JP2002124586A - Semiconductor memory device, circuit and method for reading the same - Google Patents

Semiconductor memory device, circuit and method for reading the same

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JP2002124586A
JP2002124586A JP2000317993A JP2000317993A JP2002124586A JP 2002124586 A JP2002124586 A JP 2002124586A JP 2000317993 A JP2000317993 A JP 2000317993A JP 2000317993 A JP2000317993 A JP 2000317993A JP 2002124586 A JP2002124586 A JP 2002124586A
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JP
Japan
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insulating film
gate
memory device
gate electrode
semiconductor memory
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Application number
JP2000317993A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisao Kawaura
久雄 川浦
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide practically sufficient charge holding ability while providing the volatile operation of high speed/low voltage or the like by making the film thickness of a tunnel insulating film <=3 nm. SOLUTION: A tunnel insulating film 104 is made <=3 nm. Besides, both a distance x1 between the gate electrode side terminal part of a source area 102 and the source area 102 side terminal part of a gate electrode and a distance x2 between the gate electrode side terminal part of a drain area 103 and the drain area 103 side terminal part of the gate electrode is made into 1 to 20 nm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フローティングゲ
ートを有する半導体揮発性メモリ及びその駆動方法、信
号電荷読みだし方法、信号電荷読み出し回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor volatile memory having a floating gate, a driving method thereof, a signal charge reading method, and a signal charge reading circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明の背景技術として、従来より用い
られている典型的なメモリ素子(フラッシュメモリ)の例
を図6(a)に示す。p型シリコンからなる半導体基板301上
に7nm程度のシリコン酸化膜からなるトンネリング絶縁
膜307が形成されている。この上にPが1019〜1021cm-3
程度ドープされたポリシリコンからなるフローティング
ゲート305が形成されている。この上に数10nm程度のシ
リコン酸化膜からなるブロック絶縁膜306が存在し、こ
の上にPが1019〜1021cm-3程度ドープされたポリシリコ
ンからなる制御ゲート307が形成されている。これらの
構造全体はシリコン酸化膜からなるパッシベーション絶
縁膜309で被覆されている。半導体基板301表面には、As
が1019〜1021cm-3程度ドープされたソース領域302、ド
レイン303が存在し、その一部がフローティングゲート3
05とオーバーラップしている。ソース領域302、ドレイ
ン303には金属からなる電極308によりコンタクトがとら
れている。またこの断面図には表示されていないが、制
御ゲート307にも電極308によりコンタクトがとられてい
る。
2. Description of the Related Art As a background art of the present invention, FIG. 6A shows an example of a typical memory element (flash memory) conventionally used. On a semiconductor substrate 301 made of p-type silicon, a tunneling insulating film 307 made of a silicon oxide film of about 7 nm is formed. On top of this, P is 10 19 -10 21 cm -3
A floating gate 305 made of lightly doped polysilicon is formed. A block insulating film 306 made of a silicon oxide film of about several tens nm is formed thereon, and a control gate 307 made of polysilicon doped with P by about 10 19 to 10 21 cm -3 is formed thereon. The entire structure is covered with a passivation insulating film 309 made of a silicon oxide film. As on the surface of the semiconductor substrate 301, As
There are a source region 302 and a drain 303 doped about 10 19 to 10 21 cm -3 , and a part thereof is a floating gate 3
05 overlaps. The source region 302 and the drain 303 are contacted by an electrode 308 made of metal. Although not shown in this cross-sectional view, the control gate 307 is also contacted by the electrode 308.

【0003】次に図6(b)は図6(a)における半導体基板30
1のC-C'断面における電子エネルギー分布である。ま
た、図6(b)におけるA、Bは図6(a)におけるA-A'線、B-B'
線と半導体表面の交点位置をそれぞれ表している。
FIG. 6B shows a semiconductor substrate 30 shown in FIG.
1 is an electron energy distribution in a CC ′ section of FIG. Further, A and B in FIG. 6 (b) are AA ′ line and BB ′ in FIG. 6 (a).
The position of the intersection between the line and the semiconductor surface is shown.

【0004】次にA-A'線、B-B'線に沿った電子エネルギ
ー分布を図7(a1)、(b1)にそれぞれ示す。図7(a1)及び(b
1)はVC=0Vにおける熱平衡状態での分布である。これら
の図において、領域1、2、3、4、5はそれぞれ、制御ゲ
ート307、ブロック絶縁膜306、フローティングゲート30
5、トンネリング絶縁膜304、半導体基板301に対応す
る。制御ゲート307、フローティングゲート305、ソース
領域302はn型シリコンで形成されているため、点Bでは
エネルギー分布は領域1から領域5に渡りほぼ一定とな
る。一方A点では、領域5がp型シリコンであるため、ビ
ルトインポテンシャルの分だけ領域5のエネルギーは領
域1、2、3に比べ高くなる。
Next, electron energy distributions along the line AA 'and the line BB' are shown in FIGS. 7 (a1) and 7 (b1). Figures 7 (a1) and (b)
1) is the distribution in the thermal equilibrium state at V C = 0V. In these figures, regions 1, 2, 3, 4, and 5 are a control gate 307, a block insulating film 306, and a floating gate 30 respectively.
5, corresponding to the tunneling insulating film 304 and the semiconductor substrate 301. Since the control gate 307, the floating gate 305, and the source region 302 are formed of n-type silicon, the energy distribution at the point B is substantially constant from the region 1 to the region 5. On the other hand, at the point A, since the region 5 is p-type silicon, the energy of the region 5 is higher than that of the regions 1, 2, and 3 by the built-in potential.

【0005】信号電荷の書き込みは、チャネルあるいは
ドレイン端でのホットエレクトロン注入又は半導体基板
301からフローティングゲート305へのFowler-Nordheim
(FN)トンネリング注入が用いられる。ここでは一般的に
広く用いられているFNトンネリング注入の場合について
考える。
The signal charge is written by hot electron injection at a channel or drain end or by a semiconductor substrate.
Fowler-Nordheim from 301 to floating gate 305
(FN) tunneling injection is used. Here, the case of FN tunneling injection, which is generally widely used, is considered.

【0006】信号電荷を書き込む場合、ソース領域302
及びドレイン303を接地し、制御ゲート307には基板に対
し正電圧を印加する(図7(a2)、(b2))。A点では基板表面
が反転するため、ソース領域302、ドレイン303から電子
がA点に供給される。A点に供給された電子は、トンネリ
ング絶縁膜中の電界強度が10MV/cm以上になったとき、F
Nトンネリングによりフローティングゲート305に注入さ
れる。所望の電荷注入が終了すると、制御ゲート電圧は
0Vに戻され、図7(a3)、(b3)の状態になる。この場合ト
ンネリング絶縁膜厚は7nm程度と充分に厚いために直接
トンネリング確率は無視できる程度に小さい。この理由
からフローティングゲート305内に蓄積された信号電荷
の半導体基板301へのリークは生じない。フローティン
グゲート305中に信号電荷が蓄積されると、トランジス
タの閾値電圧(Vth)が上昇するため、高速で非破壊的な
信号電荷の読み出しは公知の方法で容易に行うことが出
来る。
When writing signal charges, the source region 302
Then, the drain 303 is grounded, and a positive voltage is applied to the control gate 307 with respect to the substrate (FIGS. 7 (a2) and (b2)). At the point A, since the substrate surface is inverted, electrons are supplied from the source region 302 and the drain 303 to the point A. When the electric field strength in the tunneling insulating film becomes 10 MV / cm or more, the electrons supplied to the point A
It is injected into the floating gate 305 by N tunneling. At the end of the desired charge injection, the control gate voltage is
The voltage is returned to 0V, and the state shown in FIGS. 7 (a3) and (b3) is established. In this case, the tunneling insulating film has a sufficiently large thickness of about 7 nm, so that the direct tunneling probability is negligibly small. For this reason, the signal charges accumulated in the floating gate 305 do not leak to the semiconductor substrate 301. When the signal charge is accumulated in the floating gate 305, the threshold voltage (V th ) of the transistor increases. Therefore, high-speed, non-destructive reading of the signal charge can be easily performed by a known method.

【0007】FNトンネリングによる信号電荷の消去は以
下のように行われる。ソース領域302及びドレイン303を
接地し、制御ゲート307に負の電圧を印加する。信号電
荷書き込みの場合と同様、トンネリング絶縁膜中の電界
強度が10MV/cm以上になったとき、FNトンネリングによ
り、信号電荷は半導体基板301に書き出され、メモリ内
容は消去される。
The erasure of signal charges by FN tunneling is performed as follows. The source region 302 and the drain 303 are grounded, and a negative voltage is applied to the control gate 307. As in the case of writing the signal charge, when the electric field strength in the tunneling insulating film becomes 10 MV / cm or more, the signal charge is written out to the semiconductor substrate 301 by FN tunneling, and the memory contents are erased.

