JP2815079B2 - Semiconductor memory device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

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JP2815079B2
JP2815079B2 JP271393A JP271393A JP2815079B2 JP 2815079 B2 JP2815079 B2 JP 2815079B2 JP 271393 A JP271393 A JP 271393A JP 271393 A JP271393 A JP 271393A JP 2815079 B2 JP2815079 B2 JP 2815079B2
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置に関
するものであり、特にその省電力化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to power saving.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、セルアレイ中のコンタクトが不要
で、セルの縮小化が図れる仮想グランドアレイ構造のフ
ラッシュメモリが知られている。仮想グランドアレイ構
造とは、メモリセルをマトリックス状に配置する際、あ
るメモリセルのソース領域と、前記メモリセルに隣接す
る列に配置されたメモリセルのドレイン領域とを共用す
るものをいう。
2. Description of the Related Art There is known a flash memory of a virtual ground array structure which does not require a contact in a cell array and can reduce a cell size. The virtual ground array structure means that when memory cells are arranged in a matrix, a source region of a certain memory cell and a drain region of a memory cell arranged in a column adjacent to the memory cell are shared.

【0003】図12Bに仮想グランドアレイ構造のフラ
ッシュメモリの等価回路61を示す。図に示すように、
メモリセルC22のソース領域と、隣接する列に配置さ
れたメモリセルC21のドレイン領域とは共用されてお
り、これらの共用領域はビットラインB2を構成してい
る。
FIG. 12B shows an equivalent circuit 61 of a flash memory having a virtual ground array structure. As shown in the figure,
The source region of the memory cell C22 and the drain region of the memory cell C21 arranged in an adjacent column are shared, and these shared regions constitute a bit line B2.

【0004】図12Aに各メモリセルを構成する不揮発
性メモリ50の構造を示す。不揮発性メモリ50は、基
板内に設けられたp形シリコンウエル2内にn+形ドレ
イン3及びn+形ソース4が設けられる。ドレイン3と
ソース4間は、チャネル領域16である。チャネル領域
16上には、トンネル酸化膜8が設けられる。さらに、
トンネル酸化膜8上にポリシリコンで構成されたフロー
ティングゲート12、層間絶縁膜13、コントロールゲ
ート電極14が順に設けられる。
FIG. 12A shows a structure of a nonvolatile memory 50 constituting each memory cell. The nonvolatile memory 50 has an n + -type drain 3 and an n + -type source 4 provided in a p-type silicon well 2 provided in a substrate. A channel region 16 is provided between the drain 3 and the source 4. A tunnel oxide film 8 is provided on channel region 16. further,
On the tunnel oxide film 8, a floating gate 12 made of polysilicon, an interlayer insulating film 13, and a control gate electrode 14 are sequentially provided.

【0005】[書き込み、消去、読み出し原理]上記の
不揮発性メモリ50に対する情報の書き込みおよび消去
について説明する。情報”1”を書き込む場合、コント
ロールゲート電極14、ドレイン3に高電圧を印加し、
かつソース4、およびウエル2に接地電位を与える。こ
れにより、ドレイン3近傍で発生したホットエレクトロ
ンは、トンネル酸化膜8の電位障壁を飛び越えてフロー
ティングゲート12内に流入する。
[Writing, erasing, and reading principle] Writing and erasing of information in the nonvolatile memory 50 will be described. When writing information "1", a high voltage is applied to the control gate electrode 14 and the drain 3,
In addition, a ground potential is applied to the source 4 and the well 2. As a result, hot electrons generated near the drain 3 jump over the potential barrier of the tunnel oxide film 8 and flow into the floating gate 12.

【0006】このように流入した電子により、チャネル
領域16にチャネルを形成させるためのコントロールゲ
ート電圧のしきい値が上昇する。この状態が、フラッシ
ュ不揮発性メモリ50に情報”1”が書き込まれた状態
である(以下書き込み状態という)。
The threshold value of the control gate voltage for forming a channel in the channel region 16 rises due to the electrons thus flowing. This state is a state where the information “1” is written in the flash nonvolatile memory 50 (hereinafter, referred to as a write state).

【0007】一方、不揮発性メモリ50に情報”0”を
記憶させる(消去する)場合、フローティングゲート1
2に流入させた電子を、ウエル2に戻すため、フローテ
ィングゲート12とウエル2間に、情報の書き込み時と
は反対方向の高電圧を印加する。これにより、書き込み
時とは反対方向の電界が発生し、F−N(Fowler-Nordh
eim)トンネリングにより電子がウエル2に引戻される。
On the other hand, when storing (erasing) information "0" in the nonvolatile memory 50, the floating gate 1
In order to return the electrons flowing into the well 2 to the well 2, a high voltage is applied between the floating gate 12 and the well 2 in a direction opposite to that in writing information. As a result, an electric field is generated in the direction opposite to that during writing, and the FN (Fowler-Nordh
eim) Electrons are pulled back to well 2 by tunneling.

【0008】このように電子が引戻されることにより、
チャネル領域16にチャネルを形成させるためのコント
ロールゲート電圧のしきい値が降下する。この状態が、
不揮発性メモリ50に情報”0”を記憶させた状態であ
る(以下非書き込み状態という)。
[0008] By drawing back the electrons,
The threshold value of the control gate voltage for forming a channel in the channel region 16 drops. This state
This is a state where information “0” is stored in the nonvolatile memory 50 (hereinafter, referred to as a non-write state).

