JP2010087234A - Nonvolatile semiconductor memory and method of manufacturing the same - Google Patents

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隆則 江藤
Toshifumi Minami
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the chip size of a nonvolatile semiconductor memory. <P>SOLUTION: The nonvolatile semiconductor memory includes a memory cell transistor that has a stacked gate composed of a floating gate electrode and a control gate electrode and a resistor element. The resistor element has a resistive layer 30 formed of the same material as that of the floating gate electrode and contact layers 50A and 50B formed at one and other ends of the resistive layer 30, respectively. The resistive layer 30 includes at least two first portions 31A and 31B and at least one second portion 32 having a thickness smaller than those of the first portions 31A and 31B. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、不揮発性半導体メモリに係り、特に、フラッシュメモリに用いられる抵抗素子の構造及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory, and more particularly to a structure of a resistance element used in a flash memory and a manufacturing method thereof.

不揮発性半導体メモリ、例えば、フラッシュメモリは、様々な電子機器に搭載されている。フラッシュメモリは、トランジスタや抵抗素子を含む回路から構成される。抵抗素子には、チップサイズの縮小のため小さいサイズで高い抵抗値が得られること、安定した特性を得られることが求められており、様々な製造方法が検討されている(例えば、特許文献1参照)。   Nonvolatile semiconductor memories, such as flash memories, are mounted on various electronic devices. A flash memory is composed of a circuit including a transistor and a resistance element. Resistive elements are required to have a high resistance value with a small size and to have stable characteristics because of a reduction in chip size, and various manufacturing methods are being studied (for example, Patent Document 1). reference).

そのうちの一つに、抵抗素子の抵抗体を、メモリセルトランジスタのフローティングゲート電極と同一材料で同時に形成するという技術がある。   One of them is a technique in which the resistor of the resistance element is formed simultaneously with the same material as the floating gate electrode of the memory cell transistor.

しかし、フローティングゲート電極は、ゲートの空乏化を防ぐために、不純物濃度が高く、抵抗率が低いポリシリコン膜が用いられている。そのため、フローティングゲート電極と同じ材料を用いた抵抗体は不純物濃度の高いものを用いざるを得ず、抵抗体の抵抗率は低くなってしまう。それゆえ、この抵抗体から高い抵抗値を得るためには、抵抗体の長さを長くしなければならない。したがって、抵抗素子のチップ上の占有面積は増加してしまう。   However, in order to prevent the gate from being depleted, a polysilicon film having a high impurity concentration and a low resistivity is used for the floating gate electrode. Therefore, a resistor using the same material as that of the floating gate electrode has to be used with a high impurity concentration, and the resistivity of the resistor is lowered. Therefore, in order to obtain a high resistance value from this resistor, the length of the resistor must be increased. Therefore, the area occupied by the resistive element on the chip increases.

また、抵抗体の長さで抵抗値を調整する場合、半導体基板上に形成された抵抗素子の抵抗値と設計上の所望の抵抗値とが異なると、所望の抵抗値が得られるように、抵抗値の長さ又は線幅を調整しなければならず、露光マスク内のレイアウトの再設計が必要となる。
特開2007−266499号公報
Further, when adjusting the resistance value by the length of the resistor, if the resistance value of the resistance element formed on the semiconductor substrate is different from the desired resistance value in the design, the desired resistance value is obtained. The length or line width of the resistance value must be adjusted, and the layout in the exposure mask needs to be redesigned.
JP 2007-266499 A

本発明は、不揮発性半導体メモリのチップサイズを縮小する技術を提案する。   The present invention proposes a technique for reducing the chip size of a nonvolatile semiconductor memory.

本発明の例に関わる不揮発性半導体メモリは、フローティングゲート電極とコントロールゲート電極とから構成されるスタックゲート構造のメモリセルトランジスタと抵抗素子とを具備する不揮発性半導体メモリであって、前記抵抗素子は、半導体基板上に設けられる第1絶縁膜と、前記フローティングゲート電極と同じ材料から構成され、前記第1絶縁膜上に設けられる抵抗層と、前記抵抗層上に設けられる2つの開口部を有する第2絶縁膜と、前記コントロールゲート電極と同じ材料から構成され、前記第2絶縁膜の開口部を介して、前記抵抗層の一端上及び他端上にそれぞれ設けられるコンタクト層と、を有し、前記抵抗層は、少なくとも2つの第1部分と、前記第1部分の膜厚よりも薄い膜厚を有する少なくとも1つの第2部分と、を含んでいる。   A nonvolatile semiconductor memory according to an example of the present invention is a nonvolatile semiconductor memory including a memory cell transistor having a stacked gate structure including a floating gate electrode and a control gate electrode, and a resistance element, wherein the resistance element is A first insulating film provided on the semiconductor substrate; a resistance layer provided on the first insulating film; and two openings provided on the resistance layer, made of the same material as the floating gate electrode. A second insulating film and a contact layer made of the same material as the control gate electrode and provided on one end and the other end of the resistance layer through the opening of the second insulating film, respectively. The resistance layer includes at least two first portions, and at least one second portion having a thickness smaller than the thickness of the first portion; Which comprise.

本発明の実施形態に係る不揮発性半導体メモリの製造方法は、フローティングゲート電極とコントロールゲート電極とから構成されるスタックゲート構造のメモリセルトランジスタと抵抗素子とを具備する不揮発性半導体メモリの製造方法であって、抵抗素子領域内の半導体基板表面の第1絶縁膜上に、前記フローティングゲート電極と同じ材料から構成される抵抗層を形成する工程と、前記抵抗層上に、2つの開口部を有する第2絶縁膜を形成する工程と、前記第2絶縁膜上に、前記コントロールゲート電極と同じ材料から構成される導電層を形成する工程と、前記導電層をエッチングによって分離して、前記第2絶縁膜の開口部を介して前記抵抗層に接続される2つのコンタクト層を形成し、これと同時に、前記抵抗層を形成された前記コンタクト層に対して自己整合的に前記エッチングによって薄膜化し、少なくとも2つの第1部分と、前記エッチングによって薄膜化された少なくとも1つの第2部分を形成する工程と、を備える。   A method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory including a memory cell transistor having a stacked gate structure including a floating gate electrode and a control gate electrode and a resistance element. A step of forming a resistance layer made of the same material as the floating gate electrode on the first insulating film on the surface of the semiconductor substrate in the resistance element region; and two openings on the resistance layer. Forming a second insulating film; forming a conductive layer made of the same material as the control gate electrode on the second insulating film; separating the conductive layer by etching; Two contact layers connected to the resistance layer through the opening of the insulating film are formed, and at the same time, the resistance layer is formed. Thinning by a self-aligned manner with said etched relative Ntakuto layer comprises at least two first portions, and forming at least one second part which is thinned by the etching.

本発明によれば、不揮発性半導体メモリのチップサイズを縮小できる。   According to the present invention, the chip size of the nonvolatile semiconductor memory can be reduced.

以下、図面を参照しながら、本発明の例を実施するための形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

1. 概要
本発明の実施形態は、不揮発性半導体メモリ、例えば、フラッシュメモリに用いられる抵抗素子に関する。
1. Overview
Embodiments described herein relate generally to a resistance element used in a nonvolatile semiconductor memory, for example, a flash memory.

本発明の実施形態のフラッシュメモリにおいて、メモリセルは、フローティングゲート電極とコントロールゲート電極とから構成されたスタックゲート構造のMOS(Metal-Insulator-Semiconductor)トランジスタである。
本発明の実施形態に係る抵抗素子は、フローティングゲート電極と同じ材料から構成される導電層を抵抗体(以下、抵抗層と呼ぶ)とする。
In the flash memory according to the embodiment of the present invention, the memory cell is a MOS (Metal-Insulator-Semiconductor) transistor having a stacked gate structure including a floating gate electrode and a control gate electrode.
In the resistance element according to the embodiment of the present invention, a conductive layer made of the same material as that of the floating gate electrode is used as a resistor (hereinafter referred to as a resistance layer).

本発明の実施形態の抵抗素子において、その抵抗層が、第1部分と、第1部分の膜厚よりも薄い膜厚を有する第2部分とを含んでいることを特徴とする。   In the resistance element according to the embodiment of the present invention, the resistance layer includes a first portion and a second portion having a thickness smaller than that of the first portion.

抵抗素子の抵抗値は、抵抗層の長さ及び不純物濃度に比例し、抵抗層の断面積に反比例する。抵抗層の断面積は、抵抗層の線幅と抵抗層の膜厚で定義される。   The resistance value of the resistance element is proportional to the length and impurity concentration of the resistance layer, and inversely proportional to the cross-sectional area of the resistance layer. The cross-sectional area of the resistance layer is defined by the line width of the resistance layer and the film thickness of the resistance layer.

本発明の実施形態によれば、抵抗層の第2部分の膜厚が薄く、この第2部分の断面積は、抵抗層の第1部分の断面積よりも小さくなる。このため、第2部分の抵抗値は第1部分の抵抗値よりも高くなり、この結果として、抵抗層全体としての抵抗値は高くなる。   According to the embodiment of the present invention, the thickness of the second portion of the resistance layer is thin, and the cross-sectional area of the second portion is smaller than the cross-sectional area of the first portion of the resistance layer. For this reason, the resistance value of the second portion is higher than the resistance value of the first portion, and as a result, the resistance value of the entire resistance layer is increased.

