JPH1027891A - Non-volatile semiconductor memory - Google Patents
Non-volatile semiconductor memoryInfo
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- JPH1027891A JPH1027891A JP8183367A JP18336796A JPH1027891A JP H1027891 A JPH1027891 A JP H1027891A JP 8183367 A JP8183367 A JP 8183367A JP 18336796 A JP18336796 A JP 18336796A JP H1027891 A JPH1027891 A JP H1027891A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/10—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the top-view layout
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B69/00—Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】信頼性の向上を図ることができる不揮発性半導
体メモリを提供する。
【解決手段】 P型単結晶シリコン基板にはセル毎のN
++型ソース領域2とN+型ドレイン領域3が形成されて
いる。メモリ動作領域Z1においてシリコン基板の上に
はシリコン酸化膜を介して浮遊ゲート電極6が形成さ
れ、その上にシリコン酸化膜を介して制御ゲート電極8
が形成されている。ダミーセル領域Z2におけるメモリ
動作領域Z1と接するトランジスタはLOCOS酸化膜
12上に浮遊ゲート電極13が形成され、この浮遊ゲー
ト電極13上にシリコン酸化膜を介して帯状の制御ゲー
ト電極15が形成されている。ダミーセル領域Z2にお
いてアルミ配線16によりドレイン領域3、ソース領域
2、制御ゲート電極8,15が基板電位となっている。
(57) Abstract: A nonvolatile semiconductor memory capable of improving reliability is provided. SOLUTION: A P-type single crystal silicon substrate has N
A ++ type source region 2 and an N + type drain region 3 are formed. In the memory operation region Z1, a floating gate electrode 6 is formed on a silicon substrate via a silicon oxide film, and a control gate electrode 8 is formed on the floating gate electrode 6 via a silicon oxide film.
Are formed. In the transistor in the dummy cell region Z2, which is in contact with the memory operation region Z1, a floating gate electrode 13 is formed on the LOCOS oxide film 12, and a strip-shaped control gate electrode 15 is formed on the floating gate electrode 13 via a silicon oxide film. . In the dummy cell region Z2, the drain region 3, the source region 2, and the control gate electrodes 8, 15 are at the substrate potential by the aluminum wiring 16.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電気的に書き込
み消去可能な不揮発性半導体メモリに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory.
【0002】[0002]
【従来の技術】不揮発性半導体メモリ(EEPROM)
において書込動作は図5に示すように、ドレイン電圧V
D よりも高い制御ゲート電圧VG を印加することにより
ドレイン近傍で発生したホットエレクトロンを浮遊ゲー
ト電極に注入して行う。又、消去動作は、図6に示すよ
うに、制御ゲートを接地するとともにソースに高電圧V
S を印加してソース領域と浮遊ゲート電極の間のFN電
流により行う。2. Description of the Related Art Non-volatile semiconductor memory (EEPROM)
In the write operation, as shown in FIG.
By applying a control gate voltage VG higher than D, hot electrons generated near the drain are injected into the floating gate electrode. As shown in FIG. 6, the erase operation is performed by grounding the control gate and applying a high voltage V to the source.
S is applied and FN current between the source region and the floating gate electrode is used.
【0003】ここで、書込消去可能な不揮発性メモリに
おいて特性を均一にするため周辺にメモリ動作をしない
ダミーセルを置くことが必須となっている。このダミー
セルの役割は以下の通りである。メモリトランジスタの
性能はゲート電極の形状に大きく影響を受ける。ゲート
電極の形状はフォトレジストの材料、露光条件、エッチ
ングにより決定されるが、これらの条件は周辺パターン
の影響を強く受ける。メモリ領域は規則正しい配列をし
ているが、周辺ではその規則性が無くなる。この結果、
同じ平面構造を描いても、断面形状が最外周では異なっ
てしまう。この結果、周辺のメモリトランジスタは書込
特性が異なってしまう。これを回避するためメモリ領域
の最外周あるいはそのもう一段内側の領域に平面構造は
同じで、動作させないダミーセルを配列する。Here, in order to make the characteristics uniform in a writable and erasable nonvolatile memory, it is essential to place a dummy cell which does not perform a memory operation in the periphery. The role of this dummy cell is as follows. The performance of the memory transistor is greatly affected by the shape of the gate electrode. The shape of the gate electrode is determined by the material of the photoresist, exposure conditions, and etching, and these conditions are strongly affected by the peripheral pattern. The memory area has a regular array, but the regularity is lost in the periphery. As a result,
Even if the same planar structure is drawn, the cross-sectional shape differs at the outermost periphery. As a result, the peripheral memory transistors have different write characteristics. To avoid this, dummy cells having the same planar structure and not operated are arranged in the outermost periphery of the memory region or in the region inside the other stage.