【0009】次に、不揮発性メモリ50における情報の
読み出し動作を説明する。まず、コントロールゲート電
極14に、センス電圧Vsを印加する。センス電圧Vsと
は、書き込み状態のしきい値電圧と、非書き込み状態の
しきい値電圧の中間の電圧をいう。
Next, the operation of reading information from the nonvolatile memory 50 will be described. First, a sense voltage Vs is applied to the control gate electrode 14. The sense voltage Vs is an intermediate voltage between the threshold voltage in a write state and the threshold voltage in a non-write state.

【0010】不揮発性メモリ50が書き込み状態であれ
ば、不揮発性メモリ50のしきい値電圧よりセンス電圧
Vsの方が低いので、チャネル領域16にチャネルが形成
されない。よって、ドレイン3の電位をソース4の電位
より高くしても、ドレイン3とソース4間に電流が流れ
ない。
When the nonvolatile memory 50 is in a write state, the sense voltage is set higher than the threshold voltage of the nonvolatile memory 50.
Since Vs is lower, no channel is formed in the channel region 16. Therefore, even when the potential of the drain 3 is higher than the potential of the source 4, no current flows between the drain 3 and the source 4.

【0011】これに対して、不揮発性メモリ50が非書
き込み状態であれば、不揮発性メモリ50のしきい値電
圧よりセンス電圧Vsの方が高いので、チャネル領域16
にチャネルが形成される。よって、ドレイン3の電位を
ソース4の電位より高くすることにより、ドレイン3と
ソース4間に電流が流れる。
On the other hand, when the non-volatile memory 50 is in the non-writing state, the sense voltage Vs is higher than the threshold voltage of the non-volatile memory 50.
A channel is formed in the channel. Therefore, by making the potential of the drain 3 higher than the potential of the source 4, a current flows between the drain 3 and the source 4.

【0012】このように、不揮発性メモリ50において
は、読み出し時には、コントロールゲート電極14に、
書き込み状態と非書き込み状態の各々のしきい値電圧の
間の電圧であるセンス電圧Vsを印加することにより、チ
ャネル領域16にチャネルが形成されるか否かを検出し
て、書き込み状態か非書き込み状態かを判断する。
As described above, in the nonvolatile memory 50, at the time of reading, the control gate electrode 14
By applying a sense voltage Vs, which is a voltage between the threshold voltages of the write state and the non-write state, whether or not a channel is formed in the channel region 16 is detected, and the write state or the non-write state is detected. Determine the status.

【0013】[マトリックス状に組合わせた場合の動
作]ところで、不揮発性メモリ50を仮想グランドアレ
イ構造に配置した場合に、書き込み、または、読み出し
を希望するメモリセル(以下選択セルという)以外のメ
モリセルに書き込み、または、読み出しをしてしまうお
それがある。そこで、等価回路61においては、次に述
べるようにして、確実に選択セルを選択できるようにし
ている。(なお、選択セル以外を以下非選択セルとい
う)。
[Operation when Combined in Matrix] By the way, when the nonvolatile memory 50 is arranged in a virtual ground array structure, memories other than memory cells desired to be written or read (hereinafter referred to as selected cells) There is a possibility that writing or reading is performed on the cell. Therefore, in the equivalent circuit 61, the selection cell can be reliably selected as described below. (Note that a cell other than the selected cell is hereinafter referred to as an unselected cell).

【0014】まず、書き込みについて説明する。ワード
ラインW2、ビットラインB3に高電圧を印加し、ビッ
トラインB1、B4をオープンにし、ビットラインB
2、ワードラインW1、W3、およびウエル2を接地電
位とする。選択セルC22について見てみると、コント
ロールゲート電極14、ドレイン3に高電圧が印加さ
れ、ソース4およびウエル2に接地電位を与えられるこ
とになる。これにより、ドレイン3近傍でホットエレク
トロンが発生し、書き込み状態となる。
First, writing will be described. A high voltage is applied to the word line W2 and the bit line B3, and the bit lines B1 and B4 are opened.
2. The word lines W1, W3 and well 2 are set to the ground potential. Looking at the selected cell C22, a high voltage is applied to the control gate electrode 14 and the drain 3, and a ground potential is applied to the source 4 and the well 2. As a result, hot electrons are generated in the vicinity of the drain 3 and a write state is set.

【0015】非選択セルC21,C23については、ソ
ースまたはドレインがオープンであるので、ホットエレ
クトロンが発生せず、書き込み状態となることはない。
他の非選択セルC11〜C13,C31〜C33につい
ては、コントロールゲート電極14は接地電位なので、
書き込み状態となることはない。このようにして、選択
セルのみ書き込むことができる。
As for the unselected cells C21 and C23, since the source or the drain is open, no hot electrons are generated and no writing state occurs.
For the other unselected cells C11 to C13 and C31 to C33, the control gate electrode 14 is at the ground potential,
There is no write state. Thus, only the selected cell can be written.

【0016】読み出しについては、次の様にして行う。
セルC22を選択セルとする場合は、ワードラインW2
にセンス電圧Vs、ビットラインB1、B4をオープン
にし、ワードラインW1、W3およびウエル2を接地電
位とし、ビットラインB3とビットラインB2間に電位
差を発生させるとともに、ビットラインB2にセンスア
ンプを接続する。
Reading is performed as follows.
When the cell C22 is selected, the word line W2
And the bit lines B1 and B4 are opened, the word lines W1, W3 and well 2 are set to the ground potential, a potential difference is generated between the bit lines B3 and B2, and a sense amplifier is connected to the bit line B2. I do.

