JPH0458566A - Nonvolatile storage device and manufacture thereof - Google Patents
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Landscapes
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- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、記憶素子とアドレス素子とで構成される電気
的に消去可能な不揮発性記憶装置及びその製造方法に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electrically erasable nonvolatile memory device comprising a memory element and an address element, and a method for manufacturing the same.
この種の電気的に消去可能な不揮発性記憶装置としては
、「半導体ハンドブック、第2版、第6刷(オーム社発
行)」の第495頁〜第498頁に記載されているよう
に、トラップ準位蓄積形とフローティングゲート蓄積形
とに大別される。As this type of electrically erasable nonvolatile memory device, there is a trap as described on pages 495 to 498 of "Semiconductor Handbook, 2nd Edition, 6th Printing (published by Ohm Publishing)". They are broadly classified into level storage type and floating gate storage type.
この電気的に消去可能な不揮発性記憶装置を半導体メモ
リとして使用するには、メモリトランジスタエ個で1ビ
ツトを構成するl素子/ピント構成とするか、又は1個
のトランジスタメモリと1個のMOSFETとで1ビツ
トを構成する2素子/ビツト構成とが提案されている。In order to use this electrically erasable non-volatile memory device as a semiconductor memory, it is possible to use an L element/pinto configuration in which one memory transistor constitutes one bit, or one transistor memory and one MOSFET. A two-element/bit configuration has been proposed in which one bit is composed of two elements.
ここで、1素子/ビツト構成とする場合には、メモリト
ランジスタの書込及び消去による論理値“0”“1゛が
デプレッションモード及びエンハンスメントモードの閾
値電圧で定義されるため、デプレッションモードにおけ
るゲート電圧が零のときにドレイン電流が流れることに
なるので、最近では2素子/ビツト構成とすることが主
流となっている。Here, in the case of a 1-element/bit configuration, the logical values "0" and "1" due to writing and erasing of the memory transistor are defined by the threshold voltages of the depletion mode and the enhancement mode, so the gate voltage in the depletion mode Since the drain current flows when the voltage is zero, a two-element/bit configuration has recently become mainstream.
この2素子/ピント構成の不揮発性記憶装置としては、
半導体基板上に記憶素子としての第1の電界効果トラン
ジスタと、アドレス素子としての第2の電界効果トラン
ジスタとが直列に接続され、アドレス素子によってデプ
レションモードにおけるドレイン電流を遮断するように
構成されている。As a nonvolatile memory device with this two-element/focus configuration,
A first field effect transistor as a memory element and a second field effect transistor as an address element are connected in series on a semiconductor substrate, and the address element is configured to block drain current in a depletion mode. There is.
しかしながら、上記従来の2素子/ビツト構成の不揮発
性記憶装置にあっては、メモリ素子及びアドレス素子を
個別に形成する必要があるので、製造工程が多くなると
共に、不揮発性記憶装置のセル面積が増大して、大容量
化が困難であると共に、チップコストが嵩む等の未解決
の課題があった。However, in the above-mentioned conventional nonvolatile memory device with a two-element/bit configuration, it is necessary to form the memory element and the address element separately, which increases the number of manufacturing steps and reduces the cell area of the nonvolatile memory device. However, there were unresolved problems such as difficulty in increasing the capacity and increasing chip cost.
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目し
てなされたものであり、セル面積を小さくすることが可
能であると共に、製造工程を簡略化して、大規模集積化
を行うことが可能な2素子/ビツト構成の不揮発性記憶
装置及びその製造方法を提供することを目的としている
。Therefore, the present invention has been made by focusing on the unresolved problems of the conventional example, and it is possible to reduce the cell area, simplify the manufacturing process, and perform large-scale integration. It is an object of the present invention to provide a nonvolatile memory device with a two-element/bit configuration that allows for a two-element/bit configuration, and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するために、請求項(1)に係る不揮発
性記憶装置は、記憶素子とアドレス素子とで構成される
電気的に消去可能な不揮発性記憶装置において、半導体
基板上の素子形成領域に、前記記憶素子のゲート領域を
形成すると共に、該記憶素子用ゲート領域の側壁側に耐
圧酸化膜を介して前記アドレス素子のゲートSN域を一
体に形成したことを特徴としている。In order to achieve the above object, a nonvolatile memory device according to claim (1) is an electrically erasable nonvolatile memory device comprising a memory element and an address element. In addition to forming the gate region of the memory element, the gate SN region of the address element is integrally formed on the side wall side of the memory element gate region with a voltage resistant oxide film interposed therebetween.