このように、本発明の実施形態の抵抗素子は、抵抗層の不純物濃度を低くせずとも、また、抵抗層の長さを長くせずとも、高い抵抗値を得られる。   As described above, the resistance element according to the embodiment of the present invention can obtain a high resistance value without reducing the impurity concentration of the resistance layer and without increasing the length of the resistance layer.

したがって、本発明の実施形態によれば、不揮発性半導体メモリのチップサイズの縮小できる。   Therefore, according to the embodiment of the present invention, the chip size of the nonvolatile semiconductor memory can be reduced.

2. 実施形態
(1) 第1の実施形態
図1乃至図12を用いて、本発明の第1の実施形態に係る不揮発性半導体メモリついて、説明する。
2. Embodiment
(1) First embodiment
A nonvolatile semiconductor memory according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(a) 構成
図1は、本実施形態に係る不揮発性半導体メモリの全体構成を示している。本実施形態に係る不揮発性半導体メモリは、例えば、フラッシュメモリである。
(A) Configuration
FIG. 1 shows the overall configuration of the nonvolatile semiconductor memory according to this embodiment. The nonvolatile semiconductor memory according to the present embodiment is, for example, a flash memory.

図1に示すように、フラッシュメモリ50は、メモリセルアレイ100とその周囲に配置される周辺回路102,103,104,200を具備している。   As shown in FIG. 1, the flash memory 50 includes a memory cell array 100 and peripheral circuits 102, 103, 104, and 200 arranged around the memory cell array 100.

メモリセルアレイ100内には、複数のメモリセルが配置されている。周辺回路は、例えば、ワード線/セレクトゲート線ドライバ102、センスアンプ103及び制御回路104を有する。ワード線/セレクトゲート線ドライバ102は、メモリセルアレイ100内に設けられた複数のワード線の動作を制御する。センスアンプ103は、選択されたメモリセルのデータをセンスする。制御回路104は、フラッシュメモリ全体の動作を制御する。   A plurality of memory cells are arranged in the memory cell array 100. The peripheral circuit includes, for example, a word line / select gate line driver 102, a sense amplifier 103, and a control circuit 104. The word line / select gate line driver 102 controls the operation of a plurality of word lines provided in the memory cell array 100. The sense amplifier 103 senses data in the selected memory cell. The control circuit 104 controls the operation of the entire flash memory.

フラッシュメモリ50内、例えば、制御回路104近傍に、抵抗素子領域200が設けられ、この抵抗素子領域200内に、複数の抵抗素子が設けられる。   A resistance element region 200 is provided in the flash memory 50, for example, in the vicinity of the control circuit 104, and a plurality of resistance elements are provided in the resistance element region 200.

図2乃至図8を用いて、メモリセルアレイ100内及び抵抗素子領域200内の構造について説明する。   The structure in the memory cell array 100 and the resistance element region 200 will be described with reference to FIGS.

図2乃至図4は、メモリセルアレイ100の構造を示している。図2は、メモリセルアレイ100の平面構造を図示している。図3は、図2のIII−III線に沿う断面構造を図示し、図4は図2のIV−IV線に沿う断面構造を図示している。   2 to 4 show the structure of the memory cell array 100. FIG. FIG. 2 illustrates a planar structure of the memory cell array 100. 3 illustrates a cross-sectional structure taken along line III-III in FIG. 2, and FIG. 4 illustrates a cross-sectional structure taken along line IV-IV in FIG.

図2に示すように、フラッシュメモリのメモリセルアレイ100において、半導体基板1表面領域は、STI(Shallow Trench Isolation)構造の素子分離絶縁膜が埋め込まれた素子分離領域STIと、x方向に隣接している2つの素子分離領域に挟み込まれたアクティブ領域AAから構成されている。素子分離領域STIとアクティブ領域AAはx方向と直交するy方向に延びている。アクティブ領域AA上には、複数のメモリセルMC及び選択トランジスタST1,ST2が設けられる。   As shown in FIG. 2, in the memory cell array 100 of the flash memory, the surface region of the semiconductor substrate 1 is adjacent to the element isolation region STI in which an element isolation insulating film having an STI (Shallow Trench Isolation) structure is embedded in the x direction. The active area AA is sandwiched between two element isolation areas. The element isolation region STI and the active region AA extend in the y direction orthogonal to the x direction. On the active area AA, a plurality of memory cells MC and select transistors ST1, ST2 are provided.

本実施形態において、アクティブ領域AA上には、y方向に沿って直列接続された複数のメモリセルMCが配置され、その直列接続された複数のメモリセルMCの一端及び他端にそれぞれ接続された選択トランジスタST1,ST2が配置された構成となっている。以下では、直列接続された複数のメモリセルのことをメモリセルストリングと呼び、また、メモリセルストリングとその一端及び他端にそれぞれ接続された選択トランジスタST1,ST2のことをメモリセルユニットと呼ぶ。   In the present embodiment, a plurality of memory cells MC connected in series along the y direction are arranged on the active area AA, and connected to one end and the other end of the plurality of memory cells MC connected in series. The selection transistors ST1 and ST2 are arranged. Hereinafter, the plurality of memory cells connected in series are referred to as a memory cell string, and the memory cell string and the select transistors ST1 and ST2 connected to one end and the other end thereof are referred to as a memory cell unit.

x方向に隣接している複数のメモリセルMCは、x方向に延びているワード線WL1〜WLnにそれぞれ共通に接続されており、x方向に隣接している選択トランジスタST1,ST2は、x方向に延びている共通のセレクトゲート線SGDL,SGDLにそれぞれ接続されている。また、1つのメモリセルユニットの一端には、y方向に延びている1つのビット線BLがビット線コンタクトBCを経由して接続され、メモリセルユニットの他端には、ソース線SLがソース線コンタクトSCを経由して接続されている。   The plurality of memory cells MC adjacent in the x direction are commonly connected to the word lines WL1 to WLn extending in the x direction, and the select transistors ST1 and ST2 adjacent in the x direction are connected in the x direction. Are connected to the common select gate lines SGDL and SGDL extending to One bit line BL extending in the y direction is connected to one end of one memory cell unit via a bit line contact BC, and a source line SL is connected to the other end of the memory cell unit. Connected via contact SC.

図3及び図4に示すように、メモリセルMC(以下、メモリセルトランジスタと呼ぶ)はスタックゲート構造のMOS(Metal-Insulator-Semiconductor)トランジスタであり、メモリセルトランジスタMCのゲート構造はフローティングゲート電極3Aとコントロールゲート電極5Aとがゲート間絶縁膜4Aを介して積層された構造となっている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the memory cell MC (hereinafter referred to as a memory cell transistor) is a stacked gate MOS (Metal-Insulator-Semiconductor) transistor, and the gate structure of the memory cell transistor MC is a floating gate electrode. 3A and the control gate electrode 5A are stacked through an inter-gate insulating film 4A.

メモリセルトランジスタMCのゲート絶縁膜2Aは、半導体基板1(アクティブ領域AA)表面上に設けられる。メモリセルトランジスタMCにおいて、このゲート絶縁膜2Aはトンネル絶縁膜2Aとして機能する。   The gate insulating film 2A of the memory cell transistor MC is provided on the surface of the semiconductor substrate 1 (active area AA). In the memory cell transistor MC, the gate insulating film 2A functions as the tunnel insulating film 2A.

フローティングゲート電極3Aは、半導体基板1表面のトンネル絶縁膜2A上に設けられている。このフローティングゲート電極3Aは、メモリセルに書き込まれたデータを保持するための電荷蓄積層として機能し、例えば、ポリシリコン膜から構成されている。フローティングゲート電極3Aとなるポリシリコン膜の不純物濃度は、メモリセルトランジスタMCのゲート電極に対する電圧印加時に、フローティングゲート電極3Aのゲートの空乏化が生じないように、不純物濃度が高くされ、例えば、1020/cm程度に設定されている。 The floating gate electrode 3A is provided on the tunnel insulating film 2A on the surface of the semiconductor substrate 1. The floating gate electrode 3A functions as a charge storage layer for holding data written in the memory cell, and is made of, for example, a polysilicon film. The impurity concentration of the polysilicon film serving as the floating gate electrode 3A is increased so that the gate of the floating gate electrode 3A is not depleted when a voltage is applied to the gate electrode of the memory cell transistor MC. It is set to about 20 / cm 3 .

ゲート間絶縁膜4Aはフローティングゲート電極3A上に設けられる。ゲート間絶縁膜4Aには、例えば、ONO(Oxide-Nitride-Oxide)膜や、酸化ハフニウムや酸化アルミニウムなどの高誘電体絶縁膜が用いられる。   The inter-gate insulating film 4A is provided on the floating gate electrode 3A. For the inter-gate insulating film 4A, for example, an ONO (Oxide-Nitride-Oxide) film or a high dielectric insulating film such as hafnium oxide or aluminum oxide is used.

ゲート間絶縁膜4A上には、コントロールゲート電極5Aが設けられている。このコントロールゲート電極5Aは、低抵抗化のため、例えば、シリサイド膜が用いられている。但し、これに限定されるものではなく、ポリシリコン膜の単層構造や、ポリシリコン膜とこのポリシリコン膜上にシリサイド膜が積層された2層構造(ポリサイド構造)であってもよい。シリサイド膜としては、例えば、タングステンシリサイド膜(WSi)、モリブデンシリサイド膜(MoSi)、コバルトシリサイド膜(CoSi)、チタンシリサイド膜(TiSi)及びニッケルシリサイド膜(NiSi)などが用いられる。 A control gate electrode 5A is provided on the inter-gate insulating film 4A. For example, a silicide film is used for the control gate electrode 5A in order to reduce the resistance. However, the present invention is not limited to this, and a single-layer structure of a polysilicon film or a two-layer structure (polycide structure) in which a polysilicon film and a silicide film are stacked on the polysilicon film may be used. As the silicide film, for example, a tungsten silicide film (WSi 2 ), a molybdenum silicide film (MoSi 2 ), a cobalt silicide film (CoSi 2 ), a titanium silicide film (TiSi 2 ), a nickel silicide film (NiSi 2 ), or the like is used. .