【0017】セルC22が、書き込み状態であれば、既
に述べたようにチャネル領域16にチャネルが形成され
ず、ドレイン3とソース4間に電流が流れない。これに
対して、非書き込み状態であれば、チャネル領域16に
チャネルが形成されドレイン3とソース4間に電流が流
れる。これをビットラインB2に接続したセンスアンプ
で読み取ればよい。
When the cell C22 is in a write state, no channel is formed in the channel region 16 as described above, and no current flows between the drain 3 and the source 4. On the other hand, in a non-writing state, a channel is formed in the channel region 16 and a current flows between the drain 3 and the source 4. This can be read by a sense amplifier connected to the bit line B2.

【0018】非選択セルC21,C23については、ソ
ースまたはドレインがオープンであるので、仮に非書き
込み状態であってもドレイン3とソース4間に電流が流
れることはない。他の非選択セルC11〜C13,C3
1〜C33については、コントロールゲート電極14は
接地電位であるので、チャネル領域16にチャネルが形
成されない。したがって、ドレイン3とソース4間に電
流が流れることはない。このようにして、選択セルの情
報のみ読み出すことができる。
Since the source or drain of the unselected cells C21 and C23 is open, no current flows between the drain 3 and the source 4 even if the cell is in a non-writing state. Other unselected cells C11 to C13, C3
For 1 to C33, since the control gate electrode 14 is at the ground potential, no channel is formed in the channel region 16. Therefore, no current flows between the drain 3 and the source 4. In this way, only the information of the selected cell can be read.

【0019】また消去は、ワードラインW1〜W4を接
地電位とし、ウエル2に書き込み時とは反対方向の高電
圧を印加する。これにより電子がソース4に引戻され、
メモリセルが一括消去される。
For erasing, the word lines W1 to W4 are set to the ground potential, and a high voltage is applied to the well 2 in the direction opposite to the direction of writing. This causes the electrons to be pulled back to source 4,
The memory cells are collectively erased.

【0020】このように、不揮発性メモリ50を仮想グ
ランドアレイ構造で構成することにより、コンタクトが
不要となり、セル面積を縮小することが可能となる。
As described above, by forming the nonvolatile memory 50 with a virtual ground array structure, no contact is required, and the cell area can be reduced.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなフラッシュメモリにおいては、次のような問題が
あった。書き込みの際には、ホットエレクトロン注入法
を用いているので、トンネル酸化膜8が劣化する。この
ため、素子としての信頼性が低下するおそれがあった。
また、ホットエレクトロン注入法では、ソース・ドレイ
ン間を流れた電子のうちごくわずか(1%位)しか、フ
ローティングゲート12内に流入しないので、注入効率
が悪い。このため消費電力が多くなる。
However, the above-mentioned flash memory has the following problems. At the time of writing, since the hot electron injection method is used, the tunnel oxide film 8 is deteriorated. For this reason, there was a possibility that the reliability as an element might be reduced.
Also, in the hot electron injection method, only a very small amount (about 1%) of the electrons flowing between the source and the drain flow into the floating gate 12, so that the injection efficiency is poor. For this reason, power consumption increases.

【0022】この発明は、上記のような問題点を解決
し、消費電力が小さく、かつ信頼性を向上させた半導体
記憶装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device which solves the above-mentioned problems and has low power consumption and improved reliability.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】請求項1にかかる半導体
記憶装置は、 A)a1)〜a10)を備え、マトリックス状に配置された単
一メモリセル、 a1)第1領域、 a2)第1領域に隣接して形成された第1の電路形成可能
領域、 a3)第1の電路形成可能領域に隣接して形成された第3
領域、 a4)第3領域に隣接して形成された第2の電路形成可能
領域、 a5)第2の電路形成可能領域に隣接して形成された第2
領域、 a6)第1の電路形成可能領域の上方に設けられた第1の
絶縁膜、 a7)第2の電路形成可能領域の上方に設けられた第2の
絶縁膜、 a8)第2の絶縁膜の上方に設けられた第2の電路形成可
能領域用の第2制御電極、 a9)第1の絶縁膜を介して第1の電路形成可能領域の上
方に設けられた浮遊型電極、 a10)第2制御電極および浮遊型電極の上方に設けられた
第3の絶縁膜、 a11)第3の絶縁膜を介して前記浮遊型電極の上方に設け
られた第1の電路形成可能領域用の第1制御電極、 B)同一行に配置された単一メモリセルの第2制御電極
は、電気的に接続されることにより、第2制御電極ライ
ンを形成しており、 C)同一列に配置された単一メモリセルの第1領域は電
気的に接続されることにより、第1領域ラインを形成し
ており、 D)同一列に配置された単一メモリセルの第2領域は電
気的に接続されることにより、第2領域ラインを形成し
ており、 E)隣接する列に配置された単一メモリセルの第1領域
ラインと第2領域ラインを領域ラインとして共用すると
ともに、 F)同一列に配置された単一メモリセルの第1制御電極
は電気的に接続されることにより、第1制御電極ライン
を形成していること、を特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device comprising: A) a1) to a10), a single memory cell arranged in a matrix, a1) a first region, and a2) a first memory cell. A first circuit-forming area formed adjacent to the area; a3) a third circuit-forming area formed adjacent to the first circuit-forming area
Region, a4) a second electric circuit formable area formed adjacent to the third area, a5) a second electric circuit formable area formed adjacent to the second electric circuit formable area
Region, a6) a first insulating film provided above the first electric circuit forming area, a7) a second insulating film provided above the second electric circuit forming area, a8) second insulating film A2) a second control electrode for the second electrical path forming area provided above the film, a9) a floating electrode provided above the first electrical path forming area via the first insulating film, a10) A third insulating film provided above the second control electrode and the floating electrode, a11) a third insulating film provided above the floating electrode via the third insulating film for the first electric path forming area. B) the second control electrode of a single memory cell arranged in the same row is electrically connected to form a second control electrode line; and C) the second control electrode is arranged in the same column. The first region of the single memory cell is electrically connected to form a first region line, and D) in the same column. A second region line of the single memory cell placed is electrically connected to form a second region line; and E) a first region line of the single memory cell arranged in an adjacent column. F) the first control electrode of a single memory cell arranged in the same column is electrically connected to form a first control electrode line, while the second region line is shared as a region line. , Is characterized.