【0004】その具体的な構造を図7および図8に示
す。図7はダミーセルを含めた不揮発性メモリ領域の平
面図である。図8は図7のC−C断面図である。図7,
8において記憶素子として動作させる記憶用セルの形成
領域(メモリ動作領域)Z1のの外周側に記憶素子とし
て動作させないダミー用セルの形成領域(ダミーセル領
域)Z2が形成されている。図中、符号30にてP型シ
リコン基板を、31にてソース領域を、32にてドレイ
ン領域を、33にてトンネル酸化膜を、34にて浮遊ゲ
ート電極を、35にて制御ゲート電極を示す。FIGS. 7 and 8 show the specific structure. FIG. 7 is a plan view of a nonvolatile memory area including a dummy cell. FIG. 8 is a sectional view taken along line CC of FIG. FIG.
In FIG. 8, a dummy cell formation region (dummy cell region) Z2 that is not operated as a storage element is formed on the outer peripheral side of a storage cell formation region (memory operation region) Z1 operated as a storage element. In the drawing, reference numeral 30 denotes a P-type silicon substrate, 31 denotes a source region, 32 denotes a drain region, 33 denotes a tunnel oxide film, 34 denotes a floating gate electrode, and 35 denotes a control gate electrode. Show.
【0005】通常、ダミーセル領域Z2のセル(トラン
ジスタ)は制御ゲート電極35がグランドに接続され、
ドレインコンタクトが接続されず、ソース線が両領域Z
1,Z2共通に接続されている。Normally, a cell (transistor) in the dummy cell region Z2 has a control gate electrode 35 connected to the ground,
The drain contact is not connected and the source line is
1 and Z2 are connected in common.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、消去時には
ソースがアースに対して12ボルトと高い電圧が印加さ
れ、ダミーセルの浮遊ゲート電極34は消去時には電子
が引き抜かれ過剰消去の状態となってしまう。この結
果、この状態では、ダミーセルは紫外線で照射されない
限り過剰消去状態となり、不要なビットに高い電界が発
生したり、過剰消去状態のときメモリセルがしきい値電
圧が負、すなわちディプレッンョン状態になってしま
い、このセルは他のセルへ影響は及ぼさないが動作しな
いセルが電子が不足状態にあり、常にトンネル酸化膜3
3に電界が印加された状態になり、信頼性上好ましくな
い。However, at the time of erasing, a voltage as high as 12 volts is applied to the source with respect to the ground, and electrons are drawn out of the floating gate electrode 34 of the dummy cell at the time of erasing, resulting in an over-erased state. As a result, in this state, the dummy cell is in an over-erased state unless irradiated with ultraviolet light, a high electric field is generated in unnecessary bits, and the memory cell has a negative threshold voltage, that is, a depletion state in the over-erased state. This cell does not affect other cells, but the cell that does not operate has a shortage of electrons, and the tunnel oxide film 3
3, an electric field is applied, which is not preferable in terms of reliability.
【0007】そこで、この発明の目的は、信頼性の向上
を図ることができる不揮発性半導体メモリを提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory capable of improving reliability.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、半導体基板における記憶素子として動作させる記憶
用セルの形成領域の外周側を記憶素子として動作させな
いダミー用セルの形成領域とし、記憶用セル形成領域と
ダミー用セル形成領域とをLOCOS酸化膜にて分離し
たことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, an outer peripheral side of a formation region of a storage cell operated as a storage element in a semiconductor substrate is formed as a formation region of a dummy cell not operated as a storage element. The cell formation region for dummy cells and the cell formation region for dummy cells are separated by a LOCOS oxide film.