【0008】以上説明したようにフラッシュメモリにお
いて、フローティングゲート305は、大きな電位障壁を
有する膜厚の大きいトンネリング絶縁膜304、ブロック
絶縁膜306及びパッシベーション絶縁膜309に完全に被覆
されているため、信号電荷はフローティングゲート305
内に完全に閉じ込められる。このため、フラッシュメモ
リは10年以上の電荷保持能力を持つ。
As described above, in the flash memory, the floating gate 305 is completely covered by the thick tunneling insulating film 304 having a large potential barrier, the block insulating film 306, and the passivation insulating film 309. Charge is floating gate 305
Completely trapped inside. For this reason, flash memories have a charge retention capacity of 10 years or more.

【0009】フラッシュメモリにおいては、トンネリン
グ絶縁膜厚を7nm以下まで薄くすると、書き込み/消去時
の10MV/cm以上の繰り返し電界印加により経時的にリー
ク電流が増加し、信頼性上大きな問題をおこす可能性が
ある。このため、フラッシュメモリのトンネリング絶縁
膜の膜厚は一般的に7nm程度以上とされる。このように
すれば、フローティングゲートが長期間にわたり電荷を
保持することが可能となる。
In a flash memory, when the thickness of a tunneling insulating film is reduced to 7 nm or less, a leak current increases with time due to repeated application of an electric field of 10 MV / cm or more during writing / erasing, which may cause a serious problem in reliability. There is. Therefore, the thickness of the tunneling insulating film of the flash memory is generally set to about 7 nm or more. This makes it possible for the floating gate to hold charge for a long period of time.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上、本発明の背景技
術として、不揮発性メモリの例について説明した。ここ
で、上記不揮発性メモリにおいてトンネリング絶縁膜厚
を3nm以下にすると、直接トンネリング確率が増加し、
高性能の揮発性メモリとして機能することとなる。従来
技術の項で説明したトンネリング絶縁膜厚7nm以上の
メモリでは、Fowler-Nordheim(FN)トンネリングを利用
するものであるのに対し、膜厚3nm以下のメモリで
は、直接トンネリングを利用することができる。
As described above, an example of a nonvolatile memory has been described as background art of the present invention. Here, if the thickness of the tunneling insulating film in the nonvolatile memory is 3 nm or less, the probability of direct tunneling increases,
It will function as a high-performance volatile memory. A memory having a tunneling insulating film thickness of 7 nm or more described in the section of the prior art uses Fowler-Nordheim (FN) tunneling, whereas a memory having a film thickness of 3 nm or less can directly use tunneling. .

【0011】このような構成の揮発性メモリは、高速か
つ低電圧でフローティングゲート305への信号の受け渡
しが可能となる上、短チャネル効果の抑制や素子の微細
化の観点から有利なものとなる。すなわち、記憶ノード
(フローティングゲート)を制御ゲートの直下に配置した
半導体メモリは、DRAMよりもセル面積を小さくで
き、また、トンネル絶縁膜を3nm以下とすることによ
り、高速・低電圧で揮発性動作を実現することができ
る。ところが、上記のようにトンネル絶縁膜の膜厚を薄
くすることにより揮発性メモリを構成した場合、電荷保
持能力が著しく低下することとなる。この点について前
述の図7(a3)、(b3)を参照して説明する。同図におい
て、トンネル絶縁膜を3nm以下とした場合、信号電荷
書き込みによりフローティングゲート305の電位上昇が
見られるが、A点では半導体基板301との間のビルトイ
ンポテンシャルの存在により、信号電荷は速やかには半
導体基板301中に流れ込めない。信号電荷量にも依存す
るが一般に100msec〜100sec程度の時定数が存在する。
一方、B点においては、ビルトインポテンシャルが存在
しないため、信号電荷は速やかにソース領域(あるいは
ドレイン)に流れ込み、蓄積された信号は失われる。
The volatile memory having such a structure enables signals to be transferred to the floating gate 305 at high speed and at a low voltage, and is advantageous from the viewpoint of suppressing a short channel effect and miniaturizing elements. . That is, the storage node
A semiconductor memory in which a (floating gate) is arranged immediately below a control gate can have a smaller cell area than a DRAM, and achieve volatile operation at high speed and low voltage by making the tunnel insulating film 3 nm or less. Can be. However, when a volatile memory is configured by reducing the thickness of the tunnel insulating film as described above, the charge retention ability is significantly reduced. This point will be described with reference to FIGS. 7 (a3) and (b3) described above. In the figure, when the thickness of the tunnel insulating film is 3 nm or less, the potential rise of the floating gate 305 is observed due to the writing of the signal charge. Cannot flow into the semiconductor substrate 301. Although depending on the signal charge amount, there is generally a time constant of about 100 msec to 100 sec.
On the other hand, at the point B, since no built-in potential exists, the signal charge quickly flows into the source region (or the drain), and the stored signal is lost.

【0012】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、トンネル絶縁膜の膜厚を3nm以下とすることに
より高速・低電圧の揮発性動作等を実現しつつ、実用上
充分な電荷保持能力を実現することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and realizes high-speed, low-voltage volatile operation and the like while maintaining sufficient charge retention for practical use by setting the thickness of the tunnel insulating film to 3 nm or less. The challenge is to realize the ability.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
基板と、該半導体基板の表面近傍に離間して形成された
ソース領域およびドレイン領域と、該ソース領域および
該ドレイン領域との間に配置され、該半導体基板上にト
ンネリング絶縁膜を介して形成された、フローティング
ゲート、ブロック絶縁膜および制御ゲートがこの順で積
層してなるゲート電極と、を備え、前記ゲート電極の下
部に位置する前記トンネリング絶縁膜の膜厚が3nm以
下であり、前記ソース領域およびドレイン領域は、前記
ゲート電極直下の領域を含まないように形成されたこと
を特徴とする半導体記憶装置、が提供される。
According to the present invention, a semiconductor substrate, a source region and a drain region formed separately from each other near the surface of the semiconductor substrate, and And a gate electrode formed by stacking a floating gate, a block insulating film, and a control gate in this order on the semiconductor substrate with a tunneling insulating film interposed therebetween, and located under the gate electrode. A semiconductor memory device is provided, wherein the thickness of the tunneling insulating film is 3 nm or less, and the source region and the drain region are formed so as not to include a region immediately below the gate electrode.

【0014】この本発明によれば、ゲート電極端部とソ
ース・ドレイン領域端部とが、所定距離だけ離間して配
置されるため、フローティングゲートからの電荷の流出
を効果的に防止できる。なお、上記半導体記憶装置は、
たとえばゲート電極の両脇に側壁絶縁膜を備えた構成と
することにより、安定的に製造することができる。
According to the present invention, the end of the gate electrode and the end of the source / drain region are spaced apart from each other by a predetermined distance, so that the outflow of charges from the floating gate can be effectively prevented. Note that the semiconductor memory device is
For example, by using a configuration in which side wall insulating films are provided on both sides of a gate electrode, stable production can be achieved.

【0015】また本発明によれば、半導体基板と、該半
導体基板の表面近傍に離間して形成されたソース領域お
よびドレイン領域と、該ソース領域および該ドレイン領
域との間に配置され、該半導体基板上にトンネリング絶
縁膜を介して形成された、フローティングゲート、ブロ
ック絶縁膜および制御ゲートがこの順で積層してなるゲ
ート電極と、を備え、前記ゲート電極のゲート長方向端
部における前記トンネリング絶縁膜の膜厚、前記ゲート
電極のゲート長方向中央部における前記トンネリング絶
縁膜の膜厚をd 2としたときに、d2は3nm以下であ
り、1.5〜5倍であることを特徴とする半導体記憶装
置、が提供される。
According to the present invention, a semiconductor substrate and the semiconductor substrate are provided.
A source region and a source region formed separately near the surface of the conductive substrate.
And the drain region, and the source region and the drain region.
And tunneling on the semiconductor substrate.
Floating gate, blow
A gate insulating film and a control gate are stacked in this order.
A gate electrode in a gate length direction of the gate electrode.
Thickness of the tunneling insulating film in the portion, the gate
The tunneling interruption at the center of the electrode in the gate length direction
The thickness of the edge film is d TwoThen, dTwoIs less than 3 nm
Semiconductor memory device characterized by 1.5 to 5 times
Is provided.

【0016】この本発明によれば、ゲート電極のゲート
長方向端部におけるトンネリング絶縁膜の膜厚が中央部
の膜厚に比べて厚く形成されているので、フローティン
グゲートからの電荷の流出を効果的に防止できる。
According to the present invention, the thickness of the tunneling insulating film at the end portion in the gate length direction of the gate electrode is formed to be thicker than the thickness at the central portion. Can be prevented.

【0017】この半導体記憶装置において、ソース・ド
レイン領域はゲート電極直下の領域を含むように形成す
ることもできる。すなわちゲート電極端部において、ソ
ース・ドレイン領域とゲート電極とがオーバーラップし
た構成とすることもできる。この場合、少なくとも上記
オーバーラップした部分におけるトンネル絶縁膜の膜厚
を上記d1とし、厚膜に形成することが好ましい。
In this semiconductor memory device, the source / drain region may be formed so as to include a region immediately below the gate electrode. That is, at the end of the gate electrode, the source / drain region and the gate electrode may be configured to overlap. In this case, the film thickness of the tunnel insulating film in the portion which is at least the overlapping with the d 1, it is preferable to form the thick film.