コントロールゲート電極5Aはワード線WLとして機能し、上述のように、x方向に隣接するメモリセルトランジスタ間で共有されている。そのため、図4に示すように、コントロールゲート電極5Aは、フローティングゲート電極3A上だけではなく、ゲート間絶縁膜4Aを介して、素子分離絶縁領域STI内の素子分離絶縁膜8上にも設けられている。   The control gate electrode 5A functions as the word line WL and is shared between memory cell transistors adjacent in the x direction as described above. Therefore, as shown in FIG. 4, the control gate electrode 5A is provided not only on the floating gate electrode 3A but also on the element isolation insulating film 8 in the element isolation insulating region STI via the inter-gate insulating film 4A. ing.

素子分離絶縁膜8の上端は、フローティングゲート電極3Aの上端よりも低い位置(半導体基板側)にあるため、フローティングゲート電極3Aのx方向(チャネル幅方向)の側面が、ゲート間絶縁膜4Aを介して、コントロールゲート電極5Aにより覆われる構造となっている。そのため、フローティングゲート電極3Aとコントロールゲート電極5Aとの対向面が、フローティングゲート電極3Aの上面に加え、その側面でも確保され、これによって、メモリセルトランジスタMCのカップリング比が向上される。   Since the upper end of the element isolation insulating film 8 is located at a position lower than the upper end of the floating gate electrode 3A (on the semiconductor substrate side), the side surface in the x direction (channel width direction) of the floating gate electrode 3A defines the inter-gate insulating film 4A. Thus, the structure is covered with the control gate electrode 5A. Therefore, the facing surface of the floating gate electrode 3A and the control gate electrode 5A is secured not only on the upper surface of the floating gate electrode 3A but also on the side surface thereof, thereby improving the coupling ratio of the memory cell transistor MC.

半導体基板1内には、メモリセルMCのソース/ドレイン領域として機能する拡散層7A(以下、ソース/ドレイン拡散層と呼ぶ)が設けられている。この拡散層7Aはy方向(チャネル長方向)に隣接するメモリセルトランジスタMC間で共有されており、これによって、複数のメモリセルトランジスタMCの電流経路(チャネル)が直列接続される。   A diffusion layer 7A (hereinafter referred to as a source / drain diffusion layer) functioning as a source / drain region of the memory cell MC is provided in the semiconductor substrate 1. The diffusion layer 7A is shared between the memory cell transistors MC adjacent in the y direction (channel length direction), whereby the current paths (channels) of the plurality of memory cell transistors MC are connected in series.

直列接続された複数のメモリセルトランジスタMC(メモリセルストリング)の一端及び他端には、選択トランジスタST1,ST2がそれぞれ設けられている。   Select transistors ST1 and ST2 are respectively provided at one end and the other end of a plurality of memory cell transistors MC (memory cell strings) connected in series.

選択トランジスタST1,ST2は、メモリセルトランジスタMCと同時に形成される。そのため、選択トランジスタST1,ST2のゲート構造もメモリセルトランジスタMCと同様に、2つのゲート電極(導電層)3B,5Bが、ゲート間絶縁膜4Bを介して積層された構造となっている。但し、選択トランジスタST1,ST2においては、ゲート間絶縁膜4Bは開口部Pを有し、この開口部Pを介して、ゲート絶縁膜2B上のゲート電極3Bとゲート間絶縁膜4B上のゲート電極5Bとが接続されている。そして、選択トランジスタST1,ST2は、隣接するメモリセルトランジスタMCとソース/ドレイン拡散層7Aを共有する。これによって、複数のメモリセルトランジスタMCと選択トランジスタST1,ST2とがy方向に直列接続され、1つのメモリセルユニットを構成する。   Select transistors ST1 and ST2 are formed simultaneously with the memory cell transistor MC. Therefore, similarly to the memory cell transistor MC, the gate structure of the select transistors ST1, ST2 is a structure in which two gate electrodes (conductive layers) 3B, 5B are stacked via an inter-gate insulating film 4B. However, in the select transistors ST1 and ST2, the inter-gate insulating film 4B has an opening P, and through this opening P, the gate electrode 3B on the gate insulating film 2B and the gate electrode on the inter-gate insulating film 4B. 5B is connected. The select transistors ST1, ST2 share the source / drain diffusion layer 7A with the adjacent memory cell transistor MC. As a result, the plurality of memory cell transistors MC and the select transistors ST1, ST2 are connected in series in the y direction to constitute one memory cell unit.

このメモリセルユニットのうち、メモリセルストリングのドレイン側に位置する選択トランジスタST1のソース/ドレイン拡散層7Dは、層間絶縁膜10A,10B内に埋め込まれたビット線コンタクト部BC、配線層M0及びビアコンタクトV1を介して、ビット線BLに接続される。また、メモリセルストリングのソース側に位置する選択トランジスタST2の拡散層7Sは、層間絶縁膜10A,10Bに埋め込まれたソース線コンタクトSCを介して、ソース線SLに接続される。ビット線BL、ソース線SL及び配線層M0は、例えば、アルミニウム(Al)や銅(Cu)が用いられ、ビット線コンタクトBC及びソース線コンタクトSCは、例えば、タングステン(W)やモリブデン(Mo)が用いられる。   In this memory cell unit, the source / drain diffusion layer 7D of the select transistor ST1 located on the drain side of the memory cell string is composed of a bit line contact portion BC, a wiring layer M0, and a via embedded in the interlayer insulating films 10A and 10B. It is connected to the bit line BL via the contact V1. Further, the diffusion layer 7S of the select transistor ST2 located on the source side of the memory cell string is connected to the source line SL via the source line contact SC embedded in the interlayer insulating films 10A and 10B. For example, aluminum (Al) or copper (Cu) is used for the bit line BL, the source line SL, and the wiring layer M0, and the bit line contact BC and the source line contact SC are, for example, tungsten (W) or molybdenum (Mo). Is used.

図5乃至図8は、抵抗素子の構造を示している。図5は、抵抗素子の平面構造を図示している。図6は図5のVI−VI線に沿う断面構造を図示している。また、図7は図5のVII−VII線に沿う断面構造を図示し、図8は図5のVIII−VIII線に沿う断面構造を図示している。尚、ここでは、1つの抵抗素子を図示して説明するが、この数に限定されるものではない。   5 to 8 show the structure of the resistance element. FIG. 5 illustrates a planar structure of the resistance element. FIG. 6 shows a cross-sectional structure taken along line VI-VI in FIG. 7 illustrates a cross-sectional structure taken along line VII-VII in FIG. 5, and FIG. 8 illustrates a cross-sectional structure taken along line VIII-VIII in FIG. In addition, although one resistance element is illustrated and demonstrated here, it is not limited to this number.

図5乃至図8に示すように、抵抗素子の抵抗層30は所定の長さLと幅Wを有し、第1絶縁膜2を介して、素子分離絶縁膜80に取り囲まれた半導体基板1上に設けられている。抵抗層30は、抵抗素子の抵抗体として機能する。抵抗層30は、抵抗素子がメモリセルトランジスタMCと同時に形成されるため、メモリセルトランジスタMCのフローティングゲート電極3Aと同じ材料(例えば、ポリシリコン)から構成される。この抵抗層30は、膜厚T1を有している第1部分31A,31Bと、膜厚T1より薄い膜厚T2を有している第2部分32Aとを含んでいる。尚、第1部分31A,31Bの膜厚T1は、例えば、フローティングゲート電極3Aの膜厚TFGと同じ膜厚である。図6に示す例では、抵抗層30内に2つの第1部分31A,31Bが設けられ、これらの2つの第1部分31A,31B間に第2部分32Aが設けられている。 As shown in FIGS. 5 to 8, the resistance layer 30 of the resistance element has a predetermined length L and width W, and is surrounded by the element isolation insulating film 80 via the first insulating film 2. It is provided above. The resistance layer 30 functions as a resistor of the resistance element. Since the resistance element is formed simultaneously with the memory cell transistor MC, the resistance layer 30 is made of the same material (for example, polysilicon) as the floating gate electrode 3A of the memory cell transistor MC. The resistance layer 30 includes first portions 31A and 31B having a film thickness T1 and a second portion 32A having a film thickness T2 smaller than the film thickness T1. The first portion 31A, the thickness T1 of 31B is, for example, the same thickness as the thickness T FG of the floating gate electrode 3A. In the example shown in FIG. 6, two first portions 31A and 31B are provided in the resistance layer 30, and a second portion 32A is provided between the two first portions 31A and 31B.

