JP2007096038A - Nonvolatile memory element - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は半導体不揮発性メモリー素子に関し、特にシングルポリシリコン膜からなる不揮発性メモリー素子に関する。 The present invention relates to a semiconductor nonvolatile memory element, and more particularly to a nonvolatile memory element made of a single polysilicon film.
デジタルカメラ、PDA及びノートパソコンなどの携帯型電子製品の普及につれ、半導体メモリー素子における不揮発性メモリーの重要性は日増しに高くなる。近年注目されているONO(酸化珪素−窒化珪素−酸化珪素)不揮発性メモリー素子は、他の不揮発性メモリー(例えばフローティングゲート技術を利用したもの)と比べれば、そのSONOS構造は低電圧でプログラム及び消去を可能にし、テールビットを生じさせないのみならず、更に製作工程を簡素化することができる。 With the spread of portable electronic products such as digital cameras, PDAs and notebook personal computers, the importance of nonvolatile memories in semiconductor memory devices is increasing day by day. In recent years, ONO (silicon oxide-silicon nitride-silicon oxide) nonvolatile memory elements have attracted attention because their SONOS structure has a low voltage and can be programmed and compared with other nonvolatile memories (for example, those utilizing floating gate technology). Not only can erasing be performed and tail bits are not generated, but also the manufacturing process can be simplified.
半導体素子の集積度が高まるにつれ、現在のメモリー集積回路の製作において、メモリーセルアレイとその他の素子を一個の埋め込み型メモリーに統合して製作することが多く見られる。例えばメモリーアレイと高速ロジック回路素子を一つのチップに製作することによって、面積を節約するとともに信号の処理速度を速めるのが一般である。 As the degree of integration of semiconductor devices increases, in the manufacture of current memory integrated circuits, a memory cell array and other elements are often integrated into a single embedded memory. For example, in general, a memory array and a high-speed logic circuit element are manufactured on one chip, thereby saving an area and increasing a signal processing speed.
前記不揮発性メモリー素子の特徴は、窒化珪素からなる絶縁誘電膜を電荷捕獲媒質とすることにある。高緻密度のある窒化珪素膜を利用し、トンネル効果で窒化珪素膜に進入する熱い電子を捕獲して、非均一の濃度分布を形成することによって、データの読み込み速度を速めるとともにリーク電流を防ぐができる。それに対して従来のフローティングゲートフラッシュメモリーはフローティングゲートで電荷を保存するので、フローティングゲートの上に別途にコントロールゲートを必要とする。 The non-volatile memory element is characterized in that an insulating dielectric film made of silicon nitride is used as a charge trapping medium. Utilizing a high-density silicon nitride film, trapping hot electrons that enter the silicon nitride film by the tunnel effect to form a non-uniform concentration distribution, thereby speeding up data reading and preventing leakage current Can do. On the other hand, the conventional floating gate flash memory uses a floating gate to store charges, and therefore requires a separate control gate on the floating gate.
前記ONO不揮発性メモリー素子とフローティングゲートフラッシュメモリーを比較すれば、前者は製作が簡単であってコストが低い。それに対して後者はフローティングゲート・中間誘電膜・コントロールゲートの三段ゲートスタック構造を有し、複雑な製作工程を必要とするのみならず、製作コストも高い。 If the ONO nonvolatile memory device and the floating gate flash memory are compared, the former is simple to manufacture and low in cost. On the other hand, the latter has a three-stage gate stack structure of a floating gate, an intermediate dielectric film, and a control gate, which not only requires a complicated manufacturing process but also has a high manufacturing cost.
この発明は前述の問題を解決するための不揮発性メモリー素子を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a non-volatile memory device for solving the above-mentioned problems.