【0024】請求項2にかかる半導体記憶装置は、 A)a1)〜a10)を備え、マトリックス状に配置された単
一メモリセル、 a1)第1領域、 a2)第1領域に隣接して順次形成された第1,第2の電
路形成可能領域、 a3)第2の電路形成可能領域に隣接して形成された第2
領域、 a4)第1の電路形成可能領域の上方に設けられた第1の
絶縁膜、 a5)第2の電路形成可能領域の上方に設けられた第2の
絶縁膜、 a6)第2の絶縁膜の上方に設けられた第2の電路形成可
能領域用の第2制御電極、 a7)第2制御電極の上方に設けられた第4の絶縁膜、 a8)第1の絶縁膜を介して第1の電路形成可能領域の上
方に設けられているとともに、第2制御電極の一部をも
覆う浮遊型電極、 a9)浮遊型電極の上方に設けられた第3の絶縁膜、 a10)第3の絶縁膜を介して前記浮遊型電極の上方に設け
られた第1の電路形成可能領域用の第1制御電極、 B)同一行に配置された単一メモリセルの第2制御電極
は、電気的に接続されることにより、第2制御電極ライ
ンを形成しており、 C)同一列に配置された単一メモリセルの第1領域は電
気的に接続されることにより、第1領域ラインを形成し
ており、 D)同一列に配置された単一メモリセルの第2領域は電
気的に接続されることにより、第2領域ラインを形成し
ており、 E)隣接する列に配置された単一メモリセルの第1領域
ラインと第2領域ラインを領域ラインとして共用すると
ともに、 F)同一列に配置された単一メモリセルの第1制御電極
は電気的に接続されることにより、第1制御電極ライン
を形成していること、を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device comprising: A) a1) to a10), a single memory cell arranged in a matrix, a1) a first region, and a2) a first region adjacent to the first region. A3) a second electric path forming area formed adjacent to the second electric path forming area;
Region, a4) a first insulating film provided above the first electric circuit forming area, a5) a second insulating film provided above the second electric circuit forming area, a6) second insulating film A7) a fourth insulating film provided above the second control electrode, a8) a second control electrode provided above the film for the second electrical path forming area, a8) a fourth insulating film provided above the second control electrode. A9) a third insulating film provided above the floating electrode, a10) a third insulating film provided above the floating electrode, and provided over the part where the electrical path can be formed; B) a first control electrode for a first electric circuit formable region provided above the floating type electrode via the insulating film of B), B) a second control electrode of a single memory cell arranged in the same row C) the first region of a single memory cell arranged in the same column is electrically connected to form a second control electrode line. To form a first region line. D) The second region of a single memory cell arranged in the same column is electrically connected to form a second region line. E) the first region line and the second region line of the single memory cell arranged in the adjacent column are shared as the region line; and F) the first control of the single memory cell arranged in the same column. The electrodes are electrically connected to form a first control electrode line.

【0025】請求項3にかかる半導体記憶装置は、第1
領域はソースであり、第2領域はドレインであり、第2
制御電極ラインは選択ゲート電極ラインであり、第1制
御電極ラインはコントロールゲート電極ラインであるこ
と、を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a semiconductor memory device comprises:
The region is a source, the second region is a drain,
The control electrode line is a select gate electrode line, and the first control electrode line is a control gate electrode line.

【0026】請求項4にかかる半導体記憶装置の使用方
法においては、 A)書き込む場合には、 a1)書き込みを希望するメモリセルが接続されているコ
ントロールゲート電極ラインのみに書き込み電圧を印加
し、 a2)書き込みを希望しないメモリセルのソースが接続さ
れている領域ラインには書き込み禁止電圧を印加すると
ともに、 a3)書き込みを希望するメモリセルの第1の電路形成可
能領域に前記書き込み禁止電圧が転送されないようにす
る書き込み禁止電圧遮断電圧を、書き込みを希望するメ
モリセルの選択ゲート電極ラインに印加し、 B)読み出す場合には、 b1)読み出しを希望するメモリセルが接続されているコ
ントロールゲート電極ラインにのみセンス電圧を印加
し、 b2)読み出しを希望するメモリセルが接続されている選
択ゲート電極ラインのみに、第2の電路形成可能領域を
導通状態にする電圧を印加し、 b3)読み出しを希望するメモリセルのみソースおよびド
レインに印加する電圧に差を設け、電流が流れるか否か
を読取ること、を特徴とする半導体記憶装置の使用方
法。
In the method of using the semiconductor memory device according to the fourth aspect of the present invention, A) When writing, a1) Apply a writing voltage only to the control gate electrode line to which the memory cell to be written is connected; ) A write inhibit voltage is applied to a region line to which a source of a memory cell not desired to be written is connected, and a3) The write inhibit voltage is not transferred to a first electric path formable region of a memory cell desired to be written. The write inhibit voltage cut-off voltage is applied to the select gate electrode line of the memory cell to be written. B) When reading, b1) To the control gate electrode line to which the memory cell to be read is connected. B2) Select gate voltage connected to the memory cell desired to be read A voltage is applied to only the pole lines to make the second conductive path formable region conductive.b3) A difference is provided between the voltages applied to the source and the drain only in the memory cells desired to be read, and whether or not a current flows Reading, using the semiconductor memory device.