【0018】また本発明によれば、この半導体記憶装置
の製造方法であって、半導体基板上に、膜厚3nm以下
のトンネリング絶縁膜を介してフローティングゲート、
ブロック絶縁膜および制御ゲートをこの順で積層してゲ
ート電極を形成した後、600〜900℃の熱処理によ
り、前記トンネル絶縁膜の熱酸化を行うことを特徴とす
る半導体記憶装置の製造方法、が提供される。
According to the present invention, there is also provided a method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising the steps of: forming a floating gate on a semiconductor substrate via a tunneling insulating film having a thickness of 3 nm or less;
A method for manufacturing a semiconductor memory device, comprising: stacking a block insulating film and a control gate in this order to form a gate electrode, and then thermally oxidizing the tunnel insulating film by a heat treatment at 600 to 900 ° C. Provided.

【0019】この製造方法によれば、トンネル絶縁膜の
膜厚をゲート電極端部において選択的に厚くすることが
でき、上記半導体記憶装置を安定的に製造することがで
きる。
According to this manufacturing method, the thickness of the tunnel insulating film can be selectively increased at the end of the gate electrode, and the semiconductor memory device can be manufactured stably.

【0020】さらに本発明によれば、上記半導体記憶装
置の読み出し回路であって、前記半導体記憶装置のドレ
イン領域と、プリチャージ用トランジスタとが配線によ
り接続され、該配線に、一端が接地されたキャパシタが
接続されたことを特徴とする半導体記憶装置の読み出し
回路、が提供される。上記配線に、さらにセンスアンプ
が接続された構成とすることもできる。この本発明によ
れば、本発明に係る半導体記憶装置のフローティングゲ
ート中の電荷の読み出しを精度よく行うことができる。
Further, according to the present invention, in the readout circuit of the semiconductor memory device, the drain region of the semiconductor memory device and the precharge transistor are connected by a wire, and one end of the wire is grounded. A reading circuit of a semiconductor memory device, wherein a capacitor is connected. A configuration in which a sense amplifier is further connected to the wiring may be employed. According to the present invention, it is possible to accurately read out the charges in the floating gate of the semiconductor memory device according to the present invention.

【0021】さらに本発明によれば、上記半導体記憶装
置の読み出し回路を用いた半導体記憶装置の読み出し方
法であって、前記半導体記憶装置のソース領域および制
御ゲートを接地した後、プリチャージ用トランジスタを
駆動させることにより前記キャパシタを電源V0にプリ
チャージし、次いでプリチャージ用トランジスタをオフ
状態とした後、制御ゲートに電圧を印加し、このときに
流れるドレイン電流I Dによりフローティングゲート中
の電荷の読み出しを行う半導体記憶装置の読み出し方
法、が提供される。この本発明によれば、本発明に係る
半導体記憶装置のフローティングゲート中の電荷の読み
出しを精度よく行うことができる。
Further, according to the present invention, the semiconductor memory device
Reading method of semiconductor memory device using readout circuit
A source region and a control region of the semiconductor memory device.
After grounding the control gate, connect the precharge transistor
By driving the power supply, the capacitor0To pre
Charge, then turn off the precharge transistor
After setting the state, a voltage is applied to the control gate,
Flowing drain current I DDue to floating gate
Method of reading out semiconductor memory device that reads out electric charges
Law is provided. According to the present invention, the present invention provides
Reading charge in floating gate of semiconductor memory device
Dispensing can be performed accurately.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明の半導
体メモリの一例を図1(a)に示す。
(First Embodiment) FIG. 1A shows an example of a semiconductor memory according to the present invention.

【0023】硼素が1015〜1019cm-3程度導入されたシリ
コンからなる半導体基板101上に平均膜厚および最大膜
厚が0.5nm〜3nmの範囲内にあるシリコン酸化膜からなる
トンネル絶縁膜104が形成されている。このトンネル絶
縁膜104上には、半導体基板101とは異なる導電型の不純
物、例えば砒素またはリンが1019〜1021cm-3程度導入さ
れた膜厚10〜1000nm程度の多結晶シリコンからなるフロ
ーティングゲート105が形成されている。このフローテ
ィングゲート105上に3〜100nm程度の厚さのシリコン酸
化膜からなるブロック絶縁膜106が形成されている。そ
して、ブロック絶縁膜106上に積み重なるように、燐な
いしは砒素が1019〜1021cm-3程度導入された10〜1000nm
程度の厚みを持つ多結晶シリコンからなる制御ゲート10
7が形成されている。フローティングゲート105、ブロッ
ク絶縁膜106及び制御ゲート107からなるゲート電極の側
面は、側壁絶縁膜114により被覆されている。このよう
に本実施形態では、ゲート長の略等しいフローティング
ゲート105および制御ゲート107が積層してなるゲート電
極によりセル構造が形成されているので、DRAM等に
比べてセルサイズを効果的に縮小することができる。
A tunnel insulating film made of a silicon oxide film having an average film thickness and a maximum film thickness in a range of 0.5 nm to 3 nm is formed on a semiconductor substrate 101 made of silicon into which boron is introduced at about 10 15 to 10 19 cm -3. 104 are formed. On the tunnel insulating film 104, a floating type of polycrystalline silicon having a thickness of about 10 to 1000 nm into which impurities of a conductivity type different from that of the semiconductor substrate 101, for example, arsenic or phosphorus is introduced at about 10 19 to 10 21 cm -3. A gate 105 is formed. On this floating gate 105, a block insulating film 106 made of a silicon oxide film having a thickness of about 3 to 100 nm is formed. Then, 10 to 1000 nm in which phosphorus or arsenic is introduced at about 10 19 to 10 21 cm -3 so as to be stacked on the block insulating film 106.
Control gate 10 made of polycrystalline silicon with moderate thickness
7 are formed. The side surface of the gate electrode including the floating gate 105, the block insulating film 106, and the control gate 107 is covered with a sidewall insulating film 114. As described above, in the present embodiment, since the cell structure is formed by the gate electrode formed by stacking the floating gate 105 and the control gate 107 having substantially the same gate length, the cell size is effectively reduced as compared with a DRAM or the like. be able to.

【0024】フローティングゲート105および制御ゲー
ト107が積層してなるゲート電極を挟むようにして、半
導体基板101表面近傍にソース領域102およびドレイン領
域103が形成さえている。ソース・ドレイン領域には、
半導体基板101と異なる導電型の不純物が、通常、1018
〜1021cm-3程度導入される。ソース領域102、ドレイン
領域103にはアルミニウムや銅あるいはそれらの合金か
らなる電極108a、bが設置される。また本断面図では図
示できないが、制御ゲート108にも電極が設置される。
一方、フローティングゲート105には電極はコンタクト
しておらず、電気的にフローティング状態になってい
る。
A source region 102 and a drain region 103 are formed near the surface of the semiconductor substrate 101 so as to sandwich a gate electrode formed by stacking the floating gate 105 and the control gate 107. In the source / drain region,
An impurity of a conductivity type different from that of the semiconductor substrate 101 is usually 10 18
About 10 21 cm -3 is introduced. In the source region 102 and the drain region 103, electrodes 108a and 108b made of aluminum, copper, or an alloy thereof are provided. Although not shown in this cross-sectional view, an electrode is also provided on the control gate 108.
On the other hand, the electrode is not in contact with the floating gate 105 and is in an electrically floating state.

【0025】ここで、ソース領域102のゲート電極側端
部およびゲート電極のソース領域102側端部の間の距離
をx1、ドレイン領域103のゲート電極側端部およびゲー
ト電極のドレイン領域103側端部の間の距離をx2とした
ときに、x1およびx2は、いずれも、好ましくは1〜2
0nm、より好ましくは2〜20nmとする。このよう
にすれば、ゲートリークによる保持電荷の流出を効果的
に防止することができる。
Here, the distance between the end of the source region 102 on the gate electrode side and the end of the gate electrode on the source region 102 is x 1 , the end of the drain region 103 on the gate electrode side and the gate electrode on the drain region 103 side. the distance between the ends is taken as x 2, x 1 and x 2 are both, preferably 1 to 2
0 nm, more preferably 2 to 20 nm. With this configuration, it is possible to effectively prevent outflow of retained charges due to gate leakage.

【0026】本実施形態に係る半導体記憶装置は、上記
したように、トンネル絶縁膜の膜厚を0.5〜3nmとする
とともに、ソース領域およびドレイン領域がゲート電極
直下の領域を含まないように形成されている。トンネル
絶縁膜の膜厚を0.5〜3nmとしているため、フローティン
グゲートとの信号電荷の書き込み、読み出し及び消去を
直接トンネリング現象を利用して行うことが可能とな
る。この結果、低電圧で高速な信号電荷の書き込み、読
み出しを行うことができる。また、フローティングゲー
トとソース領域およびドレイン領域の端部が所定距離だ
け隔てられているため、フローティングゲートに蓄積さ
れた信号電荷がソース領域又はドレイン領域に流出する
ことを防ぎ、信号電荷の蓄積時間を半導体記憶装置とし
て充分な程度の長さとすることができる。
As described above, the semiconductor memory device according to the present embodiment is formed so that the thickness of the tunnel insulating film is 0.5 to 3 nm and the source region and the drain region do not include the region immediately below the gate electrode. ing. Since the thickness of the tunnel insulating film is 0.5 to 3 nm, writing, reading and erasing of signal charges with the floating gate can be performed directly using the tunneling phenomenon. As a result, high-speed writing and reading of signal charges at low voltage can be performed. Further, since the floating gate is separated from the ends of the source region and the drain region by a predetermined distance, the signal charges accumulated in the floating gate are prevented from flowing out to the source region or the drain region, and the accumulation time of the signal charges is reduced. The length can be sufficient for a semiconductor memory device.