【0009】このようにすると、記憶用セルの形成領域
のセルに対し書込・消去時にソースに高電圧が印加され
ても、ダミー用セル形成領域のダミーセルにおいては特
別な電界が印加されない。つまり、ダミーセルのソース
領域が、通常動作するメモリ領域と電気的に分離されて
おり、ダミーセルのソース領域に電圧が印加されず書込
消去に関わらず浮遊ゲート電極に余分な電圧が印加され
ない。よって、常に平衡状態にあり、信頼性の向上を図
ることができる。With this configuration, even if a high voltage is applied to the source during writing / erasing of the cells in the storage cell formation region, no special electric field is applied to the dummy cells in the dummy cell formation region. That is, the source region of the dummy cell is electrically separated from the memory region that operates normally, and no voltage is applied to the source region of the dummy cell, and no extra voltage is applied to the floating gate electrode regardless of writing / erasing. Therefore, the state is always in an equilibrium state, and the reliability can be improved.
【0010】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明における前記ダミー用セル形成領域おけるソース
領域、ドレイン領域、制御ゲート電極を基板電位とした
ことを特徴としている。よって、ダミーセルのソース領
域が書込消去に関わらず常に基板電位と同電位となり、
浮遊ゲート電極に余分な電圧が印加されない。A second aspect of the present invention is characterized in that the source region, the drain region, and the control gate electrode in the dummy cell formation region in the first aspect of the present invention have a substrate potential. Therefore, the source region of the dummy cell is always at the same potential as the substrate potential regardless of writing / erasing,
No extra voltage is applied to the floating gate electrode.
【0011】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の発明での前記ダミー用セル形成領域における半導体基
板の表面にLOCOS酸化膜を形成し、その上にダミー
用の浮遊ゲート電極および制御ゲート電極を配置したこ
とを特徴としている。よって、ダミーセルにおける半導
体基板と浮遊ゲート電極との間の絶縁膜が厚くなってい
るので、浮遊ゲート電極において電子が注入および引き
抜かれることもない。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a LOCOS oxide film is formed on a surface of a semiconductor substrate in the dummy cell formation region, and a dummy floating gate electrode and a LOCOS oxide film are formed thereon. It is characterized in that a control gate electrode is arranged. Therefore, since the insulating film between the semiconductor substrate and the floating gate electrode in the dummy cell is thick, electrons are not injected or extracted from the floating gate electrode.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に従って説明する。図1には、フラッシュメモリの平
面図を示し、図2には図1のA−A断面を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of the flash memory, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【0013】図1に示す平面図において、メモリトラン
ジスタ(メモリセル)が縦横に多数配置されており、半
導体基板におけるメモリ動作領域Z1の外周側にはダミ
ーセル領域Z2が形成されている。メモリ動作領域Z1
は記憶素子として動作させる記憶用セルの形成領域であ
り、ダミーセル領域Z2は記憶素子として動作させない
ダミー用セルの形成領域である。In the plan view shown in FIG. 1, a large number of memory transistors (memory cells) are arranged vertically and horizontally, and a dummy cell region Z2 is formed on the semiconductor substrate on the outer peripheral side of the memory operation region Z1. Memory operation area Z1
Is a formation region of a storage cell operated as a storage element, and a dummy cell region Z2 is a formation region of a dummy cell not operated as a storage element.
【0014】以下、詳細に説明していく。図2に示すよ
うに、半導体基板としてのP型単結晶シリコン基板1に
は、その表層部にセル毎のN++型ソース領域(不純物拡
散領域)2とN+ 型ドレイン領域(不純物拡散領域)3
とが形成されている。ソース領域(不純物拡散領域)2
はドレイン領域(不純物拡散領域)3よりも深く形成さ
れている。図1に示すように、ソース領域2から帯状の
N++型ソース共通線(不純物拡散領域)4が延設され、
ソース共通線4にて各トランジスタのソース領域2が結
合している。The details will be described below. As shown in FIG. 2, a P-type single-crystal silicon substrate 1 serving as a semiconductor substrate has an N ++ type source region (impurity diffusion region) 2 and an N + type drain region (impurity diffusion region) for each cell on its surface. ) 3
Are formed. Source region (impurity diffusion region) 2
Are formed deeper than the drain region (impurity diffusion region) 3. As shown in FIG. 1, a band-shaped N ++ type source common line (impurity diffusion region) 4 extends from the source region 2,
The source region 2 of each transistor is connected to the source common line 4.