抵抗層30上には、2つの導電層50A,50Bが第2絶縁膜40を介して設けられている。導電層50は、メモリセルMCのコントロールゲート電極と同じ材料(例えば、シリサイド膜)から構成されている。
抵抗層3上に設けられた導電層50A,50Bは、第2絶縁膜40内に設けられた開口部Qを介して、抵抗層30と電気的に接続され、配線層M0と抵抗層30とを接続するためのコンタクトとして機能する。このように、コンタクトとして機能する導電層50A,50Bのことを、以下では、コンタクト層50A,50Bと呼ぶ。コンタクト層50A,50Bは、抵抗層30のうち、第1部分31A,31B上に設けられている。
On the resistance layer 30, two conductive layers 50 </ b> A and 50 </ b> B are provided via the second insulating film 40. The conductive layer 50 is made of the same material (for example, a silicide film) as the control gate electrode of the memory cell MC.
The conductive layers 50A and 50B provided on the resistance layer 3 are electrically connected to the resistance layer 30 through the opening Q provided in the second insulating film 40, and the wiring layer M0 and the resistance layer 30 are connected to each other. It functions as a contact for connecting. As described above, the conductive layers 50A and 50B functioning as contacts are hereinafter referred to as contact layers 50A and 50B. The contact layers 50A and 50B are provided on the first portions 31A and 31B in the resistance layer 30.

抵抗層30、コンタクト層50A,50Bは層間絶縁膜10A,10Bに覆われている。層間絶縁膜10A,10B内には、コンタクトプラグCPが埋め込まれ、コンタクトプラグCPは、コンタクト層50A,50Bに接続されている。コンタクトプラグCPは、例えば、タングステンやモリブデンから構成される。コンタクトプラグCPは、層間絶縁膜12内の第1配線層M0に接続される。
層間絶縁膜10Aは、2つのコンタクト層50A,50B間に埋め込まれ、抵抗層30の第2部分32A上面に接触している。
The resistance layer 30 and the contact layers 50A and 50B are covered with the interlayer insulating films 10A and 10B. Contact plugs CP are embedded in the interlayer insulating films 10A and 10B, and the contact plugs CP are connected to the contact layers 50A and 50B. The contact plug CP is made of, for example, tungsten or molybdenum. The contact plug CP is connected to the first wiring layer M0 in the interlayer insulating film 12.
The interlayer insulating film 10A is buried between the two contact layers 50A and 50B and is in contact with the upper surface of the second portion 32A of the resistance layer 30.

本発明の第1の実施形態に係る不揮発性半導体メモリとしてのフラッシュメモリは、抵抗素子の抵抗層30が、膜厚T1を有する第1部分31A,31Bと、膜厚T1より薄い膜厚T2の第2部分32Aとを含んでいることを特徴とする。   In the flash memory as the nonvolatile semiconductor memory according to the first embodiment of the present invention, the resistance layer 30 of the resistance element has the first portions 31A and 31B having the film thickness T1 and the film thickness T2 smaller than the film thickness T1. The second portion 32A is included.

抵抗素子の抵抗値は、抵抗層30の抵抗率ρ及び長さLに比例し、抵抗層30の断面積S1,S2に反比例する。断面積S1,S2は、抵抗層30の膜厚T1,T2と幅Wとの積である。
本実施形態においては、抵抗層30の第2部分32Aの膜厚T2は、第1部分31A,31Bの膜厚T1よりも薄いため、第2部分30Bの断面積S2(=W×T2)は、第1部分30Aの断面積S1(=W×T1)よりも小さくなる。この結果として、第2部分32Aの抵抗値は、第1部分31A,31Bの抵抗値よりも大きくなる。それゆえ、抵抗層30Aは、第1部分31A,31Bと第2部分30Bとが直列に接続された構成となっているので、抵抗層30全体の抵抗値は向上する。
このように、抵抗層30が膜厚の薄い第2部分32Aを含むことで、抵抗層30の長くせずとも、高い抵抗値が得られる。それゆえ、抵抗素子領域200のサイズを小さくすることができ、チップサイズの縮小に貢献できる。
The resistance value of the resistance element is proportional to the resistivity ρ and the length L of the resistance layer 30 and inversely proportional to the cross-sectional areas S1 and S2 of the resistance layer 30. The cross-sectional areas S1 and S2 are products of the film thicknesses T1 and T2 and the width W of the resistance layer 30.
In the present embodiment, since the film thickness T2 of the second portion 32A of the resistance layer 30 is smaller than the film thickness T1 of the first portions 31A and 31B, the cross-sectional area S2 (= W × T2) of the second portion 30B is The cross-sectional area S1 (= W × T1) of the first portion 30A is smaller. As a result, the resistance value of the second portion 32A is larger than the resistance values of the first portions 31A and 31B. Therefore, the resistance layer 30A has a configuration in which the first portions 31A and 31B and the second portion 30B are connected in series, so that the resistance value of the entire resistance layer 30 is improved.
As described above, since the resistance layer 30 includes the thin second portion 32A, a high resistance value can be obtained without increasing the length of the resistance layer 30. Therefore, the size of the resistance element region 200 can be reduced, which can contribute to the reduction of the chip size.

また、抵抗層30の抵抗率ρは、抵抗層30を構成する材料の不純物濃度で決定される。抵抗率ρを高くするためには、抵抗層の不純物濃度を低くしなければならない。不純物濃度の低い材料を用いて抵抗層30とフローティングゲート電極3Aとを同時に形成すると、フローティングゲート電極3Aのゲートの空乏化が問題となる。
フローティングゲート電極3Aの空乏化を回避するとともに、抵抗層30Aの高抵抗化を図るために、フローティングゲート電極3Aと抵抗層30とをそれぞれ異なる材料を用いると、フローティングゲート電極3Aと抵抗層30とをそれぞれ異なる工程で形成しなければならず、製造工程が増加してしまう。
Further, the resistivity ρ of the resistance layer 30 is determined by the impurity concentration of the material constituting the resistance layer 30. In order to increase the resistivity ρ, the impurity concentration of the resistance layer must be decreased. When the resistance layer 30 and the floating gate electrode 3A are simultaneously formed using a material having a low impurity concentration, depletion of the gate of the floating gate electrode 3A becomes a problem.
If the floating gate electrode 3A and the resistance layer 30 are made of different materials in order to avoid depletion of the floating gate electrode 3A and increase the resistance of the resistance layer 30A, the floating gate electrode 3A and the resistance layer 30 Must be formed in different processes, increasing the number of manufacturing processes.

これに対して、本実施形態の抵抗素子は、フローティングゲート電極3A及び抵抗層30の不純物濃度を低くする代わりに、抵抗層30の一部分の膜厚を薄くすることで、抵抗素子の抵抗値を高くしている。このため、フローティングゲート電極3Aのゲートの空乏を防止できる不純物濃度の材料を用いて、フローティングゲート電極3Aと抵抗層30とを同時に形成できる。   On the other hand, the resistance element of this embodiment reduces the resistance value of the resistance element by reducing the film thickness of a part of the resistance layer 30 instead of reducing the impurity concentration of the floating gate electrode 3A and the resistance layer 30. It is high. Therefore, the floating gate electrode 3A and the resistance layer 30 can be formed at the same time using a material having an impurity concentration that can prevent the gate of the floating gate electrode 3A from being depleted.

このように、本実施形態の抵抗素子は、抵抗層30の一部分(第2部分)32Aを薄膜化することによって、抵抗素子領域のサイズを大きくせずに、高い抵抗値を得ることができる。また、本実施形態の抵抗素子の抵抗値を高くするために、フローティングゲート電極のゲートの空乏化などメモリセルトランジスタに対して悪影響を与えることは無いので、メモリセルの特性を劣化させない。加えて、フラッシュメモリの製造工程数が増加することもない。   Thus, the resistance element of the present embodiment can obtain a high resistance value without increasing the size of the resistance element region by thinning a part (second part) 32A of the resistance layer 30. In addition, since the resistance value of the resistance element of this embodiment is increased, there is no adverse effect on the memory cell transistor such as depletion of the gate of the floating gate electrode, so that the characteristics of the memory cell are not deteriorated. In addition, the number of flash memory manufacturing processes does not increase.

以上のように、本発明の第1の実施形態に係る不揮発性半導体メモリ(フラッシュメモリ)によれば、不揮発性半導体メモリのチップサイズを縮小できる。   As described above, according to the nonvolatile semiconductor memory (flash memory) according to the first embodiment of the present invention, the chip size of the nonvolatile semiconductor memory can be reduced.

(b) 製造方法
図2乃至図12を用いて、本発明の第1の実施形態に係る不揮発性半導体メモリ(フラッシュメモリ)の製造工程について、説明する。
(B) Manufacturing method
A manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory (flash memory) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

はじめに、図9を用いて、本実施形態の不揮発性半導体メモリの製造工程について説明する。図9は、メモリセルアレイ100及び抵抗素子領域200の製造工程の一工程を説明するためのy方向に沿う断面図である。
図9に示すように、メモリセルアレイ100及び抵抗素子領域200内の半導体基板1上に、例えば、熱酸化法により、メモリセルトランジスタのゲート絶縁膜となる絶縁膜2が形成される。
そして、メモリセルトランジスタのフローティングゲート電極及び抵抗素子の抵抗層となる第1ポリシリコン膜3,30が、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法によって、メモリセルアレイ100及び抵抗素子領域200内の絶縁膜2上に形成される。ポリシリコン膜3,30は、メモリセルアレイ100と抵抗素子領域200内に同時に形成されるため、同じ不純物濃度を有している。ポリシリコン膜3,30の不純物濃度は、メモリセルトランジスタの動作時にフローティングゲート電極が空乏化しない不純物濃度であって、例えば、1020/cm程度である。
First, the manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the y direction for explaining one process of manufacturing the memory cell array 100 and the resistive element region 200.
As shown in FIG. 9, the insulating film 2 to be the gate insulating film of the memory cell transistor is formed on the semiconductor substrate 1 in the memory cell array 100 and the resistive element region 200 by, for example, a thermal oxidation method.
Then, the first polysilicon films 3 and 30 serving as the floating gate electrode of the memory cell transistor and the resistance layer of the resistance element are formed by, for example, an insulating film in the memory cell array 100 and the resistance element region 200 by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. 2 is formed. Since the polysilicon films 3 and 30 are simultaneously formed in the memory cell array 100 and the resistance element region 200, they have the same impurity concentration. The impurity concentration of the polysilicon films 3 and 30 is an impurity concentration at which the floating gate electrode is not depleted during the operation of the memory cell transistor, and is, for example, about 10 20 / cm 3 .