【0027】請求項5にかかる半導体記憶装置の製造方
法においては、 A)以下a1)〜a8)を含む工程によって製造される単一メ
モリセルをマトリックス状に配置して半導体記憶装置を
製造する方法であって、 a1)半導体基板の第1導電型の領域上に、膜厚が薄い薄
膜部分を有する絶縁膜を形成する工程、 a2)前記薄膜部を第1の絶縁膜としてその上方に浮遊型
電極を形成するとともに、前記薄膜部分以外の部分を第
2の絶縁膜として、その上方に第2制御電極を形成する
工程、 a3)前記浮遊型電極および電路形成用制御電極をマスク
として、不純物を打込み拡散して、前記浮遊型電極と第
2制御電極の間の前記第1導電型の領域内に第2導電型
の第3領域を形成するとともに、前記第2制御電極の下
部領域を挟んで対抗する側に第2導電型の第2領域を、
前記浮遊型電極の下部領域を挟んで対抗する側に第2導
電型の第1領域を形成する工程、 a4)浮遊型電極および第2制御電極の上方に第3の絶縁
膜を形成する工程、 a5)前記第3の絶縁膜を介して浮遊型電極の上方に第1
制御電極を形成する工程、 B)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第1領域は電気的に接続され同時に形成し、 C)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第2領域は電気的に接続され同時に形成し、 D)隣接する列に配置された単一メモリセルについて
は、前記第1領域と第2領域とを共用して形成し、 E)同一行に配置された単一メモリセルについては、前
記第1制御電極は電気的に接続され同時に形成し、 F)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第2制御電極は電気的に接続され同時に形成するこ
と、 を特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising: A) arranging a single memory cell manufactured in a process including the following steps a1) to a8) in a matrix. A1) a step of forming an insulating film having a thin film portion on a first conductivity type region of a semiconductor substrate; a2) a floating type film above the thin film portion as a first insulating film; Forming an electrode and forming a second control electrode thereabove using a portion other than the thin film portion as a second insulating film, a3) using the floating electrode and the control electrode for forming a circuit as a mask to remove impurities. By implanting and diffusing, a third region of the second conductivity type is formed in the region of the first conductivity type between the floating electrode and the second control electrode, and a lower region of the second control electrode is sandwiched therebetween. The second region of the second conductivity type on the opposite side Area
Forming a first region of the second conductivity type on the side opposite to the lower region of the floating electrode; a4) forming a third insulating film above the floating electrode and the second control electrode; a5) The first insulating film is provided above the floating electrode via the third insulating film.
Forming a control electrode; B) for single memory cells arranged in the same column, the first regions are electrically connected and formed simultaneously; C) for single memory cells arranged in the same column. D) the second region is electrically connected and formed simultaneously; and D) for a single memory cell arranged in an adjacent column, the first region and the second region are shared and formed; For single memory cells arranged in a row, the first control electrodes are electrically connected and formed simultaneously; F) For single memory cells arranged in the same column, the second control electrode is electrically connected And formed at the same time.

【0028】請求項6にかかる半導体記憶装置の製造方
法においては、 A)以下a1)〜a8)を含む工程によって製造される単一メ
モリセルをマトリックス状に配置して半導体記憶装置を
製造する方法であって、 a1)半導体基板内の第1導電型の領域表面に第2の絶縁
膜を形成する工程、 a2)前記第2の絶縁膜上の1部に第2制御電極を形成す
る工程、 a3)前記第2制御電極の上方に第4の絶縁膜を形成する
工程、 a4)前記第2制御電極の下部の第1導電型の領域表面を
第2の電路形成可能領域として、この第2の電路形成可
能領域に隣接する第1導電型の半導体領域を第1の電路
形成可能領域として、この第1の電路形成可能領域の上
方に第1の絶縁膜を形成する工程、 a5)前記第1の絶縁膜を介して、第1の電路形成可能領
域の上方に形成される浮遊型電極であって、前記第4の
絶縁膜を介して電路形成用制御電極の一部を覆う浮遊型
電極を形成する工程、 a6)前記浮遊型電極の上方に第3の絶縁膜を形成する工
程、 a7)前記浮遊型電極および電路形成用制御電極をマスク
として、不純物を打込み拡散して、前記浮遊型電極側の
第1導電型の領域内に第2導電型の第1領域および第2
制御電極側の第1導電型の領域内に第2導電型の第2領
域を形成する工程、 a8)前記第3の絶縁膜を介して浮遊型電極の上方に第1
の電路形成可能領域用の第1制御電極を形成する工程、 B)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第1領域は電気的に接続され同時に形成し、 C)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第2領域は電気的に接続され同時に形成し、 D)隣接する列に配置された単一メモリセルについて
は、前記第1領域と第2領域とを共用して形成し、 E)同一行に配置された単一メモリセルについては、第
1制御電極は電気的に接続され同時に形成し、 F)同一列に配置された単一メモリセルについては、第
2制御電極は電気的に接続され同時に形成すること、を
特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor memory device, comprising: A) arranging a single memory cell manufactured in a process including the following steps a1) to a8) in a matrix. A1) a step of forming a second insulating film on a surface of a first conductivity type region in a semiconductor substrate; a2) a step of forming a second control electrode on a part of the second insulating film; a3) forming a fourth insulating film above the second control electrode; a4) setting the surface of the first conductivity type region below the second control electrode as a second electric path formable region; Forming a first insulating film above the first conductive path forming region using a first conductive type semiconductor region adjacent to the first electric path forming region as a first conductive path forming region; Floating formed above the first electrical path forming area via the first insulating film Forming an electrode, a floating electrode covering a part of the control electrode for forming an electrical path via the fourth insulating film; a6) forming a third insulating film above the floating electrode; A7) Impurities are implanted and diffused by using the floating type electrode and the control electrode for forming a circuit as a mask, and the first conductive type region and the second conductive type region are formed in the first conductive type region on the floating type electrode side.
Forming a second region of the second conductivity type in the region of the first conductivity type on the control electrode side; a8) forming a first region above the floating electrode through the third insulating film;
B) forming a first control electrode for an electric circuit formable region, B) for a single memory cell arranged in the same column, the first region is electrically connected and formed simultaneously, C) in the same column For a single memory cell arranged, the second region is electrically connected and formed simultaneously; D) For a single memory cell arranged in an adjacent column, the first region and the second region are E) For a single memory cell arranged in the same row, the first control electrode is electrically connected and formed simultaneously; F) For a single memory cell arranged in the same column, The second control electrode is electrically connected and formed at the same time.

