JP2010092929A - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】不揮発性半導体記憶装置は、データを記憶するメモリセルトランジスタMTr、及びメモリセルトランジスタMTrの周辺に設けられた抵抗素子REを備える。メモリセルトランジスタMTrは、P型半導体基板10の上方に形成され且つ電荷を蓄積する電荷蓄積層23と、電荷蓄積層23の上方にブロック絶縁層24を介して形成された半導体層25と、半導体層25の上面に形成されたシリサイド層26とを備える。抵抗素子REは、半導体層25と同層に形成された半導体層32と、半導体層32の上面であってシリサイド層26と同層に形成されたシリサイド層33a、33bとを備える。半導体層32は、X方向に延びるように形成されている。シリサイド層33a、33bは、半導体層32のX方向の両端に形成されている。
【選択図】図2A
Description
(第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のブロック構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置(NAND型EEPROMフラッシュメモリ)のブロック構成を示している。第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、図1に示すように、メモリセルアレイ111、ビット線制御回路112、アドレスバッファ113、ロウデコーダ114、カラムデコーダ115、データ入出力バッファ116、ゲート電位制御回路117、ベリファイ回路118、ウェル電位制御回路119、内部電位発生回路120、及び基準電位発生回路121を有する。
次に、図2A、図3を参照して、第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造について説明する。図2Aは、第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の断面図である。図3は、後述する抵抗層30の上面図である。なお、以下の説明において、P型半導体基板10に平行な所定方向をX方向とし、積層方向及びX方向に直交する方向をY方向とする。
次に、図4を参照して、第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造方法について説明する。図4は、第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造工程の一部を示す概略図である。
次に、第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の効果について説明する。上記のように、第1実施形態に係る不揮発性半導体装置において、抵抗層30の抵抗値は、半導体層32のX方向の長さLaでなく、半導体層32上に形成されたシリサイド層33a、33bのX方向の間隔Lによって決定される。したがって、熱工程等のプロセスに変更が生じてポリシリコンの抵抗率が変化した場合には、X方向の間隔「L」を変更したエッチングマスクを作成して、半導体層32上に形成されたシリサイド層36を1層だけエッチングする範囲を変更するだけで良い。
(第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造)
次に、図5A、図6を参照して、第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造について説明する。図5Aは、第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の断面図である。図6は、後述する抵抗層30Aの上面図である。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、図7を参照して、第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造方法について説明する。図7は、第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造工程の一部を示す概略図である。
次に、第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の効果について説明する。上記のように、第2実施形態に係る不揮発性半導体装置において、抵抗層30Aの抵抗値は、半導体層32AのX方向の長さLaでなく、半導体層32A上に形成されたシリサイド層33Aa、33AbのX方向の間隔Lによって決定される。したがって、熱工程等のプロセスに変更が生じてポリシリコンの抵抗率が変化した場合には、X方向の間隔「L」を変更したエッチングマスクを作成して、シリサイド層33Aa、33Abを形成しない半導体層32Aの範囲を変更するだけで良い。
(第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造)
次に、図8を参照して、第3施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造について説明する。図8は、第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の抵抗層30Bを示す上面図である。なお、第3実施形態において、第1及び第2実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の効果について説明する。第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、第1実施形態と同様の構成を有するので、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、シリサイド層33a、33bよりも短いY方向の幅をもつ半導体層32Bを備える。したがって、第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、抵抗層30Bにて、第1及び第2実施形態よりも高い抵抗値をもつ抵抗素子REを構成することができる。
(第4実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造)
次に、図9を参照して、第4実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造について説明する。図9は、第4実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の抵抗層30Cを示す上面図である。図9は、配線層35a、35bを省略して記載している。なお、第4実施形態において、第1〜第3実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、図10を参照して、第4実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の効果について説明する。図10は、半導体層32BのX方向の変化に伴う第4実施形態の単位面積あたりの抵抗値と、第3実施形態の単位面積あたりの抵抗値とを示す図である。図8に示すように、第3実施形態よりも、第4実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、単位面積当たりの抵抗値を大きくすることができる。
(第5実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造)
次に、図11を参照して、第5実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造について説明する。図11は、第5実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の抵抗層30Dを示す上面図である。なお、第5実施形態において、第1〜第4実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、第5実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の効果について説明する。第5実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、第4実施形態と同様の効果を奏することができる。
(第6実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造)
次に、図12を参照して、第6実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の積層構造について説明する。図12は、第6実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の抵抗層30Eを示す上面図である。なお、第6実施形態において、第1〜第5実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
次に、図13を参照して、第6実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造方法について説明する。図13は、第6実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造工程を示す概略図である。
次に、第6実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の効果について説明する。第6実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、第4及び第5実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第6実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、上記のような製造方法で形成されるので、安価に製造することができる。また、第6実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、短時間で製造することができる。
以上、不揮発性半導体記憶装置の実施形態を説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、追加、置換等が可能である。
Claims (5)
- データを記憶するメモリセル、及び当該メモリセルの周辺に設けられた抵抗素子を備える不揮発性半導体記憶装置であって、
前記メモリセルは、
基板の上方に形成され且つ電荷を蓄積する電荷蓄積層と、
前記電荷蓄積層の上面に絶縁層を介して形成された第1半導体層と、
前記第1半導体層の上面に形成され且つ前記第1半導体層よりも抵抗の低い第1低抵抗層とを備え、
前記抵抗素子は、
前記第1半導体層と同層に形成された第2半導体層と、
前記第2半導体層の上面であって前記第1低抵抗層と同層に形成され且つ前記第2半導体層よりも抵抗の低い第2低抵抗層とを備え、
前記第2半導体層は、前記基板に平行な第1方向に延びるように形成され、
前記第2低抵抗層は、前記第2半導体層の前記第1方向の両端に形成されている
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 前記第1低抵抗層及び前記第2低抵抗層は、シリサイドにて構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 前記第1半導体層と前記絶縁層の間に、金属化合物からなる導体層が挿入されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 前記第2半導体層は、積層方向及び前記第1方向に直交する第2方向に所定ピッチを設けて且つ前記第1方向に所定長さをもって複数形成され、
前記第2方向に並ぶ複数の第2半導体層は、交互に前記第1方向にずれるように形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 前記第2半導体層は、積層方向及び前記第1方向に直交する第2方向に所定ピッチを設けて且つ前記第1方向の中心を揃えるように複数形成され、
前記第2方向に並ぶ複数の第2半導体層は、交互に第1長さ、第2長さをもって形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の不揮発性半導体記憶装置。
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