次に、図10乃至図12を用いて、図9に続く製造工程について説明する。図10は、メモリセルアレイ100及び抵抗素子領域200の製造工程の一工程を説明するためのx方向に沿う断面図である。また、図11はメモリセルアレイ100の製造工程の一工程を説明するためのy方向に沿う断面図であり、図12は抵抗素子領域200の製造工程の一工程を説明するためのy方向に沿う断面図である。   Next, the manufacturing process following FIG. 9 will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a cross-sectional view along the x direction for explaining one process of manufacturing the memory cell array 100 and the resistive element region 200. 11 is a cross-sectional view taken along the y direction for explaining one process of the manufacturing process of the memory cell array 100, and FIG. 12 is taken along the y direction for explaining one process of the manufacturing process of the resistance element region 200. It is sectional drawing.

図10乃至図12に示すように、メモリセルアレイ100及び抵抗素子領域200の半導体基板1内に素子分離溝Z1,Z2が形成される。メモリセルアレイ100内においては、所定のx方向のサイズのアクティブ領域AAが複数形成されるように、例えば、フォトリソグラフィー技術及びRIE(Reactive Ion Etching)法を用いて、半導体基板1内に複数の素子分離溝Z1が形成される。   As shown in FIGS. 10 to 12, element isolation grooves Z <b> 1 and Z <b> 2 are formed in the semiconductor substrate 1 in the memory cell array 100 and the resistance element region 200. In the memory cell array 100, a plurality of elements are formed in the semiconductor substrate 1 by using, for example, a photolithography technique and an RIE (Reactive Ion Etching) method so that a plurality of active areas AA having a predetermined x-direction size are formed. A separation groove Z1 is formed.

また、抵抗素子領域200内においては、抵抗素子のx方向及びy方向のサイズ、つまり、抵抗層の幅W及び長さLが所定のサイズになるように、素子分離溝Z2が半導体基板1内に形成される。形成された素子分離溝Z1,Z2内に、素子分離絶縁膜8,80が埋め込まれる。そして、メモリセルアレイ100内に形成された素子分離膜8は、例えば、ポリシリコン膜3のx方向の側面が露出するまでエッチングされる。   Further, in the resistance element region 200, the element isolation groove Z2 is formed in the semiconductor substrate 1 so that the size of the resistance element in the x direction and the y direction, that is, the width W and the length L of the resistance layer have a predetermined size. Formed. The element isolation insulating films 8 and 80 are embedded in the formed element isolation grooves Z1 and Z2. Then, the element isolation film 8 formed in the memory cell array 100 is etched until, for example, the side surface in the x direction of the polysilicon film 3 is exposed.

続いて、メモリセルトランジスタのゲート間絶縁膜となる絶縁膜4が、メモリセルアレイ100内及び抵抗素子領域200内のポリシリコン膜3,30上に、形成される。絶縁膜4は、例えば、ONO膜や酸化ハフニウム膜や酸化アルミニウム膜など高誘電体絶縁膜が用いられる。尚、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜の単層膜でもよい。また、メモリセルアレイ100の選択トランジスタ形成領域において、この絶縁膜4に開口部Pが形成される。これと同時に、抵抗素子領域200のコンタクト形成領域においても、絶縁膜(第2絶縁膜)40に開口部Qが形成される。   Subsequently, an insulating film 4 serving as an inter-gate insulating film of the memory cell transistor is formed on the polysilicon films 3 and 30 in the memory cell array 100 and the resistance element region 200. As the insulating film 4, for example, a high dielectric insulating film such as an ONO film, a hafnium oxide film, or an aluminum oxide film is used. A single layer film of a silicon oxide film or a silicon nitride film may be used. In addition, an opening P is formed in the insulating film 4 in the select transistor formation region of the memory cell array 100. At the same time, an opening Q is formed in the insulating film (second insulating film) 40 also in the contact formation region of the resistance element region 200.

メモリセルアレイ100及び抵抗素子領域200内において、絶縁膜4,40上に、第2ポリシリコン膜(導電層)5,50A,50Bが堆積され、さらに、レジストマスク90A,90Bがポリシリコン膜5,50上に形成される。そして、抵抗素子領域200内において、レジストマスク90Bは、ポリシリコン膜50A,50Bを少なくとも2つの部分に分離するために、パターニングが施される。
このレジストマスク90Bをマスクとして、抵抗素子領域200内の第2ポリシリコン膜50A,50Bが、例えば、RIE法を用いてエッチングされる。これによって、第2ポリシリコン膜50A,50Bは2つの部分50A,50Bに分断され、分離された2つの部分50A,50Bが、それぞれコンタクト層となる。
この際、抵抗素子領域200内の絶縁膜40と第1ポリシリコン膜30も、レジストマスク90Bをマスクに用いて、エッチングされる。これによって、形成されたコンタクト層50A,50Bに対して自己整合的に、抵抗層となる第1ポリシリコン膜30は、エッチングされない第1部分31A,31Bと、エッチングにより薄膜化された第2部分32Aとを含んだ構造となる。エッチングされない第1部分31A,31Bは膜厚T1を有し、エッチングされた第2部分32Aは、膜厚T1よりも薄い膜厚T2を有する。膜厚T1は、例えば、メモリセルアレイ100内の第1ポリシリコン膜3の膜厚TFGと同じ膜厚である。
尚、メモリセルアレイ100内においては、第2ポリシリコン膜5及びその下層の膜は、レジストマスク90Aによって覆われているため、エッチングされない。
In the memory cell array 100 and the resistive element region 200, second polysilicon films (conductive layers) 5, 50A, 50B are deposited on the insulating films 4, 40, and further, resist masks 90A, 90B are formed on the polysilicon film 5, 50 is formed. Then, in the resistance element region 200, the resist mask 90B is subjected to patterning in order to separate the polysilicon films 50A and 50B into at least two portions.
Using the resist mask 90B as a mask, the second polysilicon films 50A and 50B in the resistance element region 200 are etched using, for example, the RIE method. Thus, the second polysilicon films 50A and 50B are divided into two parts 50A and 50B, and the two separated parts 50A and 50B become contact layers, respectively.
At this time, the insulating film 40 and the first polysilicon film 30 in the resistance element region 200 are also etched using the resist mask 90B as a mask. As a result, the first polysilicon film 30 serving as the resistance layer is self-aligned with the formed contact layers 50A and 50B. The first portions 31A and 31B that are not etched and the second portions that are thinned by etching. 32A is included. The first portions 31A and 31B that are not etched have a thickness T1, and the etched second portion 32A has a thickness T2 that is smaller than the thickness T1. The film thickness T1 is, for example, the same film thickness as the film thickness TFG of the first polysilicon film 3 in the memory cell array 100.
In the memory cell array 100, the second polysilicon film 5 and the underlying film are not etched because they are covered with the resist mask 90A.

レジストマスク90A,90Bを除去した後、新たなレジストマスクを形成し、図2乃至図8に示すように、メモリセルアレイ100に対してゲート加工が実行され、メモリセルアレイ100内には、所定のチャネル長のフローティングゲート電極3Aとコントロールゲート電極5A及び選択トランジスタのゲート電極3B,5Bとが形成される。そして、形成された積層ゲート3A,5A、3B,5Bをマスクとして、メモリセルアレイ100の半導体基板1内に、メモリセルトランジスタMC及び選択トランジスタST1、ST2のソース/ドレイン拡散層7A,7B,7Cが、例えば、イオン注入法によって形成される。尚、このメモリセルアレイ100に対するゲート加工及びソースドレイン拡散層の形成を行っている間、抵抗素子領域200はレジストマスクによって覆われている。   After removing the resist masks 90A and 90B, a new resist mask is formed, and gate processing is performed on the memory cell array 100 as shown in FIGS. A long floating gate electrode 3A, a control gate electrode 5A, and gate electrodes 3B and 5B of selection transistors are formed. Then, using the formed stacked gates 3A, 5A, 3B, and 5B as masks, the source / drain diffusion layers 7A, 7B, and 7C of the memory cell transistor MC and the select transistors ST1 and ST2 are formed in the semiconductor substrate 1 of the memory cell array 100. For example, it is formed by an ion implantation method. During the gate processing and the formation of the source / drain diffusion layer for the memory cell array 100, the resistance element region 200 is covered with a resist mask.

メモリセルトランジスタMC及び選択トランジスタST1,ST2を形成した後、層間絶縁膜10A,10Bが、メモリセルアレイ100及び抵抗素子領域200内の半導体基板1上に堆積される。   After forming the memory cell transistor MC and the select transistors ST1 and ST2, interlayer insulating films 10A and 10B are deposited on the semiconductor cell array 100 and the semiconductor substrate 1 in the resistance element region 200.