【0027】次に、本実施形態に係る半導体記憶装置の
製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor memory device according to this embodiment will be described.

【0028】まず、半導体基板101を650〜800℃の温度
で酸素雰囲気中で酸化することにより、半導体基板101
全面に厚さ0.5〜3nmのトンネル絶縁膜104を形成する。
他の形成法としては、800〜1100℃の酸素雰囲気中にお
いて数秒〜数分間にわたって、赤外線を照射することに
よっても形成することもできる。
First, the semiconductor substrate 101 is oxidized in an oxygen atmosphere at a temperature of 650 to 800.degree.
A tunnel insulating film 104 having a thickness of 0.5 to 3 nm is formed on the entire surface.
As another forming method, it can also be formed by irradiating infrared rays in an oxygen atmosphere at 800 to 1100 ° C. for several seconds to several minutes.

【0029】次に化学気相成長法(以下、適宜、CVD
法と称する。)を用い、トンネル酸化膜104上に、後に
フローティングゲート105となる多結晶シリコン膜(膜
厚10〜1000nm)の成長を行う。この多結晶シリコ
ン膜はn型不純物を含む。例えばn型不純物としてリン
を用いる場合は、リンのイオン注入を行ない、その後、
熱処理をして活性化する方法、または、POCl3中で熱処
理を行うことで多結晶シリコン中に燐を気相から拡散さ
せる方法等で多結晶シリコン中に導入される。
Next, a chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as CVD
Called law. ), A polycrystalline silicon film (thickness: 10 to 1000 nm) which will later become the floating gate 105 is grown on the tunnel oxide film 104. This polycrystalline silicon film contains an n-type impurity. For example, when phosphorus is used as an n-type impurity, ion implantation of phosphorus is performed, and thereafter,
It is introduced into polycrystalline silicon by a method of activating by heat treatment or a method of diffusing phosphorus from the gas phase into polycrystalline silicon by heat treatment in POCl 3 .

【0030】この後、酸化温度を600〜900℃として酸素
雰囲気中で熱酸化を行い、多結晶シリコン膜全面にブロ
ック絶縁膜106を形成する。
Thereafter, thermal oxidation is performed in an oxygen atmosphere at an oxidation temperature of 600 to 900 ° C. to form a block insulating film 106 over the entire surface of the polycrystalline silicon film.

【0031】次に、後に制御ゲート107となる多結晶シ
リコンを成長し、リンまたは砒素等のn型不純物を導入
する。
Next, polycrystalline silicon which will later become the control gate 107 is grown, and an n-type impurity such as phosphorus or arsenic is introduced.

【0032】次にリソグラフィー技術とドライエッチン
グ技術を用いることで、半導体基板101全面に形成され
た多結晶シリコン/ブロック絶縁膜/多結晶シリコンの
3層構造の不要な部分を除去し、フローティングゲート
105、ブロック絶縁膜106及び制御ゲート107がこの順で
積層したゲート電極を形成する。
Next, unnecessary portions of a three-layer structure of polycrystalline silicon / block insulating film / polycrystalline silicon formed on the entire surface of the semiconductor substrate 101 are removed by using a lithography technique and a dry etching technique.
The gate electrode 105, the block insulating film 106, and the control gate 107 are stacked in this order.

【0033】次にCVD法により、半導体基板101全面に膜
厚5〜100nmのシリコン酸化膜を成長した後、反応性イオ
ンエッチング(以下、適宜RIE法と称する。)によるシ
リコン酸化膜の異方性エッチングを行うことで、ゲート
電極側壁に側壁絶縁膜114を形成する。
Next, after a silicon oxide film having a thickness of 5 to 100 nm is grown on the entire surface of the semiconductor substrate 101 by the CVD method, the silicon oxide film is anisotropically formed by reactive ion etching (hereinafter, appropriately referred to as RIE method). By performing the etching, the side wall insulating film 114 is formed on the side wall of the gate electrode.

【0034】この後、砒素を1015〜1016cm-2程度のドー
ズ量で1〜50keVの注入エネルギーでイオン注入を行った
後、窒素雰囲気中で800〜1000℃のアニールで砒素の活
性化を行ない、ソース領域102およびドレイン領域103を
形成する。この際、側壁絶縁膜114がイオン注入時のマ
スクになるため、アニール条件を適宜に設定することに
より、ソース・ドレイン領域の端部がゲート電極形成領
域から離間し、ゲート電極がソース・ドレイン領域とオ
ーバーラップしない構造となる。すなわち、ソース・ド
レイン領域の端部がゲート電極直下の領域を含まない構
造となる。
Thereafter, arsenic is ion-implanted at a dose of about 10 15 to 10 16 cm -2 at an implantation energy of 1 to 50 keV, and then arsenic is activated by annealing at 800 to 1000 ° C. in a nitrogen atmosphere. Is performed to form a source region 102 and a drain region 103. At this time, since the sidewall insulating film 114 serves as a mask at the time of ion implantation, by appropriately setting the annealing conditions, the end portions of the source / drain regions are separated from the gate electrode formation region, and the gate electrode becomes the source / drain region. And does not overlap. In other words, the structure is such that the end portions of the source / drain regions do not include the region immediately below the gate electrode.

【0035】続いて、CVD法により酸化膜を堆積し、パ
ッシベーション絶縁膜109を半導体基板101全面に成膜す
る。パッシベーション酸化膜を形成するためのCVD法と
しては、常圧CVD法、減圧CVD法、プラズマCVD法等公知
の方法を用いることが可能であるが、比較的低温で良好
な膜質を得ることが可能なプラズマCVD法を用いること
が一般的である。パッシベーション膜としてはシリコン
酸化膜の他にも、PSG、BPSG、SiON膜等の公知の
膜が利用できる。
Subsequently, an oxide film is deposited by a CVD method, and a passivation insulating film 109 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 101. As the CVD method for forming the passivation oxide film, a known method such as a normal pressure CVD method, a reduced pressure CVD method, or a plasma CVD method can be used, but a good film quality can be obtained at a relatively low temperature. It is common to use a suitable plasma CVD method. As the passivation film, a known film such as a PSG, BPSG, or SiON film can be used in addition to the silicon oxide film.

【0036】続いて、公知のフォトリソグラフィー技術
により、ソース領域102、ドレイン領域103及び制御ゲー
ト107に至る電極を形成するためのコンタクト孔をHFを
用いたウェットエッチングあるいはCF4等のガスを用い
たドライエッチング技術により形成し、スパッタ、蒸着
あるいはメッキにより、電極108a、bを形成する。
Subsequently, by a known photolithography technique, contact holes for forming electrodes reaching the source region 102, the drain region 103 and the control gate 107 are formed by wet etching using HF or gas such as CF 4 . The electrodes 108a and 108b are formed by a dry etching technique, and are formed by sputtering, vapor deposition, or plating.

【0037】次に本メモリ素子の電気的動作について説
明を行う。図1(b)は図1(a)における半導体基板101のC-
C'面における電子エネルギー分布である。また、図1(b)
におけるA、Bは図1(a)におけるA-A'線、B-B'線と半導体
表面の交点位置をそれぞれ表している。B点では、A点に
比べフローティングゲート105との距離が大きいため、A
点よりも若干エネルギーが高くなっている。図2にA-A'
線、B-B'線に沿った電子エネルギー分布を示す。
Next, the electrical operation of the memory device will be described. FIG. 1B is a diagram showing the C-C of the semiconductor substrate 101 in FIG.
It is an electron energy distribution on the C 'plane. Fig. 1 (b)
A and B in FIG. 1 respectively represent the positions of intersections between the line AA ′ and the line BB ′ in FIG. 1A and the semiconductor surface. At point B, the distance from floating gate 105 is larger than at point A, so A
The energy is slightly higher than the point. Figure 2 shows A-A '
The electron energy distribution along the line BB ′ is shown.

【0038】ソース電圧=ドレイン電圧=半導体基板電
圧=制御ゲート電圧(VG)=0Vにおける熱平衡状態でのエ
ネルギー分布を図2(a)、(b)に示す。図2において1〜5の
領域は、それぞれ制御ゲート107、ブロック絶縁膜106、
フローティングゲート105、(側壁絶縁膜114及びトンネ
ル絶縁膜104)、半導体基板101に対応する。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the energy distribution in the thermal equilibrium state when source voltage = drain voltage = semiconductor substrate voltage = control gate voltage (V G ) = 0V. In FIG. 2, regions 1 to 5 are a control gate 107, a block insulating film 106,
The floating gate 105 corresponds to the (sidewall insulating film 114 and the tunnel insulating film 104) and the semiconductor substrate 101.