この発明による不揮発性メモリー素子はメモリーセルと高圧MOSトランジスターを含む。メモリーセルは不揮発性メモリー素子のメモリーアレイ領域に設けられ、PMOSアクセストランジスターと、フローティングかつ共用のP型ドープ領域を介してPMOSアクセストランジスターと直列接続されるPMOS保存トランジスターを含む。そのうちPMOSアクセストランジスターはアクセスゲートと、アクセスゲート酸化膜と、P型ソースドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOSアクセストランジスターのドレインとされる。PMOS保存トランジスターはコントロールゲートと、電荷保存構造と、P型ドレインドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOS保存トランジスターのソースとされる。高圧MOSトランジスターは不揮発性メモリー素子の周辺回路領域に設けられ、高圧ゲートと高圧ゲート酸化膜を含む。そのうち高圧ゲート酸化膜の厚さがアクセスゲート酸化膜の厚さと一致する。 The nonvolatile memory device according to the present invention includes a memory cell and a high voltage MOS transistor. The memory cell is provided in a memory array region of the nonvolatile memory element, and includes a PMOS access transistor and a PMOS storage transistor connected in series with the PMOS access transistor through a floating and shared P-type doped region. Among them, the PMOS access transistor includes an access gate, an access gate oxide film, and a P-type source doped region, and the floating and shared P-type doped region serves as the drain of the PMOS access transistor. The PMOS storage transistor includes a control gate, a charge storage structure, and a P-type drain doped region, and the floating and shared P-type doped region is a source of the PMOS storage transistor. The high voltage MOS transistor is provided in the peripheral circuit region of the nonvolatile memory element, and includes a high voltage gate and a high voltage gate oxide film. Among them, the thickness of the high-voltage gate oxide film matches the thickness of the access gate oxide film.
この発明によるその他の不揮発性メモリー素子はメモリーセルと、高圧MOSトランジスターと、MOSトランジスターを含む。メモリーセルは不揮発性メモリー素子のメモリーアレイ領域に設けられ、PMOSアクセストランジスターと、フローティングかつ共用のP型ドープ領域を介してPMOSアクセストランジスターと直列接続されるPMOS保存トランジスターを含む。そのうちPMOSアクセストランジスターはアクセスゲートと、アクセスゲート酸化膜と、P型ソースドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOSアクセストランジスターのドレインとされる。PMOS保存トランジスターはコントロールゲートと、電荷保存構造と、P型ドレインドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOS保存トランジスターのソースとされる。高圧MOSトランジスターは不揮発性メモリー素子の周辺回路領域に設けられ、高圧ゲートと高圧ゲート酸化膜を含む。そのうち高圧ゲート酸化膜の厚さがアクセスゲート酸化膜の厚さと一致する。MOSトランジスターは周辺回路領域に設けられ、ゲートと電荷保存構造を含む。 Other nonvolatile memory devices according to the present invention include a memory cell, a high voltage MOS transistor, and a MOS transistor. The memory cell is provided in a memory array region of the nonvolatile memory element, and includes a PMOS access transistor and a PMOS storage transistor connected in series with the PMOS access transistor through a floating and shared P-type doped region. Among them, the PMOS access transistor includes an access gate, an access gate oxide film, and a P-type source doped region, and the floating and shared P-type doped region serves as the drain of the PMOS access transistor. The PMOS storage transistor includes a control gate, a charge storage structure, and a P-type drain doped region, and the floating and shared P-type doped region is a source of the PMOS storage transistor. The high voltage MOS transistor is provided in the peripheral circuit region of the nonvolatile memory element, and includes a high voltage gate and a high voltage gate oxide film. Among them, the thickness of the high-voltage gate oxide film matches the thickness of the access gate oxide film. The MOS transistor is provided in the peripheral circuit region and includes a gate and a charge storage structure.