ここで、コントロールゲート電極5Aが、シリサイド膜の単層構造(フルシリサイド構造)、又は、シリサイド膜とポリシリコン膜との積層構造(ポリサイド構造)を有する場合には、層間絶縁膜10Aによって、積層ゲート3A,5A、3B,5Bの全体が覆われた後、コントロールゲート電極(ポリシリコン膜)5A,5Bの上部が露出するように、層間絶縁膜10Aの上部が、例えばRIE法を用いて除去される。そして、露出したポリシリコン膜5A,5B上に、例えば、コバルト(Co)、タングステン(Wi)又はニッケル(Ni)のうちいずれか1つの金属が堆積され、所定の条件の加熱処理によるポリシリコンのシリサイド化が実行される。これによって、フルシリサイド構造又はポリサイド構造のコントロールゲート電極5Bが形成される。そして、ポリシリコンと反応しなかった金属膜が除去された後、層間絶縁膜10Bが層間絶縁膜10A及びゲート電極5A,5B上に形成される。このコントロールゲート電極5Bのシリサイド化は、例えば、抵抗素子領域200に対しても同時に実行され、抵抗素子領域200においては、コンタクト層50A,50Bがシリサイド化される。   Here, when the control gate electrode 5A has a single layer structure (full silicide structure) of a silicide film or a stacked structure (polycide structure) of a silicide film and a polysilicon film, the control gate electrode 5A is stacked by an interlayer insulating film 10A. After the entire gates 3A, 5A, 3B, 5B are covered, the upper portion of the interlayer insulating film 10A is removed using, for example, the RIE method so that the upper portions of the control gate electrodes (polysilicon films) 5A, 5B are exposed. Is done. Then, for example, any one metal of cobalt (Co), tungsten (Wi), or nickel (Ni) is deposited on the exposed polysilicon films 5A and 5B, and the polysilicon film is heated by a predetermined condition. Silicidation is performed. As a result, a control gate electrode 5B having a full silicide structure or a polycide structure is formed. Then, after the metal film that has not reacted with the polysilicon is removed, an interlayer insulating film 10B is formed on the interlayer insulating film 10A and the gate electrodes 5A and 5B. For example, the silicidation of the control gate electrode 5B is simultaneously performed on the resistance element region 200. In the resistance element region 200, the contact layers 50A and 50B are silicided.

半導体基板1上に堆積された層間絶縁膜10A,10B内に、コンタクトホールが形成され、このコンタクトホール内に、ビット線コンタクトBC、ソース線コンタクトSC及びコンタクトプラグCPが埋め込まれる。   Contact holes are formed in the interlayer insulating films 10A and 10B deposited on the semiconductor substrate 1, and bit line contacts BC, source line contacts SC and contact plugs CP are embedded in the contact holes.

そして、メモリセルアレイ100内においては、ビット線コンタクトBCに配線層M0が接続され、ソース線コンタクトSCにソース線SLがそれぞれ接続される。また、抵抗素子領域200内においては、コンタクトプラグCPに、配線層M0が接続される。   In the memory cell array 100, the wiring layer M0 is connected to the bit line contact BC, and the source line SL is connected to the source line contact SC. In the resistance element region 200, the wiring layer M0 is connected to the contact plug CP.

さらに、第1層間絶縁膜10A,10B上に、第2層間絶縁膜11が形成される。第2層間絶縁膜11内に形成されたコンタクトホール内に、ビアコンタクトV1が埋め込まれ、このビアコンタクトV1に、ビット線BLが接続される。
以上の工程によって、本実施形態に係るフラッシュメモリが完成する。
Further, the second interlayer insulating film 11 is formed on the first interlayer insulating films 10A and 10B. A via contact V1 is buried in the contact hole formed in the second interlayer insulating film 11, and the bit line BL is connected to the via contact V1.
The flash memory according to this embodiment is completed through the above steps.

本実施形態においては、抵抗素子領域200内の第2ポリシリコン膜50A,50BをRIE法を用いて2つのコンタクト層50A,50Bに分離する際に、抵抗素子領域200内の第1ポリシリコン膜30の一部もエッチングし、第1ポリシリコン膜30の第1部分31A,31Bの膜厚T1よりも薄い膜厚T2を有する第2部分32Aを形成する。   In the present embodiment, when the second polysilicon films 50A and 50B in the resistance element region 200 are separated into two contact layers 50A and 50B by using the RIE method, the first polysilicon film in the resistance element region 200 is used. 30 is also etched to form a second portion 32A having a thickness T2 that is smaller than the thickness T1 of the first portions 31A and 31B of the first polysilicon film 30.

これによって、第2部分32Aの断面積が、第1部分31A,31Bの断面積よりも小さくなり、第2部分32Aの抵抗値が第1部分31A,31Bの抵抗値よりも大きくなる。つまり、抵抗層(第1ポリシリコン膜30)全体の抵抗値が増加する。   Thereby, the cross-sectional area of the second portion 32A becomes smaller than the cross-sectional area of the first portions 31A and 31B, and the resistance value of the second portion 32A becomes larger than the resistance values of the first portions 31A and 31B. That is, the resistance value of the entire resistance layer (first polysilicon film 30) increases.

それゆえ、本実施形態によれば、メモリセルトランジスタのフローティングゲート電極3Aにゲートの空乏化が生じないように、フローティングゲート電極及び抵抗層となるポリシリコン膜3,30の不純物濃度を高く(抵抗率を低く)しても、抵抗層30の薄膜化によって抵抗層30の抵抗値を大きくできる。   Therefore, according to the present embodiment, the impurity concentration of the polysilicon films 3 and 30 serving as the floating gate electrode and the resistance layer is increased (resistance) so that the gate is not depleted in the floating gate electrode 3A of the memory cell transistor. Even if the rate is reduced, the resistance value of the resistance layer 30 can be increased by reducing the thickness of the resistance layer 30.

また、本実施形態によれば、フローティングゲート電極3A及び抵抗層30となる第1ポリシリコン膜を同時に形成でき、さらに、抵抗層30内の第2部分32Aの形成工程(抵抗層の薄膜化)は、コンタクト層50A,50Bの形成工程(第2ポリシリコン膜の分離)と同時に行われるので、製造工程の増加も生じない。   Further, according to the present embodiment, the first polysilicon film to be the floating gate electrode 3A and the resistance layer 30 can be formed at the same time, and further, the formation process of the second portion 32A in the resistance layer 30 (thinning of the resistance layer). Is performed simultaneously with the step of forming the contact layers 50A and 50B (separation of the second polysilicon film), so that the number of manufacturing steps is not increased.

したがって、本発明の第1の実施形態で述べた製造方法によって、チップサイズの小さい不揮発性半導体メモリを提供できる。   Therefore, a nonvolatile semiconductor memory having a small chip size can be provided by the manufacturing method described in the first embodiment of the present invention.

(2) 第2の実施形態
図13及び図14を用いて、本発明の第2の実施形態について、説明する。尚、第1の実施形態と同一部材については同じ符号を付し、その部材の説明は必要に応じて説明する。また、メモリセルアレイ100内の構造は、図2乃至図4と同じ構造であるため、本実施形態での説明は省略する。
(2) Second embodiment
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same member as 1st Embodiment, and the description of the member is demonstrated as needed. Further, since the structure in the memory cell array 100 is the same as that shown in FIGS. 2 to 4, the description thereof in this embodiment is omitted.

図13は、本実施形態の不揮発性半導体メモリの抵抗素子のy方向に沿う断面構造を図示している。本実施形態のx方向に沿う断面構造は、図7及び図8に示す構造と同じである。
図13に示すように、本実施形態の抵抗素子の抵抗層30は、複数の第2部分32A,32Bを有している。より具体的な抵抗層30の構造は、抵抗層30の一端及び他端の2つの第1部分31A,31Bに加え、さらに、両端の第1部分31A,31Bの間にもう1つの第1部分31Cが設けられ、これらの3つの第1部分31A,31B,31C間の各々に第2部分32A,32Bが設けられている。つまり、本例においては、抵抗層30は、2つの第2部32A,32Bを含んでいる。
FIG. 13 illustrates a cross-sectional structure along the y direction of the resistance element of the nonvolatile semiconductor memory of the present embodiment. The cross-sectional structure along the x direction of the present embodiment is the same as the structure shown in FIGS.
As shown in FIG. 13, the resistance layer 30 of the resistance element of the present embodiment has a plurality of second portions 32A and 32B. More specifically, the structure of the resistance layer 30 includes, in addition to the two first portions 31A and 31B at one end and the other end of the resistance layer 30, another first portion between the first portions 31A and 31B at both ends. 31C is provided, and second parts 32A and 32B are provided between these three first parts 31A, 31B, and 31C, respectively. That is, in this example, the resistance layer 30 includes two second portions 32A and 32B.

抵抗層30が含む複数の第1部分31A,31B,31Cのうち、コンタクト層50A,50Bとそれぞれ接続される第1部分31A,31Bを除いた第1部分31C上には、第2絶縁膜40を介して、導電層50Cが設けられている。導電層50Cは、コントロールゲート電極5A及びコンタクト層50A,50Bと同じ材料から構成される。   Of the plurality of first portions 31A, 31B, and 31C included in the resistance layer 30, the second insulating film 40 is formed on the first portion 31C except for the first portions 31A and 31B connected to the contact layers 50A and 50B, respectively. A conductive layer 50C is provided via the. The conductive layer 50C is made of the same material as the control gate electrode 5A and the contact layers 50A and 50B.