【0029】[0029]

【作用】本発明にかかる半導体記憶装置は、動作させる
際以下の様に機能する。
The semiconductor memory device according to the present invention functions as follows when operated.

【0030】[書き込み]書き込み時には、書き込みを
希望するメモリセルが接続されているコントロールゲー
ト電極ラインのみに書き込み電圧を印加する。これによ
り、書き込みを希望するメモリセルについては、浮遊型
電極と半導体基板間に電界が発生し、F−N(Fowler-N
ordheim)トンネリングにより電子が浮遊型電極に移動す
る。
[Write] At the time of writing, a write voltage is applied only to the control gate electrode line to which the memory cell to be written is connected. As a result, an electric field is generated between the floating electrode and the semiconductor substrate in the memory cell where writing is desired, and the FN (Fowler-N) is generated.
ordheim) Tunneling moves electrons to the floating electrode.

【0031】書き込みを希望しないメモリセルについて
は、つぎのようにして書き込みを防止する。書き込みを
希望しないメモリセルのうち、書き込みを希望するメモ
リセルが接続されているコントロールゲート電極ライン
に接続されているメモリセルについては、第1領域に書
き込み禁止電圧が印加されている。この書き込み禁止電
圧は、第1の電路形成可能領域に転送される。これによ
り、浮遊型電極と半導体基板間にF−Nトンネリングを
おこすほどの電界は発生せず、書き込まれることはな
い。
For a memory cell for which writing is not desired, writing is prevented as follows. Of the memory cells that do not want to write, the memory cells connected to the control gate electrode line to which the memory cell that wants to write is connected have a write inhibit voltage applied to the first region. This write prohibition voltage is transferred to the first electric circuit formable area. As a result, an electric field sufficient to cause FN tunneling between the floating electrode and the semiconductor substrate is not generated, and writing is not performed.

【0032】また、それ以外のメモリセルについては、
書き込み電圧が与えられないので、書き込まれることは
ない。
For the other memory cells,
Since no write voltage is applied, no data is written.

【0033】なお、各メモリセルは、第2の電路形成可
能領域用の第2制御電極を備えている。したがって、書
き込みを希望するメモリセルについて、書き込み時に第
2の電路形成可能領域を非導通状態にすることができ
る。これにより、隣接する列に配置された単一メモリセ
ルについて、第1領域と第2領域とを共用した構造であ
っても、書き込みを希望しないメモリセルの第1領域に
印加されている書き込み禁止電圧が、書き込みを希望す
るメモリセルの第1の電路形成可能領域に転送されるこ
とを防止できる。
Each memory cell has a second control electrode for a second area in which a path can be formed. Therefore, for the memory cell desired to be written, the second electric path forming area can be made non-conductive at the time of writing. With this, with respect to a single memory cell arranged in an adjacent column, even if the first region and the second region are shared, the write prohibition applied to the first region of the memory cell for which writing is not desired. The voltage can be prevented from being transferred to the first path-formable region of the memory cell desired to be written.

【0034】[読み出し]読み出し時には、つぎのよう
にして、読み出しを希望するメモリセルの情報を読み出
す。読み出しを希望するメモリセルが接続されているコ
ントロールゲート電極ラインのみセンス電圧を印加す
る。また、読み出しを希望するメモリセルが接続されて
いる選択ゲート電極ラインに、第2の電路形成可能領域
を導通状態にする電圧を印加する。さらに、読み出しを
希望するメモリセルのソースおよびドレインに印加する
電圧に差を設け、電流が流れるか否かを読取る。
[Reading] At the time of reading, information of a memory cell desired to be read is read as follows. A sense voltage is applied only to a control gate electrode line to which a memory cell desired to be read is connected. In addition, a voltage is applied to the select gate electrode line to which the memory cell desired to be read is connected so as to make the second conductive path formable region conductive. Further, a difference is provided between voltages applied to the source and the drain of the memory cell desired to be read, and whether or not a current flows is read.