この発明によるその他の不揮発性メモリー素子はメモリーセルと、高圧MOSトランジスターと、低圧MOSトランジスターを含む。メモリーセルは不揮発性メモリー素子のメモリーアレイ領域に設けられ、PMOSアクセストランジスターと、フローティングかつ共用のP型ドープ領域を介してPMOSアクセストランジスターと直列接続されるPMOS保存トランジスターを含む。そのうちPMOSアクセストランジスターはアクセスゲートと、アクセスゲート酸化膜と、P型ソースドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOSアクセストランジスターのドレインとされる。PMOS保存トランジスターはコントロールゲートと、電荷保存構造と、P型ドレインドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOS保存トランジスターのソースとされる。高圧MOSトランジスターは不揮発性メモリー素子の周辺回路領域に設けられ、高圧ゲートと高圧ゲート酸化膜を含む。そのうち高圧ゲート酸化膜の厚さがアクセスゲート酸化膜の厚さと一致する。低圧MOSトランジスターは周辺回路領域に設けられ、低圧ゲートと低圧ゲート酸化膜を含む。そのうち低圧ゲート酸化膜の厚さが高圧ゲート酸化膜の厚さより小さい。 Other non-volatile memory devices according to the present invention include memory cells, high voltage MOS transistors, and low voltage MOS transistors. The memory cell is provided in a memory array region of the nonvolatile memory element, and includes a PMOS access transistor and a PMOS storage transistor connected in series with the PMOS access transistor through a floating and shared P-type doped region. Among them, the PMOS access transistor includes an access gate, an access gate oxide film, and a P-type source doped region, and the floating and shared P-type doped region serves as the drain of the PMOS access transistor. The PMOS storage transistor includes a control gate, a charge storage structure, and a P-type drain doped region, and the floating and shared P-type doped region is a source of the PMOS storage transistor. The high voltage MOS transistor is provided in the peripheral circuit region of the nonvolatile memory element, and includes a high voltage gate and a high voltage gate oxide film. Among them, the thickness of the high-voltage gate oxide film matches the thickness of the access gate oxide film. The low voltage MOS transistor is provided in the peripheral circuit region, and includes a low voltage gate and a low voltage gate oxide film. Of these, the thickness of the low-pressure gate oxide film is smaller than the thickness of the high-pressure gate oxide film.
この発明による不揮発性メモリー素子において、アクセストランジスターのゲート酸化膜は厚く作られているから、より高い電圧を受けることが可能である。なお、この発明による不揮発性メモリー素子は、周辺回路領域の高圧MOSトランジスターのほかにも、メモリーアレイ領域にある保存トランジスターと構造が同じようなトランジスターを別途に含む。該トランジスターはセンス増幅器内の参照回路をトリミングしてセンス増幅器の精度を高める回路素子とされるか、またはセンス増幅器に差し込まれ、センス増幅器に参照電流を提供することが可能である。 In the nonvolatile memory device according to the present invention, since the gate oxide film of the access transistor is made thick, it can receive a higher voltage. The nonvolatile memory device according to the present invention separately includes a transistor having a structure similar to that of the storage transistor in the memory array region, in addition to the high-voltage MOS transistor in the peripheral circuit region. The transistor can be a circuit element that trims the reference circuit in the sense amplifier to increase the accuracy of the sense amplifier, or can be plugged into the sense amplifier to provide a reference current to the sense amplifier.
かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。 In order to detail the features of such an apparatus, a specific example will be given and described below with reference to the drawings.
図1を参照する。図1はこの発明の実施例1による不揮発性メモリーの断面図である。図1によれば、半導体基板100(例えばP型シリコン基板)の上にはメモリーアレイ領域101と周辺回路領域102が設けられる。メモリーアレイ領域101にはイオン注入により形成されるイオンウェル110(例えばN型)が設けられ、基板100の表面には溝型絶縁構造130(例えばシャロートレンチアイソレーション(STI))が形成されている。
Please refer to FIG. 1 is a cross-sectional view of a nonvolatile memory according to Embodiment 1 of the present invention. According to FIG. 1, a
メモリーアレイ領域101のN型イオンウェル110の上には1個以上の不揮発性メモリーセル200が設けられ、不揮発性メモリーセル200はアクセストランジスター210と保存トランジスター220を含む。この実施例によれば、アクセストランジスター210と保存トランジスター220はいずれもPMOSトランジスターであり、そのうちアクセストランジスター210はゲート214と、ゲート214とN型ウェル110の間に設けられるゲート酸化膜212と、P型ドレイン/ソースドープ領域216と、P型ドレイン/ソースドープ領域232と、P型低ドープドレイン218を含み、保存トランジスター220はゲート224と、ゲート224とN型ウェル110の間に設けられるONO誘電膜150と、P型ドレイン/ソースドープ領域232と、P型ドレイン/ソースドープ領域226と、P型低ドープドレイン228を含む。
One or more
そのほか、ゲート214、224の側壁には側壁スペーサー230が形成されている。ONO誘電膜150は下酸化珪素膜151と、窒化珪素捕獲膜152と、上酸化膜153とを含む。この実施例では、下酸化珪素膜151の厚さを15〜35オングストロームに、窒化珪素捕獲膜152の厚さを50〜100オングストロームに、上酸化珪素膜153の厚さを45〜100オングストロームにするのが望ましい。図1に示されるように、不揮発性メモリーセル200を構成するアクセストランジスター210と保存トランジスター220はP型ドレイン/ソースドープ領域232を介して直列接続される。
In addition,
周辺回路領域102には高圧MOSトランジスター310が設けられ、高圧MOSトランジスター310は溝型絶縁構造130を介して電気的に隔離される。この実施例によれば、高圧MOSトランジスター310はPMOSトランジスターまたはNMOSトランジスターであり、ゲート314と、ゲート314の側壁に設けられる側壁スペーサー330と、ゲート314と半導体基板100の間に設けられるゲート酸化膜312と、ドレイン/ソースドープ領域316と、低ドープドレイン318とを含む。高圧MOSトランジスター310のゲート酸化膜312の厚さは製作工程上または製品上の要求に応じて調整することができる。なお、周辺回路領域にはこの単一のゲート酸化膜しかないので、製作工程に必要なマスクが少なく(周辺回路領域に低圧素子がないから)、簡単かつ低コストの製作を実現できる。
The
この発明の特徴は、メモリーアレイ領域101にあるアクセストランジスター210のゲート酸化膜212の厚さと周辺回路領域102にある高圧MOSトランジスター310のゲート酸化膜312の厚さが一致することにある。しかも、この発明による不揮発性メモリーセル200のアクセストランジスター210と保存トランジスター220はいずれもPMOSトランジスターである。この発明のその他の特徴は、メモリーセルを構成するアクセストランジスター210と保存トランジスター220が直列接続されることにある。そのため、この発明による不揮発性メモリーはNAND構造でなくNOR構造である。
The feature of the present invention is that the thickness of the
図2から図7を参照する。これらの図示はこの発明の実施例1による埋め込み型不揮発性メモリーの製作方法を表す断面図である。図2によれば、半導体基板100にはメモリーアレイ領域101と周辺回路領域102が定められている。その製作について、まずイオン注入工程で基板100のメモリーアレイ領域101にN型イオンウェル110を形成してから、基板100の表面に溝型絶縁構造130を形成する。もっとも、溝型絶縁構造130を先に形成してからイオンウェル110、120のイオン注入を行うことも可能である。続いてONO工程を行い、基板100の表面にONOスタック膜150を形成する。前述の通り、ONO堆積膜150は下酸化珪素膜151と、窒化珪素捕獲膜152と、上酸化珪素膜153とを含む。続いてメモリーアレイ領域101のONO堆積膜150に、保存トランジスターのチャンネル領域を定めるフォトレジストマスクパターン410を形成する。
Please refer to FIG. 2 to FIG. These drawings are cross-sectional views showing a method of manufacturing the embedded nonvolatile memory according to the first embodiment of the present invention. According to FIG. 2, a
続いて図3に示されるように、フォトレジストマスクパターン410をエッチングハードマスクとしてエッチング工程を行い、ONOスタック膜150のフォトレジストマスクパターン410に覆われない部分を除去する。その後、フォトレジストマスクパターン410を除去する。