【0039】フローティングゲートへの信号電荷の書き
込みは以下のように行なわれる。制御ゲート107に正電
圧を徐々に印加していくと、VGがA点の閾値電圧(以降V
thと表記する)に等しくなっても、A点よりも電子エネ
ルギーの高いB点が反転しないために、数十msecの内に
A点に反転層が形成されることはない(図2(a2)、(b2))。
さらにVGが大きくなり、B点の閾値電圧を越えるとB点
が反転し、A点にも反転層が形成され、直接トンネリン
グ過程により電子がフローティングゲート105内に注入
される(図2(a3)、(b3))。この場合B点においても反転層
は形成されるが、B点では半導体基板とフローティング
ゲートの距離が大きいため、直接トンネリング確率は小
さい。
The writing of signal charges to the floating gate is performed as follows. When the control gate 107 goes positive voltage gradually applied, a threshold voltage of V G is the point A (hereinafter V
th ), point B, which has higher electron energy than point A, does not invert.
No inversion layer is formed at point A (FIGS. 2 (a2) and (b2)).
Furthermore V G is increased, the point B is inverted and exceeds the threshold voltage of the point B, to point A is inverted layer is formed, electrons are injected into the floating gate 105 by direct tunneling process (FIG. 2 (a3 ), (B3)). In this case, the inversion layer is also formed at the point B, but the direct tunneling probability is small at the point B because the distance between the semiconductor substrate and the floating gate is large.

【0040】したがって、フローティングゲートへの電
子注入は主にA点で代表されるトンネル絶縁膜の薄い領
域で起こる。この電子注入によりフローティングゲート
の静電エネルギーが増加し、半導体基板101表面のエネ
ルギーを上昇させる。やがて反転層消滅と共に電子注入
も終了する。所望の電荷注入が終了した後は、制御ゲー
ト電圧を0Vに戻し、信号電荷を保持する(図2(a4)、(b
4))。
Therefore, electron injection into the floating gate mainly occurs in a thin region of the tunnel insulating film represented by point A. Due to the electron injection, the electrostatic energy of the floating gate increases, and the energy of the surface of the semiconductor substrate 101 increases. Eventually, the electron injection ends with the disappearance of the inversion layer. After the desired charge injection is completed, the control gate voltage is returned to 0 V, and the signal charge is held (FIG. 2 (a4), (b)
Four)).

【0041】続いて、フローティングゲート105中の信
号電荷の保持のメカニズムについて記述する。
Subsequently, a mechanism for retaining signal charges in the floating gate 105 will be described.

【0042】図2(a4)に示すようにA点においては、フロ
ーティングゲート105内のフェルミエネルギーは半導体
基板101内のものに比べ高くなっているが、(Φpn-ΔΦ)
分だけ半導体基板101の伝導帯のエネルギーが高くなる
ため、信号電荷は速やかには半導体基板101内にはリー
クしない。ここで、Φpnはp-n接合のビルトインエネル
ギーであり、ΔΦは信号蓄積によるフローティングゲー
ト内のエネルギー増加分である。例えばΔΦ=100meVの
場合、信号電荷の保持時間は数100m秒から数10秒程度で
ある。
As shown in FIG. 2A4, at point A, the Fermi energy in the floating gate 105 is higher than that in the semiconductor substrate 101, but (Φpn-ΔΦ)
Since the energy of the conduction band of the semiconductor substrate 101 is increased by that much, the signal charge does not leak into the semiconductor substrate 101 immediately. Here, Φpn is the built-in energy of the pn junction, and ΔΦ is the energy increase in the floating gate due to signal accumulation. For example, when ΔΦ = 100 meV, the retention time of the signal charge is about several hundred milliseconds to several tens of seconds.

【0043】一方、B点においてはΦpn〜0meVである
が、トンネル絶縁膜厚が大きいため、信号電荷は半導体
基板101中へリークしない。したがって、本発明の半導
体記憶装置は数100m秒から数10秒程度の信号電荷保持時
間を有することとなる。
On the other hand, at the point B, Φpn00 meV, but the signal charge does not leak into the semiconductor substrate 101 due to the large thickness of the tunnel insulating film. Therefore, the semiconductor memory device of the present invention has a signal charge retention time of about several hundred milliseconds to several tens of seconds.

【0044】次に、フローティングゲート105内の信号
電荷の消去は次のように行なわれる。
Next, the erasure of the signal charges in the floating gate 105 is performed as follows.

【0045】図3(a)は信号書き込み終了後の状態であ
る。次に図3(b)に示すように、制御ゲート107に負電圧
を印加する。これによりフローティングゲート105の静
電エネルギーが上昇するため、信号電荷はトンネル絶縁
膜104を直接トンネリングし、半導体基板101に吸収さ
れ、消去動作が実現される。
FIG. 3A shows the state after the completion of signal writing. Next, as shown in FIG. 3B, a negative voltage is applied to the control gate 107. As a result, the electrostatic energy of the floating gate 105 increases, so that the signal charge directly tunnels through the tunnel insulating film 104, is absorbed by the semiconductor substrate 101, and the erase operation is realized.

【0046】フローティングゲート105内の信号は以下
のようにして高感度に読み出すことができる。図4(a)は
信号電荷を読み撮るための回路構成図である。メモリセ
ル110のドレイン側にキャパシタ111、プリチャージ用ト
ランジスタ112、センスアンプ113が接続されている。こ
こでは、センスアンプ113として、N型MOSFETと抵抗を直
列に接続した回路を用いている。また、プリチャージ用
トランジスタ112の他端には、電圧V0が印加されてい
る。
The signal in the floating gate 105 can be read with high sensitivity as follows. FIG. 4A is a circuit configuration diagram for reading and capturing signal charges. A capacitor 111, a precharge transistor 112, and a sense amplifier 113 are connected to the drain side of the memory cell 110. Here, a circuit in which an N-type MOSFET and a resistor are connected in series is used as the sense amplifier 113. Further, the other end of the precharge transistor 112, the voltage V 0 is applied.

【0047】信号電荷の検出は以下のシーケンスで行
う。まず、VS=VG=0Vに設定する。次に、プリチャージ用
トランジスタ112をオン状態することで、キャパシタ111
をV0に設定する。プリチャージ用トランジスタ112をオ
フ状態とした後、メモリセル110中の制御ゲート107に一
定の正電圧(VGR)を印加する。但し、書き込み動作に用
いた制御ゲート電圧をVGWとした場合、VGW<VGR<Vth
条件を満たす必要がある。
The detection of signal charges is performed in the following sequence. First, V S = V G = 0V is set. Next, the capacitor 111 is turned on by turning on the precharge transistor 112.
Is set to V 0 . After turning off the precharge transistor 112, a constant positive voltage (V GR ) is applied to the control gate 107 in the memory cell 110. However, when the control gate voltage used for the write operation is V GW , the condition of V GW <V GR <V th must be satisfied.

【0048】フローティングゲートに信号電荷が書き込
まれた状態であれば、半導体基板101表面には反転層は
形成されないため、ドレイン電流(ID)は流れない。この
結果、VD=V0となり、センスアンプ113にはlowレベルが
出力される。一方、フローティングゲート内に信号電荷
が書き込まれていない場合、VGRを印加すると、半導体
基板101表面に反転層が誘起され、フローティングゲー
ト205へ電子電流(IG)が流れる。同時に、ドレイン103に
はV0の電圧が印加されているためドレイン電流(ID)も流
れる。通常IDはmAのオーダであり、IGはμAのオーダー
であるので、IDのIGに対する比は約1000倍に達する。
If signal charges have been written to the floating gate, no inversion layer is formed on the surface of the semiconductor substrate 101, and no drain current (I D ) flows. As a result, V D = V 0 , and the low level is output to the sense amplifier 113. On the other hand, when no signal charge is written in the floating gate, when V GR is applied, an inversion layer is induced on the surface of the semiconductor substrate 101, and an electron current ( IG ) flows to the floating gate 205. At the same time, the drain current (I D) for voltage V 0 is applied to the drain 103 also flows. Usually I D of the order of mA, I G is because the order of .mu.A, the ratio I G of I D reaches about 1000-fold.

【0049】既にプリチャージされたキャパシタ111
は、IDによりその電圧は時間と共に減少する。この様子
を図4(b)に示す。フローティングゲート内に信号電荷が
ある状態(状態1)では、ID=0であるため、VDは時間によ
らず一定であるが、信号電荷がない状態(状態0)では、V
Dは時間とともに減少し、時刻T0でVD=0となる。この結
果、センスアンプ113の出力はhighレベルになる。この
ように、フローティングゲート中への電荷注入量が小さ
くても、ドレイン電流で1000倍以上に増幅されるため、
高感度の信号電荷検出が可能である。
The capacitor 111 already precharged
The voltage decreases with time due to ID . This is shown in FIG. 4 (b). In a state where there is a signal charge in the floating gate (state 1), since ID = 0, V D is constant regardless of time, but in a state where there is no signal charge (state 0), V D
D decreases with time, and at time T 0 , V D = 0. As a result, the output of the sense amplifier 113 becomes high level. In this way, even if the amount of charge injected into the floating gate is small, it is amplified 1000 times or more by the drain current,
Highly sensitive signal charge detection is possible.