また、請求項(2)に係る不揮発性記憶装置の製造方法
は、記憶素子とアドレス素子とで構成される電気的に消
去可能な不揮発性記憶装置の製造方法において、半導体
基板上にフィールド絶縁膜及び比較的薄いゲート絶縁膜
を形成し、該ゲート絶縁膜上に窒化シリコン膜又は酸化
アルミニウム膜を介して第1の多結晶シリコン膜を形成
した後、ゲートパタニングを行って前記記憶素子用ゲー
ト領域を形成し、次いでゲート絶縁膜及び記憶素子用ゲ
ート領域を覆うように耐圧性を有する比較的厚い酸化膜
を形成すると共に、当該酸化膜上に第2の多結晶シリコ
ン膜を形成し、次いで前記第2の多結晶シリコン膜を異
方性エッチバックして前記記憶素子用ゲート領域の側壁
に対応する部分のみを残すことにより前記アドレス素子
用ゲー) SN域を形成し、次いで前記半導体基板に不
純物を拡散することを特徴としている。Further, a method for manufacturing a non-volatile memory device according to claim (2) is a method for manufacturing an electrically erasable non-volatile memory device comprising a memory element and an address element, in which a field insulating film is formed on a semiconductor substrate. After forming a relatively thin gate insulating film and forming a first polycrystalline silicon film on the gate insulating film via a silicon nitride film or an aluminum oxide film, gate patterning is performed to form the memory element gate region. A relatively thick oxide film having voltage resistance is formed to cover the gate insulating film and the memory element gate region, and a second polycrystalline silicon film is formed on the oxide film. The second polycrystalline silicon film is anisotropically etched back to leave only a portion corresponding to the sidewalls of the gate region for the memory element to form the gate (SN) region for the address element, and then the semiconductor substrate is doped with impurities. It is characterized by spreading.
請求項(1)に係る不揮発性記憶装置においては、記憶
素子用ゲー) SN域の側壁にアドレス素子用ゲート領
域が一体に形成されているので、アドレス素子を記憶素
子の製造工程中で形成することができると共に、セル面
積を従来例に比較して格段に小さくすることができ、微
細化が可能であるので、大規模集積化を達成することが
でき、しかも記憶素子及びアドレス素子のゲート絶縁膜
厚を変えることにより、エンハンスメントモードの動作
を行うことができるうえ、記憶素子及びアドレス素子の
ゲート電極を共通として配線数を減少させることができ
る。In the nonvolatile memory device according to claim (1), since the address element gate region is integrally formed on the side wall of the SN region, the address element is formed during the manufacturing process of the memory element. In addition, the cell area can be significantly reduced compared to conventional examples, and miniaturization is possible, so large-scale integration can be achieved, and gate insulation of memory elements and address elements can be reduced. By changing the film thickness, enhancement mode operation can be performed, and the number of wiring lines can be reduced by using a common gate electrode for the memory element and the address element.