Subsequently, as shown in FIG. 3, an etching process is performed using the
図4に示されるように、熱酸化工程を行って半導体基板100に厚さt1の二酸化珪素膜112を成長させ、この二酸化珪素膜112は周辺回路領域102の高圧MOSトランジスターのゲート酸化膜とメモリーアレイ領域101のアクセストランジスターのゲート酸化膜とされる。この実施例では、二酸化珪素膜112の厚さt1は50〜200オングストロームである。
As shown in FIG. 4, a thermal oxidation process is performed to grow a
続いて図5に示されるように、半導体基板100にドープポリシリコン膜114を堆積してから、ドープポリシリコン膜114に、周辺回路領域102とメモリーアレイ領域101のゲート位置とパターンを定めるフォトレジストマスクパターン430を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 5, a doped polysilicon film 114 is deposited on the
図6に示されるように、フォトレジストマスクパターン430をエッチングハードマスクとしてドライエッチング工程を行い、ドープポリシリコン膜114と二酸化珪素膜112のフォトレジストマスクパターン430に覆われない部分を除去することによって、周辺回路領域102とメモリーアレイ領域101のゲートを定め、メモリーアレイ領域101にゲート酸化膜312とゲート構造214、ゲート構造224、ゲート酸化膜312とゲート構造314をそれぞれ形成する。
As shown in FIG. 6, a dry etching process is performed using the
図7に示されるように、フォトレジストマスクパターン430を除去してから、イオン注入工程でゲートの両側にある半導体基板100にドレインソース低ドープ領域(LDD)218、228、318を形成する。続いて側壁スペーサー工程を行い、更に再びイオン注入工程を行ってゲート側壁スペーサーの両側にある半導体基板100にドレインソース高ドープ領域(N+/P+)216、226、232、316を形成する。
As shown in FIG. 7, after removing the
図8を参照する。図8はこの発明の実施例2による不揮発性メモリーの断面図である。図8によれば、半導体基板100(例えばP型シリコン基板)の上にはメモリーアレイ領域101と周辺回路領域102が設けられる。メモリーアレイ領域101にはイオン注入により形成されるイオンウェル110(例えばN型)が設けられ、基板100の表面には溝型絶縁構造130(例えばSTI)が形成されている。図1に示される実施例1と異なり、実施例2において周辺回路領域102は高圧MOSトランジスター310のほかにも、メモリーアレイ領域101にある保存トランジスター220と構造が同じようなトランジスター510を含み、該トランジスター510はONO誘電膜512と、ゲート514と、ドレイン/ソースドープ領域516を含む。トランジスター510はセンス増幅器内の参照回路をトリミングしてセンス増幅器の精度を高める回路素子とされるか、またはセンス増幅器に差し込まれ、センス増幅器に参照電流を提供するように使用される。こうして、参照回路による参照電流はメモリー領域内のメモリー素子の特性によってトラッキングを行うことができるようになり、それにしたがってチップのメモリーウィンドウが大きくなり、よりよい歩留まりと信頼度が得られるのである。
Please refer to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of a nonvolatile memory according to Embodiment 2 of the present invention. According to FIG. 8, a
図9から図14を参照する。これらの図示はこの発明の実施例2による埋め込み型不揮発性メモリーの製作方法を表す断面図である。図9によれば、半導体基板100にはメモリーアレイ領域101と周辺回路領域102が定められている。その製作について、まずイオン注入工程で基板100のメモリーアレイ領域101にN型イオンウェル110を形成してから、基板100の表面に溝型絶縁構造130を形成する。もっとも、溝型絶縁構造130を先に形成してからイオンウェル110、120のイオン注入を行うことも可能である。続いてONO工程を行い、基板100の表面にONOスタック膜150を形成する。前述の通り、ONO堆積膜150は下酸化珪素膜151と、窒化珪素捕獲膜152と、上酸化珪素膜153とを含む。続いてメモリーアレイ領域101のONO堆積膜150に、保存トランジスターのチャンネル領域を定めるフォトレジストマスクパターン410を形成する。
Please refer to FIG. 9 to FIG. These drawings are cross-sectional views showing a method for manufacturing the embedded nonvolatile memory according to the second embodiment of the present invention. According to FIG. 9, a
続いて図10に示されるように、フォトレジストマスクパターン410をエッチングハードマスクとしてエッチング工程を行い、ONOスタック膜150のフォトレジストマスクパターン410に覆われない部分を除去する。その後、フォトレジストマスクパターン410を除去する。
Subsequently, as illustrated in FIG. 10, an etching process is performed using the