【0035】これにより、読み出しを希望するメモリセ
ルについては、つぎのような状態となる。第2の電路形
成可能領域を導通状態にする電圧が印加されるととも
に、ソースおよびドレインに印加する電圧に差が設けら
れている。ここで、コントロールゲート電極ラインにセ
ンス電圧が印加されることにより、浮遊型電極に電子が
注入されていなければ、第1の電路形成可能領域が導通
状態となる。一方、浮遊型電極に電子が注入されていれ
ば、第1の電路形成可能領域が導通状態とならない。し
たがって、ソースおよびドレイン間に電流が流れるか否
かで、読み出しを希望するメモリセルの情報を読み出す
ことができる。
As a result, the memory cell for which reading is desired is in the following state. A voltage is applied to make the second conductive path formable region conductive, and a difference is provided between voltages applied to the source and the drain. Here, by applying a sense voltage to the control gate electrode line, if electrons are not injected into the floating electrode, the first electric path formable region is in a conductive state. On the other hand, if electrons are injected into the floating electrode, the first circuit path formable region does not become conductive. Therefore, information of a memory cell desired to be read can be read depending on whether a current flows between the source and the drain.

【0036】読み出しを希望しないメモリセルについて
は、つぎのような状態となる。読み出しを希望しないメ
モリセルのうち、読み出しを希望するメモリセルが接続
されている選択ゲート電極ラインに接続されているメモ
リセルについては、第2の電路形成可能領域は導通状態
である。しかし、ソースおよびドレインに印加する電圧
に差がないので電流が流れない。他のメモリセルについ
ては、センス電圧が印加されておらず、第1の電路形成
可能領域が非導通状態である。したがって、誤って情報
が読み出されることはない。
The memory cells for which reading is not desired are in the following state. Of the memory cells that do not want to read, those memory cells that are connected to the select gate electrode line to which the memory cell that wants to read are connected have the second electrical path formable region in a conductive state. However, no current flows because there is no difference between the voltages applied to the source and the drain. The sense voltage is not applied to the other memory cells, and the first circuit path-formable region is in a non-conductive state. Therefore, no information is read out by mistake.

【0037】[0037]

【実施例】【Example】

[フラッシュメモリ1の構造]本発明の一実施例を図面
に基づいて説明する。まず、図2〜図4に本発明の一実
施例によるフラッシュメモリ1を示す。なお、図4はフ
ラッシュメモリ1の平面図であり、図2Aは図4のA−
A断面であり、図2Bは図4のB−Bであり、図3は図
4のC−C断面である。
[Structure of Flash Memory 1] An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIGS. 2 to 4 show a flash memory 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of the flash memory 1, and FIG.
FIG. 2B is a cross section taken along line BB of FIG. 4, and FIG. 3 is a cross section taken along line CC of FIG.

【0038】図2Aに示すように、フラッシュメモリ1
においては、単一メモリセルを構成する不揮発性メモリ
50が仮想グランドアレイ構造に配置されている。不揮
発性メモリ50は、基板内に設けられたp形シリコンウ
エル2内に、第2領域であるn+形ドレイン3及び第1
領域であるn+形ソース4が設けられる。ドレイン3と
ソース4間には、第1の電路形成可能領域であるチャネ
ル領域16、第2の電路形成可能領域であるチャネル領
域17である。
As shown in FIG. 2A, the flash memory 1
In, the nonvolatile memory 50 forming a single memory cell is arranged in a virtual ground array structure. The non-volatile memory 50 includes, in a p-type silicon well 2 provided in a substrate, an n + -type drain 3 as a second region and a first region.
An n + type source 4 as a region is provided. Between the drain 3 and the source 4, there are a channel region 16 which is a region where a first electric circuit can be formed, and a channel region 17 which is a region where a second electric circuit can be formed.

【0039】チャネル領域17の上方には、第2の絶縁
膜であるゲート酸化膜18が設けられ、ゲート酸化膜1
8の上方には第2制御電極である選択ゲート電極22が
設けられている。選択ゲート電極22の表面は、第4の
絶縁膜であるシリコン酸化膜10で覆われている。
Above the channel region 17, a gate oxide film 18 as a second insulating film is provided.
Above 8, a select gate electrode 22 as a second control electrode is provided. The surface of the select gate electrode 22 is covered with a silicon oxide film 10 as a fourth insulating film.

【0040】チャネル領域16の上方には、第1の絶縁
膜であるトンネル酸化膜8が設けられ、さらにトンネル
酸化膜8の上方には浮遊型電極であるフローティングゲ
ート12が設けられており、フローティングゲート12
は、シリコン酸化膜10を介して選択ゲート電極22の
一部をも覆っている。フローティングゲート12の上方
には、第3の絶縁膜である層間絶縁膜13を介して、第
1制御電極であるコントロールゲート電極14が設けら
れている。
Above the channel region 16, a tunnel oxide film 8 as a first insulating film is provided. Above the tunnel oxide film 8, a floating gate 12 as a floating electrode is provided. Gate 12
Covers a part of the select gate electrode 22 via the silicon oxide film 10. Above the floating gate 12, a control gate electrode 14 as a first control electrode is provided via an interlayer insulating film 13 as a third insulating film.

【0041】なお、図4および図2Bに示すように、同
一行に配置された単一メモリセルの選択ゲート電極22
は電気的に接続されることにより、選択ゲート電極ライ
ンS1を形成している。選択ゲート電極ラインS1,S
2,S3は図3に示すように各列ごとに設けられる。
As shown in FIGS. 4 and 2B, select gate electrode 22 of a single memory cell arranged on the same row
Are electrically connected to form a select gate electrode line S1. Select gate electrode lines S1, S
2, S3 are provided for each column as shown in FIG.