導電層50Cは、第1の実施形態で述べた製造工程において、第2部分32A,32Bを形成する際にコンタクト層50A,50Bから分離された電気的に機能しないダミー層である。以下、導電層50Cのように、電気的な機能を有しない導電層のことを、ダミー層50Cと呼ぶ。複数の第2部分32A,32Bは、コンタクト層50A,50B及びダミー層50Cに対して、自己整合的に形成されている。   The conductive layer 50C is a dummy layer that does not function electrically and is separated from the contact layers 50A and 50B when the second portions 32A and 32B are formed in the manufacturing process described in the first embodiment. Hereinafter, a conductive layer having no electrical function, such as the conductive layer 50C, is referred to as a dummy layer 50C. The plurality of second portions 32A and 32B are formed in a self-aligned manner with respect to the contact layers 50A and 50B and the dummy layer 50C.

また、図14に示すように、抵抗層30は、3つ以上の第2部分32A,32B,32C,32Dを含んでいても良い。この場合、第2部分32A〜32Dの形成工程は、コンタクト層50A,50Bの形成工程(導電層の分離)と同時に実行されるため、第1部分31C,31D,31E及び第1部分31C,31D,31E上のダミー層50Cの個数も増加する。   As shown in FIG. 14, the resistance layer 30 may include three or more second portions 32A, 32B, 32C, and 32D. In this case, since the formation process of the second portions 32A to 32D is performed simultaneously with the formation process (separation of the conductive layers) of the contact layers 50A and 50B, the first portions 31C, 31D, and 31E and the first portions 31C and 31D. , 31E also increases the number of dummy layers 50C.

本実施形態においては、抵抗層30が、第1部分31A〜31Eの膜厚T1よりも薄い膜厚T1を有する第2部32A〜32Dを複数個含むことで、本実施形態の抵抗素子は、第1の実施形態の抵抗素子よりも高い抵抗値を得られる。
また、本実施形態のように、第2部分32A,32Bの個数を増減させたり、或いは、第2部分32A〜32Dのy方向のサイズを変えたりすることで、抵抗素子の抵抗値を、フラッシュメモリの安定した動作を確保するための所定の抵抗値に調整できる。
In the present embodiment, the resistance layer 30 includes a plurality of second portions 32A to 32D having a film thickness T1 that is smaller than the film thickness T1 of the first portions 31A to 31E. A resistance value higher than that of the resistance element of the first embodiment can be obtained.
Further, as in the present embodiment, the resistance value of the resistance element can be reduced by increasing or decreasing the number of the second portions 32A and 32B or changing the size of the second portions 32A to 32D in the y direction. It can be adjusted to a predetermined resistance value for ensuring stable operation of the memory.

さらに、本実施形態の抵抗素子において、その製造方法は、第1の実施形態で述べた製造工程と実質的に同じであって、複数の第2部分32A〜32Dを抵抗層30内に形成しても、エッチングする箇所が増加するのみで、その形成工程は、第1の実施形態の図12に示す製造工程によって一度に実行できる。また、本実施形態においては、抵抗素子形成領域内のマスクパターンの変更、つまり、抵抗層30をエッチングする箇所の開口パターンの数又はサイズの変更のみでよく、抵抗素子の形状(長さ)の変更に伴ってマスクパターンのレイアウトを大きく変更するようなマスクの再設計の必要はない。   Furthermore, in the resistance element of the present embodiment, the manufacturing method is substantially the same as the manufacturing process described in the first embodiment, and a plurality of second portions 32A to 32D are formed in the resistance layer 30. However, only the number of locations to be etched increases, and the formation process can be executed at a time by the manufacturing process shown in FIG. 12 of the first embodiment. Further, in the present embodiment, it is only necessary to change the mask pattern in the resistance element formation region, that is, to change the number or size of the opening pattern at the portion where the resistance layer 30 is etched. There is no need to redesign the mask so that the layout of the mask pattern is greatly changed with the change.

したがって、本発明の第2の実施形態の不揮発性半導体メモリによれば、第1の実施形態と同様に、不揮発性半導体メモリのチップサイズを小さくできる。これに加えて、本発明の第2の実施形態の不揮発性半導体メモリによれば、不揮発性半導体メモリの動作を安定化できる。さらには、不揮発性半導体メモリの生産効率を向上できる。   Therefore, according to the nonvolatile semiconductor memory of the second embodiment of the present invention, the chip size of the nonvolatile semiconductor memory can be reduced as in the first embodiment. In addition, according to the nonvolatile semiconductor memory of the second embodiment of the present invention, the operation of the nonvolatile semiconductor memory can be stabilized. Furthermore, the production efficiency of the nonvolatile semiconductor memory can be improved.

(3) 第3の実施形態
図15を用いて、本発明の第3の実施形態に係る不揮発性半導体メモリについて、説明する。尚、第1及び第2の実施形態に係る不揮発半導体メモリと同一の部材に関しては、同一の符号を付し、詳細な説明は必要に応じて行う。また、メモリセルアレイ100内の構造においても、図2乃至図4と同じ構造であるため、本変形例での詳細な説明は省略する。
(3) Third embodiment
A nonvolatile semiconductor memory according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those of the nonvolatile semiconductor memory according to the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be given as necessary. Also, since the structure in the memory cell array 100 is the same as that shown in FIGS. 2 to 4, the detailed description of this modification is omitted.

図15は、本実施形態の不揮発性半導体メモリの抵抗素子のy方向に沿う断面構造を図示している。本実施形態のx方向に沿う断面構造は、図7及び図8に示す構造と同じである。
本実施形態の抵抗素子において、抵抗層30が含む第1部分31A,31Bは、コンタクト層50A,50B直下に設けられるのみで、これら2つの第1部分31A,31B間の全体が、第2部分32Aとなっている。
FIG. 15 illustrates a cross-sectional structure along the y direction of the resistance element of the nonvolatile semiconductor memory of the present embodiment. The cross-sectional structure along the x direction of the present embodiment is the same as the structure shown in FIGS.
In the resistance element of the present embodiment, the first portions 31A and 31B included in the resistance layer 30 are only provided immediately below the contact layers 50A and 50B, and the entire portion between the two first portions 31A and 31B is the second portion. 32A.

この結果、本実施形態の抵抗素子の抵抗値は、第1及び第2の実施形態で述べた抵抗素子の抵抗値よりも高くなる。   As a result, the resistance value of the resistance element of the present embodiment is higher than the resistance value of the resistance element described in the first and second embodiments.

それゆえ、本実施形態のように、フローティングゲート電極と同じ材料から構成される抵抗層30において、その両端に第1部分31A,32Bを設け、2つの第1部分31A,31Bの間の全体を第2部分32Aとし、第2部分32Aのy方向の寸法を長くすることで、抵抗素子の抵抗値を向上できる。   Therefore, as in this embodiment, in the resistance layer 30 made of the same material as the floating gate electrode, the first portions 31A and 32B are provided at both ends thereof, and the entire portion between the two first portions 31A and 31B is provided. By setting the second portion 32A as the second portion 32A and increasing the dimension in the y direction of the second portion 32A, the resistance value of the resistance element can be improved.

また、この構造は、図12に示す工程において、コンタクト層となる部分以外の絶縁膜40上の導電層を除去するようにレジストマスク90Bにパターニングを施して、コンタクト層50A,50Bの形成とともに、抵抗層30の一部をエッチングして、第1部分31A,31Bの膜厚T1よりも薄い膜厚T2を有する第2部分32Aを形成すればよい。それゆえ、製造工程の増加及び複雑化は生じず、レイアウトの大きな変更を伴うマスクの再設計を行う必要もない。   In addition, in this process, in the step shown in FIG. 12, the resist mask 90B is patterned so as to remove the conductive layer on the insulating film 40 other than the portion to be the contact layer, and the contact layers 50A and 50B are formed. A part of the resistance layer 30 may be etched to form a second portion 32A having a thickness T2 that is smaller than the thickness T1 of the first portions 31A and 31B. Therefore, the manufacturing process is not increased and complicated, and there is no need to redesign the mask with a large layout change.

したがって、本発明の第3の実施形態によれば、第1及び第2の実施形態と同様に、不揮発性半導体メモリのチップサイズを小さくできる。また、本発明の第3の実施形態によれば、第2の実施形態と同様に、不揮発性半導体メモリの生産効率を向上できる。   Therefore, according to the third embodiment of the present invention, the chip size of the nonvolatile semiconductor memory can be reduced as in the first and second embodiments. Moreover, according to the third embodiment of the present invention, the production efficiency of the nonvolatile semiconductor memory can be improved as in the second embodiment.

(4) 変形例
図16を用いて、本発明の実施形態の変形例に係る不揮発性半導体メモリについて、説明する。尚、第1乃至第3の実施形態に係る不揮発半導体メモリと同一の部材に関しては、同一の符号を付し、詳細な説明は必要に応じて行う。また、メモリセルアレイ100内の構造においても、図2乃至図4と同じ構造であるため、本変形例での詳細な説明は省略する。
(4) Modification
A nonvolatile semiconductor memory according to a modification of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same members as those in the nonvolatile semiconductor memory according to the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be given as necessary. Also, since the structure in the memory cell array 100 is the same as that shown in FIGS. 2 to 4, the detailed description of this modification is omitted.

図16は、本発明の実施形態の変形例の抵抗素子を示している。   FIG. 16 shows a resistance element according to a modification of the embodiment of the present invention.