また、請求項(2)に係る不揮発性記憶装置の製造方法
においては、半導体基板上に記憶素子のゲートSN域を
形成した後に、絶縁膜及び多結晶シリコン膜を形成して
、この多結晶シリコン膜を異方性エッチバックすること
により、アドレス素子用ゲー ト9M域を形成するよう
にしているので、半導体基板上に記憶素子とアドレス素
子とを一体に形成することができ、製造工程を簡略化す
ることができる。Further, in the method for manufacturing a nonvolatile memory device according to claim (2), after forming a gate SN region of a memory element on a semiconductor substrate, an insulating film and a polycrystalline silicon film are formed to form a polycrystalline silicon film. Since the address element gate 9M region is formed by anisotropically etching back the film, the memory element and address element can be integrally formed on the semiconductor substrate, simplifying the manufacturing process. can be converted into
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示す断面図であって、p形
のシリコン基板1上のフィールド絶縁膜2a、2bで分
離された素子形成領域3の中央部に記憶素子用ゲート6
M域4が形成されていると共に、その両側にアドレス素
子用ゲート領域5A。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention, in which a memory element gate 6 is located in the center of an element forming region 3 separated by field insulating films 2a and 2b on a p-type silicon substrate 1.
An M region 4 is formed, and address element gate regions 5A are formed on both sides thereof.
5Bが形成され、これらが保護膜6によって覆われ、且
つシリコン基板1にN′″のソース領域78及びドレイ
ン領域7Dが形成されて電気的に消去可能な不揮発性記
憶装置8が構成されている。5B are formed, these are covered with a protective film 6, and a source region 78 and a drain region 7D of N'' are formed on the silicon substrate 1 to constitute an electrically erasable nonvolatile memory device 8. .
ここで、記憶素子用ゲート9M域4は、シリコン基板1
上に形成された例えば20人程度の薄いゲート絶縁膜4
aと、このゲート絶縁膜2上に形成された例えば300
〜500人程度のナイ程度イド(Si、N、)で構成さ
れたシリコン窒化膜4bと、シリコン窒化膜4b上に形
成された多結晶シリコン膜4Cと、この多結晶シリコン
膜4C上に形成されたゲート配線4dとで構成され、所
謂nチャネルMNOSメモリの構成を有する。Here, the memory element gate 9M region 4 is located on the silicon substrate 1.
For example, a thin gate insulating film 4 of about 20 layers is formed on the
a, and for example 300 formed on this gate insulating film 2.
A silicon nitride film 4b composed of approximately 500 nano-sized ions (Si, N,), a polycrystalline silicon film 4C formed on the silicon nitride film 4b, and a polycrystalline silicon film 4C formed on the polycrystalline silicon film 4C. It has a configuration of a so-called n-channel MNOS memory.
また、アドレス素子用ゲート領域5A及び5Bは、前述
したゲート絶縁膜4a上及び記憶素子用ゲート領域4の
側壁に形成された比較的厚い(例えば300〜1000
人)CVD 5in2膜でなるゲート絶縁膜5aと、
このゲート絶縁膜5aに接して記憶素子用ゲート領域4
に沿う多結晶シリコン膜5bと、この多結晶シリコン膜
5b上に形成された前記ゲート配線4dと連結されたゲ
ート配線5cとで構成され、nチャネルMoSトランジ
スタの構成を有する。Further, the address element gate regions 5A and 5B are formed on the aforementioned gate insulating film 4a and on the sidewalls of the memory element gate region 4 and are relatively thick (for example, 300 to 1000 mm thick).
) A gate insulating film 5a made of a CVD 5in2 film,
A memory element gate region 4 is in contact with this gate insulating film 5a.
It is composed of a polycrystalline silicon film 5b along the polycrystalline silicon film 5b, and a gate wiring 5c connected to the gate wiring 4d formed on the polycrystalline silicon film 5b, and has the configuration of an n-channel MoS transistor.
なお、第1図において、13sはソース配線、13dは
ドレイン配線、14は保護用酸化膜、15はボンディン
グ・パッドである。In FIG. 1, 13s is a source wiring, 13d is a drain wiring, 14 is a protective oxide film, and 15 is a bonding pad.
次に、上記構成を有する不揮発性記憶装置8の製造方法
を第2図を伴って説明する。Next, a method for manufacturing the nonvolatile memory device 8 having the above configuration will be explained with reference to FIG.