図11に示されるように、熱酸化工程を行って半導体基板100に厚さt2の二酸化珪素膜112を成長させ、この二酸化珪素膜112は周辺回路領域102の高圧MOSトランジスターのゲート酸化膜とメモリーアレイ領域101のアクセストランジスターのゲート酸化膜とされる。この実施例では、二酸化珪素膜112の厚さt2は30〜200オングストロームに介する。続いて半導体基板100にフォトレジストマスクパターン420を形成する。フォトレジストマスクパターン420はメモリーアレイ領域101と周辺回路領域102にある高圧MOSトランジスター形成予定のアクティブ領域102aを覆いながら、周辺回路領域102にある低圧MOSトランジスター形成予定のアクティブ領域102bを露出させる。
As shown in FIG. 11, a thermal oxidation process is performed to grow a
図12に示されるように、ウェットエッチングなどのエッチング工程を行い、二酸化珪素膜112のフォトレジストマスクパターン420に覆われない部分を除去する。その後、フォトレジストマスクパターン420を除去する。
As shown in FIG. 12, an etching process such as wet etching is performed to remove a portion of the
図13に示されるように、酸化炉熱酸化法などの熱酸化工程を行って周辺回路領域102にある低圧MOSトランジスター形成予定のアクティブ領域102bに厚さt3の二酸化珪素膜122を成長させ、そのうち厚さt3は厚さt2より小さい。この熱酸化工程は厚さt2であった二酸化珪素膜112を厚さt4にまで増加させる。この実施例では、厚さt3は15〜100オングストロームであり、厚さt4は50〜200オングストロームである。もっともこれはこの発明を制限するものではない。
As shown in FIG. 13, a thermal oxidation process such as an oxidation furnace thermal oxidation method is performed to grow a
続いて半導体基板100にドープポリシリコン膜114を堆積してから、ドープポリシリコン膜114に、周辺回路領域102とメモリーアレイ領域101のゲート位置とパターンを定めるフォトレジストマスクパターン430を形成する。
Subsequently, a doped polysilicon film 114 is deposited on the
図14に示されるように、フォトレジストマスクパターン430をエッチングハードマスクとしてドライエッチング工程を行い、ドープポリシリコン膜114のフォトレジストマスクパターン430に覆われない部分を除去することによって、周辺回路領域102とメモリーアレイ領域101のゲートを定め、メモリーアレイ領域101にゲート酸化膜212とゲート構造214、ゲート構造224、ゲート酸化膜312とゲート構造314、ゲート酸化膜322とゲート構造324をそれぞれ形成する。
As shown in FIG. 14, a dry etching process is performed using the
その後、フォトレジストマスクパターン430を除去してから、イオン注入工程でゲートの両側にある半導体基板100にドレインソース低ドープ領域218、228、318、328を形成する。続いて側壁スペーサー工程を行い、更に再びイオン注入工程を行ってゲート側壁スペーサーの両側にある半導体基板100にドレインソース高ドープ領域216、226、232、316、326を形成する。
Thereafter, after removing the
このように形成された周辺回路領域102にある高圧トランジスター310のゲート酸化膜312の厚さは、メモリーアレイ領域101にあるアクセストランジスター210のゲート酸化膜212の厚さと一致する。
The thickness of the
図15を参照する。図15はこの発明の実施例3による不揮発性メモリーの断面図である。図15によれば、半導体基板100(例えばP型シリコン基板)の上にはメモリーアレイ領域101と周辺回路領域102が設けられる。メモリーアレイ領域101にはイオン注入により形成されるイオンウェル110(例えばN型)が設けられ、基板100の表面には溝型絶縁構造130(例えばSTI)が形成されている。図1に示される実施例1と異なり、実施例2において周辺回路領域102は高圧MOSトランジスター310と低圧MOSトランジスター320のほかにも、メモリーアレイ領域101にある保存トランジスター220と構造が同じようなトランジスター510を含み、該トランジスター510はONO誘電膜512と、ゲート514と、ドレイン/ソースドープ領域516を含む。トランジスター510はセンス増幅器内の参照回路をトリミングする回路素子とすることが可能である。
Refer to FIG. 15 is a sectional view of a nonvolatile memory according to Embodiment 3 of the present invention. According to FIG. 15, a
この発明の実施例4では、高圧MOSトランジスター310と低圧MOSトランジスター320のほかにも、周辺回路領域102は中圧MOSトランジスター(非表示)を含み、そのゲート酸化膜の厚さは、高圧MOSトランジスター310のゲート酸化膜の厚さと低圧MOSトランジスター320のゲート酸化膜の厚さに介する。
In the fourth embodiment of the present invention, in addition to the high
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。 The above are preferred embodiments of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Therefore, any modifications or changes that can be made by those skilled in the art, which are made within the spirit of the present invention and have an equivalent effect on the present invention, shall belong to the scope of the claims of the present invention. To do.