【0050】実際、フローティングゲートの膜厚が2nm
のトンネル絶縁膜を有する半導体記憶装置作製を行っ
た。その結果、電源電圧3Vで信号電荷の書き込み、読み
だし、消去が問題なく行われ、信号保持時間は10秒を得
た。本実施形態では、半導体基板101として単結晶シリ
コンを用いているが、SOI(Silicon on insulator)基板
を用いることもできる。パッケージ中などに含有される
放射性原子から放出されたα線等が半導体基板101に入
射すると電子−正孔対を生成し、このうち電子がフロー
ティングゲートに捕獲され、信号誤りを引き起こす可能
性があるが、SOI基板を用いることにより、このような
問題を避け、基板奥深くからの電子が基板表面に到達す
ることを防ぐことができる。
Actually, the thickness of the floating gate is 2 nm.
The semiconductor memory device having the tunnel insulating film was manufactured. As a result, writing, reading, and erasing of signal charges were performed without any problem at a power supply voltage of 3 V, and a signal holding time of 10 seconds was obtained. In this embodiment, single-crystal silicon is used as the semiconductor substrate 101, but an SOI (Silicon on insulator) substrate can also be used. When α-rays or the like emitted from radioactive atoms contained in a package or the like enter the semiconductor substrate 101, electron-hole pairs are generated, of which electrons are captured by the floating gate and may cause a signal error. However, by using the SOI substrate, such a problem can be avoided and electrons from deep inside the substrate can be prevented from reaching the substrate surface.

【0051】本実施形態では、側壁絶縁膜114を利用す
ることにより、ソース・ドレイン領域とゲート電極とが
オーバーラップしない構造を形成したが、この方法の他
に、フローティングゲートと制御ゲートを異種材料で構
成することにより上記構造を実現することもできる。た
とえば、制御ゲートとしてアルミニウム等を用い、アル
ミニウム/ブロック絶縁膜/ポリシリコン三層膜の加工を
行なった後、SF6等のガスを用いてポリシリコンのみ選
択的に等方的RIEエッチングを行うことでゲート電極を
形成する。
In this embodiment, the structure in which the source / drain region and the gate electrode do not overlap is formed by utilizing the side wall insulating film 114. In addition to this method, the floating gate and the control gate are made of different materials. , The above structure can be realized. For example, aluminum or the like used as the control gate, after performing the processing of aluminum / block insulating film / polysilicon three-layered film, performing selective isotropic RIE etching only polysilicon using a gas such as SF 6 To form a gate electrode.

【0052】(第2の実施形態)本実施形態に係る半導
体記憶装置の例を図5(a)に示す。
(Second Embodiment) FIG. 5A shows an example of a semiconductor memory device according to the present embodiment.

【0053】硼素が1015〜1019cm-3程度導入されたシリ
コンからなる半導体基板101上にシリコン酸化膜からな
るトンネル絶縁膜104が形成されている。このトンネル
絶縁膜104上には、半導体基板101とは異なる導電型の不
純物、例えば砒素またはリンが1019〜1021cm-3程度導入
された膜厚10〜1000nm程度の多結晶シリコンからなるフ
ローティングゲート105が形成されている。このフロー
ティングゲート105上に3〜100nm程度の厚さのシリコン
酸化膜からなるブロック絶縁膜106が形成されている。
そして、ブロック絶縁膜106上に積み重なるように、燐
ないしは砒素が101 9〜1021cm-3程度導入された10〜1000
nm程度の厚みを持つ多結晶シリコンからなる制御ゲート
107が形成されている。フローティングゲート105、ブロ
ック絶縁膜106及び制御ゲート107からなるゲート電極の
側面は、側壁絶縁膜114により被覆されている。このよ
うに本実施形態では、ゲート長の略等しいフローティン
グゲート105および制御ゲート107が積層してなるゲート
電極によりセル構造が形成されているので、DRAM等
に比べてセルサイズを効果的に縮小することができる。
A tunnel insulating film 104 made of a silicon oxide film is formed on a semiconductor substrate 101 made of silicon into which boron is introduced at about 10 15 to 10 19 cm -3 . On the tunnel insulating film 104, a floating layer made of polycrystalline silicon having a thickness of about 10 to 1000 nm into which impurities of a conductivity type different from that of the semiconductor substrate 101, for example, arsenic or phosphorus is introduced at about 10 19 to 10 21 cm -3. A gate 105 is formed. On this floating gate 105, a block insulating film 106 made of a silicon oxide film having a thickness of about 3 to 100 nm is formed.
As stacked on the block insulating film 106, phosphorus or arsenic is introduced about 10 1 9 ~10 21 cm -3 10~1000
Control gate made of polycrystalline silicon with thickness of about nm
107 are formed. The side surface of the gate electrode including the floating gate 105, the block insulating film 106, and the control gate 107 is covered with a sidewall insulating film 114. As described above, in the present embodiment, since the cell structure is formed by the gate electrode formed by stacking the floating gate 105 and the control gate 107 having substantially the same gate length, the cell size is effectively reduced as compared with a DRAM or the like. be able to.

【0054】フローティングゲート105および制御ゲー
ト107が積層してなるゲート電極を挟むようにして、半
導体基板101表面近傍にソース領域102およびドレイン領
域103が形成さえている。ソース・ドレイン領域には、
半導体基板101と異なる導電型の不純物が、通常、1018
〜1021cm-3程度導入される。ソース領域102、ドレイン
領域103にはアルミニウムや銅あるいはそれらの合金か
らなる電極108a、bが設置される。また本断面図では図
示できないが、制御ゲート107にも電極が設置される。
一方、フローティングゲート105には電極はコンタクト
しておらず、電気的にフローティング状態になってい
る。
The source region 102 and the drain region 103 are formed near the surface of the semiconductor substrate 101 so as to sandwich the gate electrode formed by stacking the floating gate 105 and the control gate 107. In the source / drain region,
An impurity of a conductivity type different from that of the semiconductor substrate 101 is usually 10 18
About 10 21 cm -3 is introduced. In the source region 102 and the drain region 103, electrodes 108a and 108b made of aluminum, copper, or an alloy thereof are provided. Although not shown in this cross-sectional view, an electrode is also provided on the control gate 107.
On the other hand, the electrode is not in contact with the floating gate 105 and is in an electrically floating state.

【0055】本実施形態におけるトンネル絶縁膜は、フ
ローティングゲート中央部と接している部分が、フロー
ティングゲート周辺部と接している部分よりも薄くなっ
ている。これにより、保持電荷の流出を効果的に防止す
ることができる。
In the tunnel insulating film according to the present embodiment, the portion in contact with the central portion of the floating gate is thinner than the portion in contact with the peripheral portion of the floating gate. Thereby, the outflow of the retained charges can be effectively prevented.

【0056】図8は、図5に示す半導体記憶装置のゲー
ト電極近傍の拡大図である。図のように、ゲート電極の
ゲート長方向端部におけるトンネル絶縁膜104の膜厚
をd 1、ゲート電極のゲート長方向中央部におけるトン
ネル絶縁膜104の膜厚をd2としたときに、d1がd2
の1.5〜5倍であることが好ましく、2〜4倍である
ことがより好ましい。具体的な膜厚としては、たとえば
2を1〜3nm程度とし、d1を1.5〜10nm、好
ましくは1.5〜5nm程度(但しd1>d2)とする。
このようにすれば、高速・低電圧動作を確保しつつ、保
持電荷の流出をより効果的に防止することができる。な
お、ゲート電極のゲート長方向端部とは、たとえば、ゲ
ート電極の端面からの距離が、ゲート電極長の0.2倍
以内の領域をいい、ゲート電極のゲート長方向中央部と
は、上記端部を除く領域をいう。
FIG. 8 is a circuit diagram of the semiconductor memory device shown in FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of a contact electrode. As shown in the figure,
Thickness of tunnel insulating film 104 at the end in the gate length direction
To d 1, The ton at the center of the gate electrode in the gate length direction.
The thickness of the tunnel insulating film 104 is dTwoThen, d1Is dTwo
1.5 to 5 times, preferably 2 to 4 times
Is more preferable. As a specific film thickness, for example,
dTwoIs about 1 to 3 nm, and d11.5 to 10 nm, preferably
Preferably, about 1.5 to 5 nm (however, d1> DTwo).
This ensures high speed and low voltage operation while maintaining
It is possible to more effectively prevent outflow of the stored charges. What
The end in the gate length direction of the gate electrode is, for example, a gate.
The distance from the end face of the gate electrode is 0.2 times the gate electrode length
Within the area of the gate electrode in the gate length direction center
Means a region excluding the end.