先ず、硼素を不純物として含むp形シリコン基板1を用
意し、このシリコン基板1の表面に、例えばLOCO3
法によって厚いフィールド絶縁膜2a、2bを形成する
ことにより素子形成領域3を形成する(第2図(a)参
照)。First, a p-type silicon substrate 1 containing boron as an impurity is prepared, and on the surface of this silicon substrate 1, for example, LOCO3 is applied.
An element forming region 3 is formed by forming thick field insulating films 2a and 2b by a method (see FIG. 2(a)).
次いで、シリコン基板1の表面に20人程度の薄いシリ
コン酸化膜でなるゲート絶縁膜4aを例えばドライ0□
酸化法によって正確な膜厚に形成し、次いでこのゲート
絶縁膜4a上にCVD法によってナイトライドでなるシ
リコン窒化膜4bを300〜500人程度の膜厚程度成
し、このシリコン窒化膜4b上にゲート電極となる多結
晶シリコン膜4Cを膜厚が数千人程度となるように積層
した後、エッチバックしてゲート電極部のみを残すこと
により記憶素子用ゲート領域4を形成する(第2図(′
b)参照)。Next, a gate insulating film 4a made of a thin silicon oxide film of about 20 layers is formed on the surface of the silicon substrate 1 by drying, for example.
A silicon nitride film 4b made of nitride is formed on this gate insulating film 4a to a precise thickness by an oxidation method, and then a silicon nitride film 4b made of nitride is formed to a thickness of about 300 to 500 layers on this silicon nitride film 4b. After stacking the polycrystalline silicon film 4C that will become the gate electrode to a thickness of about several thousand layers, the gate region 4 for the memory element is formed by etching back and leaving only the gate electrode portion (see Fig. 2). (′
b)).
次いで、ゲート絶縁膜4a及び記憶素子用ゲート?iJ
f域4を覆うように、CVD法によって所定の絶縁耐圧
特性が得られるように比較的厚い(300〜1000人
程度)シリコ程度化膜でなるゲート絶縁膜5aを形成し
、このゲート絶縁膜5a上に多結晶シリコン膜5bを形
成する(′第2図(C)参照)。Next, the gate insulating film 4a and the memory element gate? iJ
A gate insulating film 5a made of a relatively thick (approximately 300 to 1,000 thick) siliconized film is formed by the CVD method so as to cover the f region 4 so as to obtain a predetermined dielectric strength characteristic. A polycrystalline silicon film 5b is formed thereon (see FIG. 2(C)).
次いで、多結晶シリコン膜5b及びシリコン酸化膜5a
を異方性エツチングにより、記憶素子用ゲート領域4の
側壁に対応する多結晶シリコン膜5bのみを残してアド
レス素子用ゲート領域5A5Bを形成する(第2図(C
)参照)。Next, polycrystalline silicon film 5b and silicon oxide film 5a are formed.
By anisotropic etching, only the polycrystalline silicon film 5b corresponding to the sidewalls of the memory element gate region 4 is left to form an address element gate region 5A5B (see FIG. 2(C)).
)reference).
次いで、記憶素子用ゲート領域4及びアドレス素子用ゲ
ート領域5A、5Bをマスクとして、シリコン基板1に
リンを熱拡散するか又は砒素をイオン注入することによ
ってn゛のソース領域7S及びドレイン領域7Dを、ア
ドレス素子用ゲート領域5A及び5Bの外側に形成する
(第2図(e)参照)。Next, using the memory element gate region 4 and the address element gate regions 5A and 5B as masks, the source region 7S and drain region 7D of n' are formed by thermally diffusing phosphorus or ion-implanting arsenic into the silicon substrate 1. , are formed outside the address element gate regions 5A and 5B (see FIG. 2(e)).