この発明による不揮発性メモリー素子において、アクセストランジスターのゲート酸化膜は厚く作られているから、より高い電圧を受けることが可能である。 In the nonvolatile memory device according to the present invention, since the gate oxide film of the access transistor is made thick, it can receive a higher voltage.
100 半導体基板
101 メモリーアレイ領域
102 周辺回路領域
102a、102b アクティブ領域
110 N型イオンウェル
112、122 二酸化珪素膜
114 ドープポリシリコン膜
130 溝型絶縁構造
150 ONOスタック膜
151 下酸化珪素膜
152 窒化珪素捕獲膜
153 上酸化珪素膜
200 不揮発性メモリーセル
210 アクセストランジスター
212、312、322 ゲート酸化膜
214 アクセスゲート
216、226、232 P型ドレイン/ソースドープ領域
218 P型低ドープドレイン
220 保存トランジスター
224、314、324、514 ゲート
310 高圧MOSトランジスター
316、326、516 ドレイン/ソースドープ領域
318、328 低ドープドレイン
320 低圧MOSトランジスター
330 側壁スペーサー
410、420、430 フォトレジストマスクパターン
510 トランジスター
512 ONO誘電膜
DESCRIPTION OF
Claims (29)
不揮発性メモリー素子のメモリーアレイ領域に設けられ、PMOSアクセストランジスターと、フローティングかつ共用のP型ドープ領域を介してPMOSアクセストランジスターと直列接続されるPMOS保存トランジスターを含み、そのうちPMOSアクセストランジスターはアクセスゲートと、アクセスゲート酸化膜と、P型ソースドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOSアクセストランジスターのドレインとされ、PMOS保存トランジスターはコントロールゲートと、電荷保存構造と、P型ドレインドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOS保存トランジスターのソースとされるようなメモリーセルと、
不揮発性メモリー素子の周辺回路領域に設けられ、高圧ゲートと高圧ゲート酸化膜を含み、そのうち高圧ゲート酸化膜の厚さがアクセスゲート酸化膜の厚さと一致するような高圧MOSトランジスターとを含むことを特徴とする不揮発性メモリー素子。 A non-volatile memory device,
A PMOS access transistor is provided in the memory array region of the nonvolatile memory device, and includes a PMOS storage transistor connected in series with the PMOS access transistor through a floating and shared P-type doped region. , Including an access gate oxide film and a P-type source doped region, and the floating and shared P-type doped region is a drain of the PMOS access transistor, and the PMOS storage transistor is a control gate, a charge storage structure, and a P-type drain doped A memory cell in which the floating and shared P-type doped region is the source of a PMOS storage transistor;
It is provided in the peripheral circuit area of the nonvolatile memory element, and includes a high voltage gate and a high voltage gate oxide film, and includes a high voltage MOS transistor in which the thickness of the high voltage gate oxide film matches the thickness of the access gate oxide film. Non-volatile memory device characterized.