【0057】上記構造は以下のようにして作製すること
ができる。まず、シリコン基板を650℃〜800℃程度酸素
雰囲気中で酸化することにより、トンネル絶縁膜104を
形成する。酸素雰囲気中で、800℃〜1100℃、数秒〜数
分の赤外線照射によっても形成は可能である。次にCVD
法により、多結晶シリコンの成長を行う。この後、POCl
3中で多結晶シリコン中に燐を導入する。イオン注入に
よっても、燐ないしは砒素の導入は可能である。この
後、600℃〜900℃の酸素雰囲気中で、熱酸化を行い、ブ
ロック絶縁膜106を形成する。次にCVD法で多結晶シリコ
ンを成長し、燐又は砒素の導入を行う。
The above structure can be manufactured as follows. First, a tunnel insulating film 104 is formed by oxidizing a silicon substrate at about 650 ° C. to 800 ° C. in an oxygen atmosphere. The formation can also be performed by infrared irradiation at 800 ° C. to 1100 ° C. for several seconds to several minutes in an oxygen atmosphere. Next, CVD
The polycrystalline silicon is grown by the method. After this, POCl
In step 3 , phosphorus is introduced into the polycrystalline silicon. Phosphorus or arsenic can also be introduced by ion implantation. Thereafter, thermal oxidation is performed in an oxygen atmosphere at 600 ° C. to 900 ° C. to form the block insulating film 106. Next, polycrystalline silicon is grown by the CVD method, and phosphorus or arsenic is introduced.

【0058】次にリソグラフィー技術とドライエッチン
グ技術を用いることで、ポリシリコン/ブロック絶縁膜/
ポリシリコン三層膜の加工を行い、フローティングゲー
ト105、制御ゲート107の形成を行う。この後、砒素ある
いは燐を1015〜1016cm-3程度1〜50keVのエネルギーで注
入し、窒素雰囲気中で800〜1000℃のアニールを行うこ
とにより、ソース102およびドレイン103を形成する。こ
のアニールの際、ソース102及びドレイン103中の砒素ま
たは燐が横方向に拡散するため、ソース102及びドレイ
ン103とフローティングゲート105のオーバーラップ構造
が形成される。しかる後に600℃〜900℃、好ましくは70
0〜850℃の酸素雰囲気中で酸化を行うことにより、ゲー
ト電極端部におけるトンネル絶縁膜の膜厚を増大させ
る。この際、供給された酸素の一部がフローティングゲ
ート端からトンネル絶縁膜中に拡散し、半導体基板101
あるいはフローティングゲート105中のシリコン原子と
反応し、シリコン酸化膜が成長する。酸化温度が比較的
高い場合は、酸化膜の粘性が低いため酸素はゲート中央
部まで達するが、酸化温度を低くすると、酸化膜の粘性
が高くなるため酸化膜中の応力が増加し、酸素の拡散が
抑制される。従って、フローティングゲート端からフロ
ーティングゲート下のトンネル絶縁膜中に拡散した酸素
は、フローティングゲート端近傍の酸化膜成長に消費さ
れ、フローティングゲート中央部下まで拡散することは
ない。また、ソース102あるいはドレイン103中の砒素あ
るいは燐の存在により、ソース102あるいはドレイン103
上では増速酸化も起こる。以上の結果、図5(a)に示すよ
うな形状のトンネル絶縁膜104の形成が可能になる。し
かる後にCVD法により酸化膜を堆積し、パッシベーショ
ン絶縁膜109を形成する。次にHFを用いたウェットエッ
チングあるいはCF4等のガスを用いたドライエッチング
技術により、電極108a、bを形成する箇所にコンタクト
孔を形成し、スパッタ、蒸着あるいはメッキにより、電
極108a、bを形成する。
Next, using lithography technology and dry etching technology, polysilicon / block insulating film /
The polysilicon three-layer film is processed, and the floating gate 105 and the control gate 107 are formed. Then, arsenic or phosphorus is implanted at an energy of 1 to 50 keV of about 10 15 to 10 16 cm −3 , and annealing is performed at 800 to 1000 ° C. in a nitrogen atmosphere to form the source 102 and the drain 103. During this annealing, arsenic or phosphorus in the source 102 and the drain 103 diffuses in the lateral direction, so that an overlapping structure of the source 102 and the drain 103 and the floating gate 105 is formed. Thereafter, 600 ° C to 900 ° C, preferably 70 ° C
Oxidation in an oxygen atmosphere at 0 to 850 ° C. increases the thickness of the tunnel insulating film at the end of the gate electrode. At this time, part of the supplied oxygen diffuses from the end of the floating gate into the tunnel insulating film, and the semiconductor substrate 101
Alternatively, it reacts with silicon atoms in the floating gate 105 to grow a silicon oxide film. When the oxidation temperature is relatively high, oxygen reaches the center of the gate because the viscosity of the oxide film is low.However, when the oxidation temperature is low, the stress in the oxide film increases because the viscosity of the oxide film increases and the oxygen Diffusion is suppressed. Therefore, the oxygen diffused from the floating gate end into the tunnel insulating film below the floating gate is consumed in growing the oxide film near the floating gate end, and does not diffuse below the center of the floating gate. Also, due to the presence of arsenic or phosphorus in the source 102 or the drain 103,
Above, accelerated oxidation also occurs. As a result, the tunnel insulating film 104 having a shape as shown in FIG. 5A can be formed. Thereafter, an oxide film is deposited by a CVD method, and a passivation insulating film 109 is formed. By then dry etching technique using the wet etching or CF 4 or the like of the gas using HF, forming electrode 108a, a contact hole at a position to form a b, sputtering, vapor deposition or by plating, the electrode 108a, the b I do.

【0059】次に本メモリ素子の電気的動作について説
明を行う。図5(b)は図5(a)における半体基板101表面の
電子エネルギー分布である。また、図5(b)におけるA、B
は図5(a)におけるA-A'線、B-B'線と半導体表面の交点位
置をそれぞれ表している。B点では、A点に比べフローテ
ィングゲート105との距離が大きいため、A点よりも若干
エネルギーが高くなっている。図7にA-A'線、B-B'線に
沿った電子エネルギー分布を示す。A-A'線沿った電子エ
ネルギー分布は、それぞれ図2(a1)、(a2)、(a3)、(a4)
と同様であり、B-B'線沿った電子エネルギー分布は、そ
れぞれ図2(b1)、(b2)、(b3)、(b4)と同様である。但し
(b1)〜(b4)の領域2は、トンネル絶縁膜104に対応する。
従って、信号電荷の書き込み、消去、読みだしの方法に
関しては、第一の実施形態と同様である。本実施形態
は、第一の実施形態と異なりソース・ドレインとフロー
ティングゲートはオーバーラップしてもよいため、セル
面積をより小さくできる利点がある。本実施形態では、
電源電圧3Vで信号電荷の書き込み、読みだし、消去が問
題なく行われ、信号保持時間は10秒を得た。
Next, the electrical operation of the present memory element will be described. FIG. 5B shows an electron energy distribution on the surface of the half-substrate 101 in FIG. 5A. In addition, A, B in FIG.
Represents the position of the intersection between the line AA ′ and line BB ′ in FIG. 5 (a) and the semiconductor surface. At point B, the distance from the floating gate 105 is larger than at point A, so the energy is slightly higher than at point A. FIG. 7 shows the electron energy distribution along the line AA ′ and the line BB ′. The electron energy distribution along the line A-A 'is shown in FIGS. 2 (a1), (a2), (a3), (a4), respectively.
The electron energy distribution along the line BB ′ is the same as that shown in FIGS. 2 (b1), (b2), (b3) and (b4), respectively. However
Regions (b1) to (b4) correspond to the tunnel insulating film 104.
Therefore, the method of writing, erasing, and reading signal charges is the same as in the first embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that the source / drain and the floating gate may overlap each other, so that there is an advantage that the cell area can be reduced. In this embodiment,
Writing, reading, and erasing of signal charges were performed without any problem at a power supply voltage of 3 V, and a signal holding time of 10 seconds was obtained.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体メモ
リによれば、トンネル絶縁膜の膜厚を3nm以下とする
ことにより高速・低電圧の揮発性動作等を実現しつつ、
実用上充分な電荷保持能力を実現することができる。ま
た、記憶ノードが制御ゲート下に形成でき、トンネリン
グ絶縁膜厚も小さくできるので、DRAM(Dynamic randoma
ccess memory)に比べ、セル面積を縮小できる。また、
メモリセル自体が電流増幅機能を持つため、信号電荷の
有無に関し高感度の検出が可能になる利点を有する。
As described above, according to the semiconductor memory of the present invention, high-speed and low-voltage volatile operation can be realized by setting the thickness of the tunnel insulating film to 3 nm or less.
Practically sufficient charge holding ability can be realized. Also, since the storage node can be formed under the control gate and the thickness of the tunneling insulating film can be reduced, the DRAM (Dynamic Random
Cell area can be reduced as compared with ccess memory). Also,
Since the memory cell itself has a current amplifying function, there is an advantage that it is possible to detect the presence or absence of signal charges with high sensitivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る半導体記憶装置の断面構造および
電子エネルギー分布を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure and an electron energy distribution of a semiconductor memory device according to the present invention.

【図2】本発明に係る半導体記憶装置における、信号電
荷書き込み時の、A点、B点における深さ方向の電位分布
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a potential distribution in the depth direction at points A and B at the time of writing signal charges in the semiconductor memory device according to the present invention.