次いで、ゲート絶縁膜4a、記憶素子用ゲート領域4及
びアドレス素子用ゲー) 6N域5A、5B上に、多層
配線を行うための眉間絶縁膜10をCVD法によって形
成し、この眉間絶縁膜10の記憶素子用ゲート領域4、
アドレス素子用ゲート9M域5A、5B、ソース領域6
S及びドレイン領域6Dに対応する位置にコンタクトホ
ールエ1を形成し、その上に配線用のアルミニウム薄膜
12を真空蒸着する(第2図げ)参照)。Next, on the gate insulating film 4a, the memory element gate region 4, and the address element gate 6N regions 5A and 5B, a glabellar insulating film 10 for performing multilayer wiring is formed by CVD. memory element gate region 4;
Address element gate 9M areas 5A, 5B, source area 6
Contact holes 1 are formed at positions corresponding to S and drain regions 6D, and a thin aluminum film 12 for wiring is vacuum-deposited thereon (see FIG. 2).
次いで、アルミニウム薄膜12をホトリソグラフィ技術
により必要な配線部分だけを残し、不要なアルミニウム
薄膜をエツチングにより除去して、記憶素子用ゲート?
lI域4及びアドレス素子用ゲート領域5A、5Bを連
結するゲート配線4d、5C、ソース配線13s及びド
レイン配線13dを形成し、次いでアルミニウム薄膜1
2上に保護膜となる酸化膜14をCVD法によって形成
した後、各電極4d、13s及び13dを外部に接続す
るためのボンディング・バッド15を穿設して目的とす
る不揮発性記憶装置8を得る。Next, the aluminum thin film 12 is removed by etching, leaving only the necessary wiring portions using photolithography technology, and forming a memory element gate.
Gate wirings 4d and 5C, source wiring 13s, and drain wiring 13d connecting the II region 4 and address element gate regions 5A and 5B are formed, and then an aluminum thin film 1 is formed.
After forming an oxide film 14 as a protective film on 2 by CVD method, bonding pads 15 for connecting each electrode 4d, 13s, and 13d to the outside are formed to form the intended nonvolatile memory device 8. obtain.
このように、上記実施例によると、1つの素子形成領域
3に記憶素子用ゲート領域4とアドレス素子用ゲート6
14域5A、5Bとが形成されていることから、等価的
には第3図に示すように、メモリ用MNO3)ランジス
タ21の両側に、2つのアドレス用MOSトランジスタ
22A、22Bがシリアルに接続され、且つこれらのゲ
ート電極Gが互いに接続された構成を有し、各ゲート領
域4゜5A、5Bのゲート絶縁膜4a、5aの膜厚を調
整することにより、第4図に示すように、メモリ用MN
OS)ランジスタ21の閾値電圧VTMを例えば+7■
とし、アドレス用MO3)ランジスタ22A、22Bの
闇値電圧VTAを例えば+1■に設定してエンハンスメ
ントモードで動作させることができる。In this way, according to the above embodiment, the memory element gate region 4 and the address element gate 6 are provided in one element formation region 3.
Since the 14 regions 5A and 5B are formed, two address MOS transistors 22A and 22B are connected in series on both sides of the memory MNO transistor 21, equivalently as shown in FIG. , and these gate electrodes G are connected to each other, and by adjusting the film thickness of the gate insulating films 4a and 5a of each gate region 4.5A and 5B, a memory can be formed as shown in FIG. for MN
OS) For example, set the threshold voltage VTM of the transistor 21 to +7■
Then, the dark value voltage VTA of the address MO3) transistors 22A and 22B can be set to +1, for example, to operate in the enhancement mode.