【0015】図2に示すように、メモリ動作領域Z1に
おいてシリコン基板1の上には、トンネル絶縁膜として
の厚さ10nm程度の薄いシリコン酸化膜(あるいは窒
化膜)5が形成されている。シリコン酸化膜5の上に
は、メモリトランジスタ毎の多結晶シリコンよりなる浮
遊ゲート電極6が形成されている。浮遊ゲート電極6
は、長方形をなし、ソース領域2とドレイン領域3との
間を通るように延設されている。さらに、浮遊ゲート電
極6上に、ゲート間の絶縁膜としてのシリコン酸化膜7
を介して帯状の制御ゲート電極8が形成されている。制
御ゲート電極8は多結晶シリコンよりなる。As shown in FIG. 2, a thin silicon oxide film (or nitride film) 5 having a thickness of about 10 nm as a tunnel insulating film is formed on the silicon substrate 1 in the memory operation region Z1. On the silicon oxide film 5, a floating gate electrode 6 made of polycrystalline silicon for each memory transistor is formed. Floating gate electrode 6
Has a rectangular shape and extends so as to pass between the source region 2 and the drain region 3. Further, a silicon oxide film 7 as an insulating film between gates is formed on the floating gate electrode 6.
A belt-like control gate electrode 8 is formed through the gate electrode. Control gate electrode 8 is made of polycrystalline silicon.
【0016】メモリ動作領域Z1での制御ゲート電極8
の上は層間絶縁膜としてのシリコン酸化膜9が形成さ
れ、その上にアルミよりなるドレイン用配線10が形成
されている。図1に示すように、帯状のドレイン用配線
10はメモリ動作領域Z1の一列(ビット線)に延設さ
れ、コンタクトホール(開口部)11を介してメモリ動
作領域Z1の一列(ビット線)の各トランジスタのドレ
イン電極10と接続されている。このドレイン電極10
は外部の回路に接続されている。Control gate electrode 8 in memory operation area Z1
On top of this is formed a silicon oxide film 9 as an interlayer insulating film, on which a drain wiring 10 made of aluminum is formed. As shown in FIG. 1, the strip-shaped drain wiring 10 extends in one column (bit line) of the memory operation region Z 1, and extends in one column (bit line) of the memory operation region Z 1 through a contact hole (opening) 11. It is connected to the drain electrode 10 of each transistor. This drain electrode 10
Is connected to an external circuit.
【0017】又、制御ゲート電極8(ワード線)は、図
1に示すようにドレイン用配線3の延設方向に対し直交
する方向に延設されている。ダミーセル領域Z2におけ
るメモリ動作領域Z1と接するトランジスタはLOCO
S酸化膜(厚い酸化膜)12上に浮遊ゲート電極13が
形成され、ダミーセル領域Z2とメモリ動作領域Z1の
拡散層はLOCOS酸化膜12により分離されている。
浮遊ゲート電極13は多結晶シリコンよりなり、長方形
をなし、ソース領域2とドレイン領域3との間を通るよ
うに延設されている。さらに、浮遊ゲート電極13上
に、絶縁膜としてのシリコン酸化膜14を介して帯状の
制御ゲート電極15が形成されている。The control gate electrode 8 (word line) extends in a direction perpendicular to the direction in which the drain wiring 3 extends, as shown in FIG. The transistor in contact with the memory operation area Z1 in the dummy cell area Z2 is LOCO
A floating gate electrode 13 is formed on an S oxide film (thick oxide film) 12, and a diffusion layer in the dummy cell region Z2 and the memory operation region Z1 is separated by the LOCOS oxide film 12.
The floating gate electrode 13 is made of polycrystalline silicon, has a rectangular shape, and extends so as to pass between the source region 2 and the drain region 3. Further, a band-shaped control gate electrode 15 is formed on the floating gate electrode 13 via a silicon oxide film 14 as an insulating film.
【0018】ダミーセル領域Z2における他のトランジ
スタは、メモリ動作領域Z1のトランジスタと同じ構造
となっている。即ち、シリコン酸化膜(あるいは窒化
膜)5の上に、多結晶シリコンよりなる浮遊ゲート電極
6が形成され、浮遊ゲート電極6上に、絶縁膜としての
シリコン酸化膜7を介して帯状の制御ゲート電極8が形
成されている。制御ゲート電極8は多結晶シリコンより
なる。The other transistors in the dummy cell area Z2 have the same structure as the transistors in the memory operation area Z1. That is, a floating gate electrode 6 made of polycrystalline silicon is formed on a silicon oxide film (or a nitride film) 5, and a band-like control gate is formed on the floating gate electrode 6 via a silicon oxide film 7 as an insulating film. An electrode 8 is formed. Control gate electrode 8 is made of polycrystalline silicon.