【図3】本発明に係る半導体記憶装置における、信号電
荷消去時の、A点における深さ方向の電位分布を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a potential distribution in a depth direction at a point A when a signal charge is erased in the semiconductor memory device according to the present invention.

【図4】本発明に係る信号電荷読み取り回路(a)と読み
取り時のドレイン電圧の時間変化(b)を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a signal charge reading circuit (a) according to the present invention and a time change (b) of a drain voltage at the time of reading.

【図5】本発明に係る半導体記憶装置の断面構造および
電子エネルギー分布を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional structure and an electron energy distribution of a semiconductor memory device according to the present invention.

【図6】従来の不揮発性半導体メモリの断面構造および
電子エネルギー分布を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional structure and electron energy distribution of a conventional nonvolatile semiconductor memory.

【図7】従来の不揮発性半導体メモリにおける、信号電
荷書き込み時の、A点、B点における深さ方向の電位分布
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a potential distribution in a depth direction at points A and B at the time of signal charge writing in a conventional nonvolatile semiconductor memory.

【図8】図5に示す半導体記憶装置のゲート電極近傍の
拡大図である。
8 is an enlarged view near the gate electrode of the semiconductor memory device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,301 半導体基板 102,302 ソース領域 103,303 ドレイン 104,304 トンネリング絶縁膜 105,305 フローティングゲート 106,306 ブロック絶縁膜 107,307 制御ゲート 108a、b 電極 109,309 パッシベーション絶縁膜 110 メモリセル 111 キャパシタ 112 プリチャージ用トランジスタ 113 センスアンプ 114 側壁絶縁膜 308a、b 電極 101,301 Semiconductor substrate 102,302 Source region 103,303 Drain 104,304 Tunneling insulating film 105,305 Floating gate 106,306 Block insulating film 107,307 Control gate 108a, b Electrode 109,309 Passivation insulating film 110 Memory cell 111 Capacitor 112 Precharge transistor 113 Sense amplifier 114 Side wall insulating film 308a, b electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/10 481 Fターム(参考) 5B025 AA03 AB01 AC01 AD05 AD11 AE05 AE07 AE08 5F001 AA09 AA21 AA62 AB08 AD12 AE02 AE08 AG12 AG22 5F083 EP02 EP14 EP15 EP23 EP42 EP43 EP45 ER09 ER19 ER21 ER30 GA01 GA05 GA09 JA36 JA37 LA03 LA09 PR12 PR13 PR36 5F101 BA03 BA24 BA35 BB05 BD02 BE05 BE07 BH04 BH09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 27/10 481 F term (Reference) 5B025 AA03 AB01 AC01 AD05 AD11 AE05 AE07 AE08 5F001 AA09 AA21 AA62 AB08 AD12 AE02 AE08 AG12 AG22 5F083 EP02 EP14 EP15 EP23 EP42 EP43 EP45 ER09 ER19 ER21 ER30 GA01 GA05 GA09 JA36 JA37 LA03 LA09 PR12 PR13 PR36 5F101 BA03 BA24 BA35 BB05 BD02 BE05 BE07 BH04 BH09

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板と、該半導体基板の表面近傍
に離間して形成されたソース領域およびドレイン領域
と、該ソース領域および該ドレイン領域との間に配置さ
れ、該半導体基板上にトンネリング絶縁膜を介して形成
された、フローティングゲート、ブロック絶縁膜および
制御ゲートがこの順で積層してなるゲート電極と、を備
え、前記ゲート電極の下部に位置する前記トンネリング
絶縁膜の膜厚が3nm以下であり、前記ソース領域およ
びドレイン領域は、前記ゲート電極直下の領域を含まな
いように形成されたことを特徴とする半導体記憶装置。
1. A semiconductor substrate, a source region and a drain region formed in the vicinity of a surface of the semiconductor substrate and separated from each other, and disposed between the source region and the drain region, and a tunneling insulator is provided on the semiconductor substrate. And a gate electrode formed by laminating a floating gate, a block insulating film, and a control gate in this order, wherein the thickness of the tunneling insulating film located below the gate electrode is 3 nm or less. Wherein the source region and the drain region are formed so as not to include a region immediately below the gate electrode.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体記憶装置におい
て、ソース領域のゲート電極側端部およびゲート電極の
ソース領域側端部の間の距離と、ドレイン領域のゲート
電極側端部およびゲート電極のドレイン領域側端部の間
の距離とが、いずれも1〜20nmであることを特徴と
する半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a distance between a gate electrode side end of the source region and a source region side end of the gate electrode, and a gate electrode side end of the drain region and the gate electrode. Wherein the distance between the end portions on the drain region side is 1 to 20 nm.
【請求項3】 半導体基板と、該半導体基板の表面近傍
に離間して形成されたソース領域およびドレイン領域
と、該ソース領域および該ドレイン領域との間に配置さ
れ、該半導体基板上にトンネリング絶縁膜を介して形成
された、フローティングゲート、ブロック絶縁膜および
制御ゲートがこの順で積層してなるゲート電極と、を備
え、前記ゲート電極のゲート長方向端部における前記ト
ンネリング絶縁膜の膜厚をd 1、前記ゲート電極のゲー
ト長方向中央部における前記トンネリング絶縁膜の膜厚
をd2としたときに、d2は3nm以下であり、d1はd2
の1.5〜5倍であることを特徴とする半導体記憶装
置。
3. A semiconductor substrate and a vicinity of a surface of the semiconductor substrate.
And drain regions formed apart from each other
And the source region and the drain region.
Formed on the semiconductor substrate via a tunneling insulating film.
Floating gate, block insulating film and
A gate electrode in which control gates are stacked in this order.
And the gate at the end of the gate electrode in the gate length direction.
The thickness of the tunneling insulating film is d 1The gate electrode gate
Thickness of the tunneling insulating film in the central part in the length direction
To dTwoThen, dTwoIs 3 nm or less and d1Is dTwo
Semiconductor storage device characterized by 1.5 to 5 times as large as
Place.
【請求項4】 請求項3に記載の半導体記憶装置の製造
方法であって、半導体基板上に、膜厚3nm以下のトン
ネリング絶縁膜を介してフローティングゲート、ブロッ
ク絶縁膜および制御ゲートをこの順で積層してゲート電
極を形成した後、600〜900℃の熱処理により、前
記トンネル絶縁膜の熱酸化を行うことを特徴とする半導
体記憶装置の製造方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor memory device according to claim 3, wherein a floating gate, a block insulating film, and a control gate are formed in this order on a semiconductor substrate via a tunneling insulating film having a thickness of 3 nm or less. A method for manufacturing a semiconductor memory device, comprising: laminating and forming a gate electrode; and thermally oxidizing the tunnel insulating film by a heat treatment at 600 to 900 ° C.
【請求項5】 請求項1乃至3いずれかに記載の半導体
記憶装置の読み出し回路において、前記半導体記憶装置
のドレイン領域と、プリチャージ用トランジスタとが配
線により接続され、該配線に、一端が接地されたキャパ
シタが接続されたことを特徴とする半導体記憶装置の読
み出し回路。
5. The read circuit of a semiconductor memory device according to claim 1, wherein a drain region of the semiconductor memory device and a precharge transistor are connected by a wiring, and one end of the read region is grounded. A readout circuit for a semiconductor memory device, wherein the read capacitor is connected.
【請求項6】 請求項5に記載の半導体記憶装置の読み
出し回路において、前記配線に、さらにセンスアンプが
接続されたことを特徴とする半導体記憶装置の読み出し
回路。
6. The readout circuit of a semiconductor memory device according to claim 5, wherein a sense amplifier is further connected to said wiring.
【請求項7】 請求項5または6に記載の半導体記憶装
置の読み出し回路を用いた半導体記憶装置の読み出し方
法であって、前記半導体記憶装置のソース領域および制
御ゲートを接地した後、プリチャージ用トランジスタを
駆動させることにより前記キャパシタを電源V0にプリ
チャージし、次いでプリチャージ用トランジスタをオフ
状態とした後、制御ゲートに電圧を印加し、このときに
流れるドレイン電流IDによりフローティングゲート中
の電荷の読み出しを行う半導体記憶装置の読み出し方
法。
7. A method for reading a semiconductor memory device using a read circuit of a semiconductor memory device according to claim 5, wherein a source region and a control gate of the semiconductor memory device are grounded and then precharged. By driving the transistor, the capacitor is precharged to the power supply V 0 , and then the precharge transistor is turned off, then a voltage is applied to the control gate, and the drain current ID flowing at this time causes the floating gate to have a low voltage. A reading method of a semiconductor memory device which reads charges.
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KR20100095397A (en) * 2009-02-20 2010-08-30 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Nonvolatile semiconductor memory device and method for manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100095397A (en) * 2009-02-20 2010-08-30 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Nonvolatile semiconductor memory device and method for manufacturing the same
JP2010219511A (en) * 2009-02-20 2010-09-30 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Nonvolatile semiconductor memory device and method for manufacturing the same
KR101652088B1 (en) 2009-02-20 2016-08-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Nonvolatile semiconductor memory device and method for manufacturing the same

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