したがって、書込を行う場合には、ゲート電極Gに例え
ば+20Vのゲート電圧■。を印加することにより、ト
ンネル遷移によってシリコン基板1側から電子を、メモ
リ用MNO3I−ランジスタ21を構成する記憶素子用
ゲート領域4の薄いゲート絶縁膜4aを介してシリコン
窒化膜4bに注入し、その一部がゲート絶縁膜4a及び
シリコン窒化膜4b間のトラップ準位に捕獲されること
により、闇値電圧VTが例えば+7■に設定される。Therefore, when writing, a gate voltage of +20V, for example, is applied to the gate electrode G. By applying , electrons are injected from the silicon substrate 1 side by tunnel transition into the silicon nitride film 4b through the thin gate insulating film 4a of the memory element gate region 4 constituting the memory MNO3I-transistor 21. A part of it is captured in the trap level between the gate insulating film 4a and the silicon nitride film 4b, so that the dark value voltage VT is set to, for example, +7■.
このとき、アドレス用MO3)ランジスタ22A。At this time, address MO3) transistor 22A.
22Bを構成するアドレス素子用ゲー) 911域5A
。22B address element game) 911 area 5A
.
5Bにも+20Vが印加されるが、そのシリコン基板1
と多結晶シリコン膜5bとの間の絶縁膜5aの膜厚が厚
いのでトンネル遷移を生じることばなく、通常のトラン
ジスタの動作を行う。+20V is also applied to 5B, but the silicon substrate 1
Since the insulating film 5a between the transistor and the polycrystalline silicon film 5b is thick, a normal transistor operation is performed without causing tunnel transition.
また、消去を行う場合には、ゲート電極Gに負のゲート
電圧■6を印加することにより、トラップ準位に捕獲さ
れた電子が消去されるので、闇値電圧Vアが例えば−7
Vに設定される。In addition, when erasing is performed, electrons captured in the trap level are erased by applying a negative gate voltage 6 to the gate electrode G, so that the dark value voltage Va becomes -7, for example.
set to V.
さらに、続出を行う場合には、ゲート電極Gに例えば+
5■のゲート電圧■。を印加することにより、アドレス
用MO3)ランジスタ22A、22Bが共にオン状態と
なり、このとき、メモリ用MNOSトランジスタ21に
論理値パ1“が記憶されているときには、その閾値電圧
■7.4が+7■であるので、ソース及びドレイン間に
電流は流れず、論理値゛0”が記憶されているときには
、その闇値電圧V?Mが一7■であるので、ソース及び
ドレイン間に電流が流れる。Furthermore, when performing successive addition, the gate electrode G, for example, +
5■Gate voltage■. By applying , both address MO3 transistors 22A and 22B are turned on, and at this time, when the memory MNOS transistor 21 stores the logic value Pa1, its threshold voltage 7.4 becomes +7. (2) Therefore, no current flows between the source and drain, and when the logical value "0" is stored, the dark value voltage V? Since M is 17, current flows between the source and drain.
そして、ゲート電極Gに印加される電圧■、が零である
ときには、アドレス用MOSトランジスタ22A、22
Bがオフ状態を維持することから、リーク電流が流れる
ことを確実に阻止することができる。When the voltage (2) applied to the gate electrode G is zero, the address MOS transistors 22A, 22
Since B remains off, leakage current can be reliably prevented from flowing.
二の結果、上記実施例によると、記憶素子とアドレス素
子とが一体化されているので、不揮発性記憶装置のセル
面積を微小化することができると共に、ゲート電極を共
通化して配線数を少なくすることができ、しかもエンハ
ンスメントモードで動作させることができる。As a result of (2), according to the above embodiment, the memory element and address element are integrated, so the cell area of the nonvolatile memory device can be miniaturized, and the gate electrode can be shared, reducing the number of wiring lines. It can also be operated in enhancement mode.
なお、上記実施例においては、記憶素子としてMNOS
)ランジスタ21を適用した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、記憶素子用ゲート領域
4のシリコン窒化膜4bに代えてアルミナ(A l z
O3)膜を適用することにより、MAOSトランジス
タとすることができる。Note that in the above embodiment, MNOS is used as the memory element.
) The case where the transistor 21 is applied was explained, but
The invention is not limited to this, and instead of the silicon nitride film 4b of the memory element gate region 4, alumina (Al z
By applying an O3) film, a MAOS transistor can be obtained.