【0019】メモリ動作領域Z1のドレイン領域3に接
続する配線10はダミーセル領域Z2には接続されてお
らず、他の配線(アルミ配線)16がシリコン酸化膜9
の上に形成されている。アルミ配線16は図1に示すよ
うにコンタクトホール17,18,19によりダミーセ
ル領域Z2のドレイン領域3、ソース領域2、制御ゲー
ト電極8,15と電気的に接続されるとともに、図1に
示すコンタクトホール20を通してシリコン基板1と接
続されている。基板コンタクトはシリコン基板1の表層
部に形成されたP+ 型領域(図示せず)を介して行われ
ている。このアルミ配線16によりダミーセル領域Z2
のドレイン領域3、ソース領域2、制御ゲート電極8,
15が等電位となっている。The wiring 10 connected to the drain region 3 of the memory operation region Z1 is not connected to the dummy cell region Z2, and another wiring (aluminum wiring) 16 is
Is formed on. The aluminum wiring 16 is electrically connected to the drain region 3, the source region 2, and the control gate electrodes 8 and 15 of the dummy cell region Z2 by contact holes 17, 18, and 19 as shown in FIG. It is connected to the silicon substrate 1 through the hole 20. The substrate contact is made through a P + type region (not shown) formed in the surface layer of the silicon substrate 1. This aluminum wiring 16 allows dummy cell region Z2
Drain region 3, source region 2, control gate electrode 8,
15 are equal potentials.
【0020】次に、このように構成したフラッシュメモ
リの作用を説明する。書き込みの際には、ドレイン電圧
VD よりも高い制御ゲート電圧VG を印加することによ
りドレイン近傍で発生したホットエレクトロンを浮遊ゲ
ート電極8に注入する。Next, the operation of the flash memory thus configured will be described. At the time of writing, hot electrons generated near the drain are injected into the floating gate electrode 8 by applying a control gate voltage VG higher than the drain voltage VD.
【0021】又、消去の際には、制御ゲート電極8をグ
ランド電位にするとともにソース共通線4を通してソー
ス端子に高電圧(+12ボルト)を印加して、トンネル
酸化膜5を介してソース領域2と浮遊ゲート電極6の間
のFN電流によりホットエレクトロンを抜く。At the time of erasing, the control gate electrode 8 is set to the ground potential, and a high voltage (+12 volts) is applied to the source terminal through the source common line 4 to cause the source region 2 to pass through the tunnel oxide film 5. Hot electrons are removed by the FN current between the gate electrode and the floating gate electrode 6.
【0022】このように、消去時にソース領域2は高電
圧が印加されるが、ダミーセル領域Z2におけるメモリ
動作領域Z1に近接するセルでの浮遊ゲート電極13は
LOCOS酸化膜12上に配置されているため、強い電
界が印加されることはなく電子の注入・引抜が行われな
い。又、ダミーセル領域Z2におけるそれ以外のセル
は、このLOCOS酸化膜12により電気的に分離され
ているため(ダミーセル領域Z2とメモリ動作領域Z1
とがLOCOS酸化膜12により分離されているた
め)、ダミーセル領域Z2のソース領域2および浮遊ゲ
ート電極6,13にはメモリ動作時に電圧が印加されな
い。さらに、ダミーセル領域Z1のソース・ドレイン領
域2,3および制御ゲート電極8が常に基板電位に固定
され、ダミーセル領域Z2の浮遊ゲート電極6,13に
は動作時に電圧が印加されない。このようにして、ダミ
ーセルに不必要な電圧が印加されることはない。As described above, the high voltage is applied to the source region 2 at the time of erasing, but the floating gate electrode 13 in the cell adjacent to the memory operation region Z1 in the dummy cell region Z2 is arranged on the LOCOS oxide film 12. Therefore, no strong electric field is applied, and no electron injection / extraction is performed. The other cells in the dummy cell region Z2 are electrically isolated by the LOCOS oxide film 12 (the dummy cell region Z2 and the memory operation region Z1).
Are separated by the LOCOS oxide film 12), no voltage is applied to the source region 2 and the floating gate electrodes 6 and 13 of the dummy cell region Z2 during the memory operation. Further, the source / drain regions 2 and 3 of the dummy cell region Z1 and the control gate electrode 8 are always fixed at the substrate potential, and no voltage is applied to the floating gate electrodes 6 and 13 of the dummy cell region Z2 during operation. In this way, unnecessary voltage is not applied to the dummy cell.