不揮発性メモリー素子のメモリーアレイ領域に設けられ、PMOSアクセストランジスターと、フローティングかつ共用のP型ドープ領域を介してPMOSアクセストランジスターと直列接続されるPMOS保存トランジスターを含み、そのうちPMOSアクセストランジスターはアクセスゲートと、アクセスゲート酸化膜と、P型ソースドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOSアクセストランジスターのドレインとされ、PMOS保存トランジスターはコントロールゲートと、電荷保存構造と、P型ドレインドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOS保存トランジスターのソースとされるようなメモリーセルと、
不揮発性メモリー素子の周辺回路領域に設けられ、高圧ゲートと高圧ゲート酸化膜を含み、そのうち高圧ゲート酸化膜の厚さがアクセスゲート酸化膜の厚さと一致するような高圧MOSトランジスターと、
周辺回路領域に設けられ、ゲートと電荷保存構造を含むMOSトランジスターとを含むことを特徴とする不揮発性メモリー素子。 A non-volatile memory device,
A PMOS access transistor is provided in the memory array region of the nonvolatile memory device, and includes a PMOS storage transistor connected in series with the PMOS access transistor through a floating and shared P-type doped region. , Including an access gate oxide film and a P-type source doped region, and the floating and shared P-type doped region is a drain of the PMOS access transistor, and the PMOS storage transistor is a control gate, a charge storage structure, and a P-type drain doped A memory cell in which the floating and shared P-type doped region is the source of a PMOS storage transistor;
A high voltage MOS transistor provided in a peripheral circuit region of the non-volatile memory element, including a high voltage gate and a high voltage gate oxide film, of which the thickness of the high voltage gate oxide film matches the thickness of the access gate oxide film;
A non-volatile memory device comprising a gate and a MOS transistor including a charge storage structure provided in a peripheral circuit region.
不揮発性メモリー素子のメモリーアレイ領域に設けられ、PMOSアクセストランジスターと、PMOSアクセストランジスターとフローティングかつ共用のP型ドープ領域を介して直列接続されるPMOS保存トランジスターを含み、そのうちPMOSアクセストランジスターはアクセスゲートと、アクセスゲート酸化膜と、P型ソースドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOSアクセストランジスターのドレインとされ、PMOS保存トランジスターはコントロールゲートと、電荷保存構造と、P型ドレインドープ領域とを含み、フローティングかつ共用のP型ドープ領域はPMOS保存トランジスターのソースとされるようなメモリーセルと、
不揮発性メモリー素子の周辺回路領域に設けられ、高圧ゲートと高圧ゲート酸化膜を含み、そのうち高圧ゲート酸化膜の厚さがアクセスゲート酸化膜の厚さと一致するような高圧MOSトランジスターと、
周辺回路領域に設けられ、低圧ゲートと低圧ゲート酸化膜を含み、そのうち低圧ゲート酸化膜の厚さが高圧ゲート酸化膜の厚さより小さい低圧MOSトランジスターとを含むことを特徴とする不揮発性メモリー素子。 A non-volatile memory device,
A non-volatile memory device includes a PMOS storage transistor provided in a memory array region and connected in series via a PMOS access transistor and a PMOS access transistor and a floating and shared P-type doped region, and the PMOS access transistor includes an access gate, , Including an access gate oxide film and a P-type source doped region, and the floating and shared P-type doped region is a drain of the PMOS access transistor, and the PMOS storage transistor is a control gate, a charge storage structure, and a P-type drain doped A memory cell in which the floating and shared P-type doped region is the source of a PMOS storage transistor;
A high voltage MOS transistor provided in a peripheral circuit region of the non-volatile memory element, including a high voltage gate and a high voltage gate oxide film, of which the thickness of the high voltage gate oxide film matches the thickness of the access gate oxide film;
A non-volatile memory device comprising: a low-voltage gate and a low-voltage gate oxide film provided in a peripheral circuit region, wherein the low-voltage gate oxide film includes a low-voltage MOS transistor whose thickness is smaller than that of the high-voltage gate oxide film.
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JP2005284215A JP2007096038A (en) | 2005-09-29 | 2005-09-29 | Nonvolatile memory element |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100907886B1 (en) * | 2007-10-11 | 2009-07-15 | 주식회사 동부하이텍 | Method for manufacturing nonvolatile memory device |
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2005
- 2005-09-29 JP JP2005284215A patent/JP2007096038A/en active Pending
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