また、上記実施例においては、記憶素子用ゲート領域及
びアドレス素子用ゲート領域のゲート電極を互いに接続
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、記憶素子用ゲート領域及びアドレス素子用ゲー
) fiI域のゲート電極を独立して設けるようにして
もよい。Further, in the above embodiment, a case has been described in which the gate electrodes of the gate region for a memory element and the gate region for an address element are connected to each other, but the invention is not limited to this. Gate electrodes in the fiI region may be provided independently.
さらに、トラップ準位蓄積形の不揮発性記憶装置に本発
明を適用した場合について説明したが、フローティング
ゲート蓄積形の不揮発性記憶装置にも本発明を適用し得
る。Furthermore, although the case where the present invention is applied to a trap level accumulation type nonvolatile memory device has been described, the present invention can also be applied to a floating gate accumulation type nonvolatile memory device.
〔発明の効果]
以上説明したように、請求項(1)に係る不揮発性記憶
装置によれば、半導体基板上の素子形成領域に記憶素子
用ゲート領域の両側に絶縁膜を介してアドレス素子用ゲ
ート領域を形成して記憶素子とアドレス素子とを一体化
したセル構造としたので、セル面積を微小化することが
可能となり、大規模集積化を達成することができると共
に、記憶素子及びアドレス素子のゲート電極を互いに接
続して配線数を減少させることができ、しかもエンハン
スメントモードで動作させることができる等の効果が得
られる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the nonvolatile memory device according to claim (1), an address element is provided in the element formation region on the semiconductor substrate via an insulating film on both sides of the memory element gate region. Since a cell structure is formed in which a memory element and an address element are integrated by forming a gate region, it is possible to miniaturize the cell area, achieve large-scale integration, and also form a cell structure in which a memory element and an address element are integrated. The gate electrodes of the device can be connected to each other to reduce the number of wiring lines, and the device can be operated in an enhancement mode.
また、請求項(2)に係る不揮発性記憶装置の製造方法
によれば、記憶素子用ゲート領域を形成した後に、アド
レス素子用ゲート領域のゲート絶縁膜及びゲート電極と
なる絶縁膜及び多結晶シリコン膜を形成し、これを異方
性エッチバックしてアドレス素子用ゲート領域を形成す
るようにしているので、アドレス素子用ゲート領域を形
成する工程が複雑となることがな(、容易に不揮発性記
憶装置を製造することができる効果が得られる。Further, according to the method for manufacturing a nonvolatile memory device according to claim (2), after forming the gate region for a memory element, the gate insulating film of the gate region for an address element, the insulating film to be a gate electrode, and the polycrystalline silicon Since the gate region for the address element is formed by forming a film and anisotropically etching it back, the process for forming the gate region for the address element is not complicated (it is easy to use non-volatile The effect of being able to manufacture a storage device is obtained.
第1図は本発明による不揮発性記憶装置の一実施例を示
す断面図、第2図(a)〜(f)は本発明による不揮発
性記憶装置の製造方法を示す工程図、第3図は本発明に
よる不揮発性記憶装置の等価回路図、第4図は本発明に
よる不揮発性記憶装置のゲート電圧に対するドレイン電
流を示す特性線図である。
図中、1はシリコン基板(半導体基板)、2a。
2bはフィールド絶縁膜、3は素子形成領域、4は記憶
素子用ゲー) 9M域、5A、5Bはアドレス素子用ゲ
ート領域、4aはゲート絶縁膜、4bはシリコン窒化膜
、4cは多結晶シリコン膜、5aはゲート絶縁膜、5b
は多結晶シリコン膜、7sはソース領域、7Dはドレイ
ン領域である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a nonvolatile memory device according to the present invention, FIGS. 2(a) to (f) are process diagrams showing a method for manufacturing a nonvolatile memory device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the nonvolatile memory device according to the present invention, and is a characteristic diagram showing drain current versus gate voltage of the nonvolatile memory device according to the present invention. In the figure, 1 is a silicon substrate (semiconductor substrate) and 2a. 2b is a field insulating film, 3 is an element formation region, 4 is a memory element gate) 9M area, 5A, 5B are address element gate regions, 4a is a gate insulating film, 4b is a silicon nitride film, 4c is a polycrystalline silicon film , 5a is a gate insulating film, 5b
is a polycrystalline silicon film, 7s is a source region, and 7D is a drain region.