図16に示すように、抵抗素子の抵抗層30を、メモリセルトランジスタのゲート絶縁膜(トンネル絶縁膜)2Aの膜厚よりも厚い膜厚を有する絶縁膜20上に設けてもよい。   As shown in FIG. 16, the resistance layer 30 of the resistance element may be provided on the insulating film 20 having a thickness larger than the thickness of the gate insulating film (tunnel insulating film) 2A of the memory cell transistor.

図16に示す抵抗素子は、抵抗層30をゲート絶縁膜と同時に形成される薄い絶縁膜20を介して半導体基板1上に設けた場合と比較して、半導体基板1と抵抗層30との間に発生する寄生容量を低減できる。   In the resistance element shown in FIG. 16, the resistance layer 30 is provided between the semiconductor substrate 1 and the resistance layer 30 as compared with the case where the resistance layer 30 is provided on the semiconductor substrate 1 through the thin insulating film 20 formed simultaneously with the gate insulating film. Can reduce the parasitic capacitance.

尚、本変形例においては、半導体基板1内に絶縁膜20をゲート絶縁膜2の形成とは別の工程で形成した後に、フローティングゲート電極及び抵抗層となる第1ポリシリコン膜3が、メモリセルアレイ100内のゲート絶縁膜2上及び抵抗素子領域200内の絶縁膜20上に、同時に形成される。この後の工程は、上述と同じ工程を用いて、メモリセルトランジスタ及び抵抗素子が形成される。   In this modification, after the insulating film 20 is formed in the semiconductor substrate 1 in a process different from the formation of the gate insulating film 2, the first polysilicon film 3 that becomes the floating gate electrode and the resistance layer is formed in the memory. They are simultaneously formed on the gate insulating film 2 in the cell array 100 and on the insulating film 20 in the resistance element region 200. In the subsequent process, the memory cell transistor and the resistance element are formed using the same process as described above.

以上のように、本発明の実施形態の変形例によれば、本発明の第1乃至第3の実施形態と同様に、不揮発性半導体メモリのチップサイズを小さくできる。また、本発明の実施形態の変形例によれば、寄生容量の低減により、不揮発性半導体メモリの動作を安定化できる。   As described above, according to the modification of the embodiment of the present invention, the chip size of the nonvolatile semiconductor memory can be reduced as in the first to third embodiments of the present invention. Further, according to the modification of the embodiment of the present invention, the operation of the nonvolatile semiconductor memory can be stabilized by reducing the parasitic capacitance.

3. その他
本発明の実施形態によれば、不揮発性半導体メモリのチップサイズを小さくできる。
3. Other
According to the embodiment of the present invention, the chip size of the nonvolatile semiconductor memory can be reduced.

本発明の例は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、各構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を構成できる。例えば、上述の実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。   The example of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied by modifying each component without departing from the gist thereof. Various inventions can be configured by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some constituent elements may be deleted from all the constituent elements disclosed in the above-described embodiments, or constituent elements of different embodiments may be appropriately combined.

フレッシュメモリの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of fresh memory. メモリセルアレイの構造を示す平面図。The top view which shows the structure of a memory cell array. 図2のIII−III線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the III-III line | wire of FIG. 図2のIV−IV線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the IV-IV line | wire of FIG. 第1の実施形態に係る抵抗素子の構造を示す平面図。The top view which shows the structure of the resistive element which concerns on 1st Embodiment. 図5のVI−VI線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the VI-VI line of FIG. 図5のVII−VII線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the VII-VII line of FIG. 図5のVIII−VIII線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the VIII-VIII line of FIG. 第1の実施形態の製造工程の一工程を示す断面図。Sectional drawing which shows 1 process of the manufacturing process of 1st Embodiment. 第1の実施形態の製造工程の一工程を示す断面図。Sectional drawing which shows 1 process of the manufacturing process of 1st Embodiment. 第1の実施形態の製造工程の一工程を示す断面図。Sectional drawing which shows 1 process of the manufacturing process of 1st Embodiment. 第1の実施形態の製造工程の一工程を示す断面図。Sectional drawing which shows 1 process of the manufacturing process of 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る抵抗素子の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the resistive element which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る抵抗素子の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the resistive element which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る抵抗素子の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the resistive element which concerns on 3rd Embodiment. 変形例に係る抵抗素子の構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the resistive element which concerns on a modification.

符号の説明Explanation of symbols

1:半導体基板、2A:トンネル絶縁膜、2B:ゲート絶縁膜、3A:フローティングゲート電極、4A,4B:ゲート間絶縁膜、5A:コントロールゲート電極、2B:ゲート絶縁膜、3B,5B:ゲート電極、8:素子分離絶縁膜、10A,10B,11:層間絶縁膜、2,20:第1絶縁膜、30:抵抗層、31A〜31E:第1部分、32A〜32D:第2部分、40,40C:第2絶縁膜、50A,50B:コンタクト層、50C;ダミー層。   1: Semiconductor substrate, 2A: Tunnel insulating film, 2B: Gate insulating film, 3A: Floating gate electrode, 4A, 4B: Inter-gate insulating film, 5A: Control gate electrode, 2B: Gate insulating film, 3B, 5B: Gate electrode 8: Element isolation insulating film, 10A, 10B, 11: Interlayer insulating film, 2, 20: First insulating film, 30: Resistance layer, 31A to 31E: First part, 32A to 32D: Second part, 40, 40C: second insulating film, 50A, 50B: contact layer, 50C; dummy layer.

Claims (5)

フローティングゲート電極とコントロールゲート電極とから構成されるスタックゲート構造のメモリセルトランジスタと抵抗素子とを具備する不揮発性半導体メモリであって、
前記抵抗素子は、
半導体基板上に設けられる第1絶縁膜と、
前記フローティングゲート電極と同じ材料から構成され、前記第1絶縁膜上に設けられる抵抗層と、
前記抵抗層上に設けられる2つの開口部を有する第2絶縁膜と、
前記コントロールゲート電極と同じ材料から構成され、前記第2絶縁膜の開口部を介して、前記抵抗層の一端上及び他端上にそれぞれ設けられるコンタクト層と、を有し、
前記抵抗層は、
少なくとも2つの第1部分と、
前記第1部分の膜厚よりも薄い膜厚を有する少なくとも1つの第2部分と、を含んでいることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
A non-volatile semiconductor memory comprising a memory cell transistor having a stacked gate structure composed of a floating gate electrode and a control gate electrode and a resistance element,
The resistance element is
A first insulating film provided on the semiconductor substrate;
A resistance layer made of the same material as the floating gate electrode and provided on the first insulating film;
A second insulating film having two openings provided on the resistance layer;
A contact layer that is made of the same material as the control gate electrode and is provided on one end and on the other end of the resistance layer through the opening of the second insulating film,
The resistance layer is
At least two first parts;
A non-volatile semiconductor memory comprising: at least one second portion having a thickness smaller than that of the first portion.
前記第1部分は前記抵抗層内の一端及び他端に設けられ、この第1部分が前記コンタクト層に接続されることを特徴とする請求項1の不揮発性半導体メモリ。   2. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein the first portion is provided at one end and the other end in the resistance layer, and the first portion is connected to the contact layer. 前記抵抗層及び前記コンタクト層を覆う層間絶縁膜をさらに具備し、
前記抵抗層の第2部分の上面は、前記層間絶縁膜に接触することを特徴とする請求項1又は2に記載の不揮発性半導体メモリ。
An interlayer insulating film covering the resistance layer and the contact layer;
The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein an upper surface of the second portion of the resistance layer is in contact with the interlayer insulating film.
前記第1絶縁膜の膜厚は、前記メモリセルトランジスタのゲート絶縁膜の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の不揮発性半導体メモリ。   4. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein a film thickness of the first insulating film is larger than a film thickness of a gate insulating film of the memory cell transistor. 5. フローティングゲート電極とコントロールゲート電極とから構成されるスタックゲート構造のメモリセルトランジスタと抵抗素子とを具備する不揮発性半導体メモリの製造方法であって、
抵抗素子領域内の半導体基板表面の第1絶縁膜上に、前記フローティングゲート電極と同じ材料から構成される抵抗層を形成する工程と、
前記抵抗層上に、2つの開口部を有する第2絶縁膜を形成する工程と、
前記第2絶縁膜上に、前記コントロールゲート電極と同じ材料から構成される導電層を形成する工程と、
前記導電層をエッチングによって分離して、前記第2絶縁膜の開口部を介して前記抵抗層に接続される2つのコンタクト層を形成し、これと同時に、前記抵抗層を形成された前記コンタクト層に対して自己整合的に前記エッチングによって薄膜化し、少なくとも2つの第1部分と、前記エッチングによって薄膜化された少なくとも1つの第2部分を形成する工程と、を具備することを特徴とする不揮発性半導体メモリの製造方法。
A method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory comprising a memory cell transistor having a stacked gate structure composed of a floating gate electrode and a control gate electrode and a resistance element,
Forming a resistance layer made of the same material as the floating gate electrode on the first insulating film on the surface of the semiconductor substrate in the resistance element region;
Forming a second insulating film having two openings on the resistance layer;
Forming a conductive layer made of the same material as the control gate electrode on the second insulating film;
The conductive layer is separated by etching to form two contact layers connected to the resistance layer through the opening of the second insulating film, and at the same time, the contact layer on which the resistance layer is formed And a step of forming at least two first portions and forming at least one second portion thinned by the etching in a self-aligning manner with respect to the non-volatile property. Manufacturing method of semiconductor memory.
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KR101841445B1 (en) 2011-12-06 2018-03-23 삼성전자주식회사 Resist RAM device and method of manufacturing the same

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