【0023】従って、図7,8に示した従来構造のメモ
リに比べ、ダミーセルの浮遊ゲート電極に余分な電圧が
印加されることはない。よって、前述のごとく浮遊ゲー
ト電極の過剰消去状態は発生しなくなり、トンネル絶縁
膜に余分な電界が印加されることは無くなる。これによ
り、誤動作はなくなり、信頼性も向上する。Therefore, no extra voltage is applied to the floating gate electrode of the dummy cell as compared with the memory having the conventional structure shown in FIGS. Therefore, as described above, the floating gate electrode is not over-erased, and no extra electric field is applied to the tunnel insulating film. This eliminates malfunctions and improves reliability.
【0024】このように本実施の形態は、下記の特徴を
有する。 (イ)メモリ動作領域(記憶用セル形成領域)Z1とダ
ミーセル領域(ダミー用セル形成領域)Z2とをLOC
OS酸化膜12にて分離し、メモリ動作領域Z1のセル
に対し書込・消去時にソースに高電圧が印加されても、
ダミーセル領域Z2のダミーセルにおいては特別な電界
が印加されないようにした。つまり、ダミーセルのソー
ス領域2が、通常動作するメモリ動作領域Z1と電気的
に分離されており、ダミーセルのソース領域2に電圧が
印加されず書込消去に関わらず浮遊ゲート電極6,13
に余分な電圧が印加されない。よって、常に平衡状態に
あり、誤動作を抑制して信頼性の向上を図ることができ
る。 (ロ)ダミーセル領域Z2におけるソース領域2、ドレ
イン領域3、制御ゲート電極8,15を基板電位とした
ので、ダミーセルのソース領域2が書込消去に関わらず
常に基板電位と同電位となり、浮遊ゲート電極6,13
に余分な電圧が印加されない。 (ハ)ダミーセル領域Z2における基板1の表面にLO
COS酸化膜12を形成し、その上にダミー用の浮遊ゲ
ート電極13および制御ゲート電極15を配置したの
で、ダミーセルにおける半導体基板1と浮遊ゲート電極
15との間の絶縁膜が厚くなっており、浮遊ゲート電極
13において電子が注入および引き抜かれることもな
い。 (第2の実施の形態)次に、この発明の第2の実施の形
態を、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。As described above, the present embodiment has the following features. (A) The LOC between the memory operation area (storage cell formation area) Z1 and the dummy cell area (dummy cell formation area) Z2
Even if a high voltage is applied to the source at the time of writing / erasing a cell in the memory operation area Z1 even when separated by the OS oxide film 12,
No special electric field was applied to the dummy cells in the dummy cell region Z2. That is, the source region 2 of the dummy cell is electrically separated from the memory operation region Z1 in which the normal operation is performed, and no voltage is applied to the source region 2 of the dummy cell, and the floating gate electrodes 6, 13
No extra voltage is applied. Therefore, it is always in an equilibrium state, and malfunction can be suppressed to improve reliability. (B) Since the source region 2, the drain region 3, and the control gate electrodes 8, 15 in the dummy cell region Z2 are set to the substrate potential, the source region 2 of the dummy cell is always at the same potential as the substrate potential regardless of writing / erasing, and the floating gate Electrodes 6, 13
No extra voltage is applied. (C) LO is applied to the surface of the substrate 1 in the dummy cell region Z2.
Since the COS oxide film 12 is formed and the floating gate electrode 13 for dummy and the control gate electrode 15 are arranged thereon, the insulating film between the semiconductor substrate 1 and the floating gate electrode 15 in the dummy cell is thicker. Electrons are not injected or extracted in the floating gate electrode 13. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described, focusing on differences from the first embodiment.
【0025】図3,4に示すように、ダミーセル領域Z
2における全てのセルに対し素子分離酸化膜であるLO
COS酸化膜25を配置し、その上に浮遊ゲート電極1
3および制御ゲート電極15を配置している。これによ
り、第1の実施の形態の効果に加え、ダミーセルは全て
電気的に分離されているため、ラッチアップ等の障害の
発生することが無くなる。As shown in FIGS. 3 and 4, the dummy cell region Z
2 is an element isolation oxide film LO for all cells.