Claims (2)
消去可能な不揮発性記憶装置において、半導体基板上の
素子形成領域に、前記記憶素子のゲート領域を形成する
と共に、該記憶素子用ゲート領域の側壁側に耐圧酸化膜
を介して前記アドレス素子のゲート領域を一体に形成し
たことを特徴とする不揮発性記憶装置。(1) In an electrically erasable nonvolatile memory device composed of a memory element and an address element, a gate region of the memory element is formed in an element formation region on a semiconductor substrate, and a gate region for the memory element is formed in an element formation region on a semiconductor substrate. 1. A nonvolatile memory device characterized in that a gate region of the address element is integrally formed on a side wall side of the region with a voltage-resistant oxide film interposed therebetween.
消去可能な不揮発性記憶装置の製造方法において、半導
体基板上にフィールド絶縁膜及び比較的薄いゲート絶縁
膜を形成し、該ゲート絶縁膜上に窒化シリコン膜又は酸
化アルミニウム膜を介して第1の多結晶シリコン膜を形
成した後、ゲートパタニングを行って前記記憶素子用ゲ
ート領域を形成し、次いでゲート絶縁膜及び記憶素子用
ゲート領域を覆うように耐圧性を有する比較的厚い酸化
膜を形成すると共に、当該酸化膜上に第2の多結晶シリ
コン膜を形成し、次いで前記第2の多結晶シリコン膜を
異方性エッチバックして前記記憶素子用ゲート領域の側
壁に対応する部分のみを残すことにより前記アドレス素
子用ゲート領域を形成し、次いで前記半導体基板に不純
物を拡散することを特徴とする不揮発性記憶装置の製造
方法。(2) In a method of manufacturing an electrically erasable nonvolatile memory device composed of a memory element and an address element, a field insulating film and a relatively thin gate insulating film are formed on a semiconductor substrate, and the gate insulating film After forming a first polycrystalline silicon film thereon via a silicon nitride film or an aluminum oxide film, gate patterning is performed to form the memory element gate region, and then a gate insulating film and a memory element gate region are formed. A relatively thick oxide film having pressure resistance is formed to cover the oxide film, and a second polycrystalline silicon film is formed on the oxide film, and then the second polycrystalline silicon film is anisotropically etched back. A method for manufacturing a nonvolatile memory device, characterized in that the address element gate region is formed by leaving only a portion corresponding to a side wall of the memory element gate region, and then impurities are diffused into the semiconductor substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171132A JPH0458566A (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Nonvolatile storage device and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171132A JPH0458566A (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Nonvolatile storage device and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458566A true JPH0458566A (en) | 1992-02-25 |
Family
ID=15917578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2171132A Pending JPH0458566A (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Nonvolatile storage device and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0458566A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5510648A (en) * | 1994-01-04 | 1996-04-23 | Motorola, Inc. | Insulated gate semiconductor device and method of fabricating |
| US5981989A (en) * | 1992-04-24 | 1999-11-09 | Nec Corporation | Semiconductor memory device having improved stacked capacitor cells |
| US6521500B1 (en) | 1999-06-30 | 2003-02-18 | Nec Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP2171132A patent/JPH0458566A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5981989A (en) * | 1992-04-24 | 1999-11-09 | Nec Corporation | Semiconductor memory device having improved stacked capacitor cells |
| US5510648A (en) * | 1994-01-04 | 1996-04-23 | Motorola, Inc. | Insulated gate semiconductor device and method of fabricating |
| US6521500B1 (en) | 1999-06-30 | 2003-02-18 | Nec Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
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