A COS oxide film 25 is disposed, and a floating gate electrode 1 is formed thereon.
3 and a control gate electrode 15 are arranged. Accordingly, in addition to the effects of the first embodiment, since all the dummy cells are electrically isolated, the occurrence of troubles such as latch-up does not occur.
【図1】 第1の実施の形態におけるフラッシュメモリ
の平面図。FIG. 1 is a plan view of a flash memory according to a first embodiment.
【図2】 図1のA−A断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】 第2の実施の形態におけるフラッシュメモリ
の平面図。FIG. 3 is a plan view of a flash memory according to a second embodiment.
【図4】 図3のB−B断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;
【図5】 書き込み動作を説明するための説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a write operation.
【図6】 消去動作を説明するための説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an erasing operation.
【図7】 従来技術を説明するためのフラッシュメモリ
の平面図。FIG. 7 is a plan view of a flash memory for explaining a conventional technique.
【図8】 図7のC−C断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 7;
1…半導体基板としてのP型単結晶シリコン基板、2…
ソース領域、3…ドレイン領域、5…絶縁膜としてのシ
リコン酸化膜、6…浮遊ゲート電極、7…絶縁膜として
のシリコン酸化膜、8…制御ゲート電極、12…LOC
OS酸化膜、13…浮遊ゲート電極、14…絶縁膜とし
てのシリコン酸化膜、15…制御ゲート電極。1 ... P-type single crystal silicon substrate as semiconductor substrate, 2 ...
Source region, 3 ... drain region, 5 ... silicon oxide film as insulating film, 6 ... floating gate electrode, 7 ... silicon oxide film as insulating film, 8 ... control gate electrode, 12 ... LOC
OS oxide film, 13 ... floating gate electrode, 14 ... silicon oxide film as insulating film, 15 ... control gate electrode.
Claims (3)
域およびドレイン領域が離間して形成され、両領域間に
おける半導体基板の上に薄い絶縁膜を介して浮遊ゲート
電極が配置されるとともに、浮遊ゲート電極の上に絶縁
膜を介して制御ゲート電極が延設された不揮発性半導体
メモリにおいて、 前記半導体基板における記憶素子として動作させる記憶
用セルの形成領域の外周側を記憶素子として動作させな
いダミー用セルの形成領域とし、記憶用セル形成領域と
ダミー用セル形成領域とをLOCOS酸化膜にて分離し
たことを特徴とする不揮発性半導体メモリ。A source region and a drain region for each cell are separately formed in a surface layer portion of the semiconductor substrate; a floating gate electrode is disposed on the semiconductor substrate between the two regions via a thin insulating film; In a nonvolatile semiconductor memory in which a control gate electrode extends over a floating gate electrode via an insulating film, a dummy that does not operate as a storage element on an outer peripheral side of a storage cell forming region in the semiconductor substrate that operates as a storage element A non-volatile semiconductor memory, wherein a storage cell formation region and a dummy cell formation region are separated by a LOCOS oxide film.
領域、ドレイン領域、制御ゲート電極を基板電位とした
ことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体メモ
リ。2. The non-volatile semiconductor memory according to claim 1, wherein a source region, a drain region, and a control gate electrode in the dummy cell formation region have a substrate potential.
体基板の表面にLOCOS酸化膜を形成し、その上にダ
ミー用の浮遊ゲート電極および制御ゲート電極を配置し
たことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体メ
モリ。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein a LOCOS oxide film is formed on the surface of the semiconductor substrate in the dummy cell formation region, and a dummy floating gate electrode and a control gate electrode are disposed thereon. Nonvolatile semiconductor memory.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8183367A JPH1027891A (en) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | Non-volatile semiconductor memory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8183367A JPH1027891A (en) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | Non-volatile semiconductor memory |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1027891A true JPH1027891A (en) | 1998-01-27 |
Family
ID=16134533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8183367A Pending JPH1027891A (en) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | Non-volatile semiconductor memory |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1027891A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11330096A (en) * | 1998-05-19 | 1999-11-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor device, method of manufacturing the same, and communication device |
| JP2006344900A (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
-
1996
- 1996-07-12 JP JP8183367A patent/JPH1027891A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11330096A (en) * | 1998-05-19 | 1999-11-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor device, method of manufacturing the same, and communication device |
| JP2006344900A (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
| US7998811B2 (en) | 2005-06-10 | 2011-08-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method for semiconductor device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040511 |