【0042】また、図4および図2A,図3に示すよう
に、同一列に配置された各単一メモリセルのソース4は
電気的に接続されて形成される。同様に、同一列に配置
された各単一メモリセルのドレイン3は電気的に接続さ
れて形成される。さらに、ある単一メモリセルのドレイ
ン3とその単一メモリセルに隣接する列に配置された単
一メモリセルのソース4は共用して形成され、領域ライ
ンであるデータラインD2,D3を形成する。例えば、
図4において、データラインD3は、不揮発性メモリ5
1のソース4を形成しているとともに、不揮発性メモリ
50のドレイン3を形成している。
As shown in FIGS. 4, 2A, and 3, the sources 4 of the single memory cells arranged in the same column are formed by being electrically connected. Similarly, the drains 3 of each single memory cell arranged in the same column are formed to be electrically connected. Further, the drain 3 of a single memory cell and the source 4 of a single memory cell arranged in a column adjacent to the single memory cell are formed in common, forming data lines D2 and D3 which are area lines. . For example,
In FIG. 4, the data line D3 is a non-volatile memory 5
One source 4 is formed, and the drain 3 of the nonvolatile memory 50 is formed.

【0043】また、同一列に配置された各単一メモリセ
ルのコントロールゲート電極14は、同一列に配置され
た他の単一メモリセルと電気的に接続されることによ
り、コントロールゲート電極ラインを形成している。例
えば、図4および図2Bに示すように、単一メモリセル
49のコントロールゲート電極14は、同一列に配置さ
れた他の単一メモリセル50、51と電気的に接続され
ることにより、コントロールゲート電極ラインCL1を
形成している。コントロールゲート電極ラインCL1,
CL2,CL3は、図2Bに示すように各行ごとに設け
られる。
The control gate electrode 14 of each single memory cell arranged in the same column is electrically connected to another single memory cell arranged in the same column, so that the control gate electrode line Has formed. For example, as shown in FIG. 4 and FIG. 2B, the control gate electrode 14 of the single memory cell 49 is electrically connected to other single memory cells 50 and 51 arranged in the same column to control the control. The gate electrode line CL1 is formed. Control gate electrode lines CL1,
CL2 and CL3 are provided for each row as shown in FIG. 2B.

【0044】[フラッシュメモリ1の動作]つぎに、図
5A,Bを用いてフラッシュメモリ1の使用方法につい
て説明する。図5Aは、フラッシュメモリ1の等価回路
81を示す。図5Bは、セルC22を選択セルとする場
合に、書き込み時および読み出し時に印加する電圧の一
例を示す。
[Operation of Flash Memory 1] Next, a method of using the flash memory 1 will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. FIG. 5A shows an equivalent circuit 81 of the flash memory 1. FIG. 5B shows an example of a voltage applied at the time of writing and reading when the cell C22 is selected.

【0045】セルC22に書き込む場合には、データラ
インD1,D3,D4に書き込み禁止電圧7V、コント
ロールゲート電極ラインCL2に18V、その他には、
0Vを印加する。この状態におけるセルC21〜C23
を図1Aに示す。コントロールゲート電極ラインCL2
に18Vが印加されているので、セルC21〜C23の
各フローティングゲート12には、ウェル2、フローテ
ィングゲート12およびコントロールゲート電極14間
のカップリング比に応じた電圧(この場合約12V)が
印加される。これにより、セルC21〜C23の各チャ
ネル領域16はオン状態となる。ここで、データライン
D2に0Vが印加されているので、選択セルC22のチ
ャネル領域16には0Vが転送される。したがって、F
−Nトンネリングにより電子がフローティングゲート1
2に注入される。これにより、選択セルC22が書き込
み状態となる。
When writing to the cell C22, the data lines D1, D3 and D4 have a write inhibit voltage of 7V, the control gate electrode line CL2 has a voltage of 18V.
0 V is applied. Cells C21 to C23 in this state
Is shown in FIG. 1A. Control gate electrode line CL2
Is applied to each floating gate 12 of the cells C21 to C23, a voltage (approximately 12V in this case) corresponding to the coupling ratio between the well 2, the floating gate 12 and the control gate electrode 14 is applied. You. Thereby, each channel region 16 of the cells C21 to C23 is turned on. Here, since 0 V is applied to the data line D2, 0 V is transferred to the channel region 16 of the selected cell C22. Therefore, F
-Electron floating gate 1 by N tunneling
2 injected. As a result, the selected cell C22 enters the write state.

【0046】一方、非選択セルC21,C23について
は、データラインD1,D3に書き込み禁止電圧7Vが
印加されているので、チャネル領域16に7Vが転送さ
れる。したがって、F−Nトンネリングがおこる程の電
圧にならない為、非選択セルC21,C23について書
き込み状態となることはない。
On the other hand, for the non-selected cells C21 and C23, 7V is transferred to the channel region 16 because the write inhibit voltage 7V is applied to the data lines D1 and D3. Therefore, since the voltage does not reach such a level as to cause FN tunneling, the non-selected cells C21 and C23 do not enter the write state.

【0047】また、非選択セルC21,C23の各選択
ゲート電極22には、0Vが印加されているので、チャ
ネル領域17はオフ状態である。したがって、チャネル
領域16に転送された書き込み禁止電圧7Vは保持され
る。
Since 0 V is applied to each of the selection gate electrodes 22 of the non-selected cells C21 and C23, the channel region 17 is off. Therefore, the write inhibit voltage 7V transferred to the channel region 16 is maintained.

【0048】なお、他の非選択セルC11〜C13、C
31〜C33については、コントロールゲート電極ライ
ンCL1,CL3には0Vが印加されているので、書き
込み状態となることはない。このようにして、選択セル
のみ書き込むことができる。つぎに、読み出しについて
説明する。セルC22を選択セルとする場合は、コント
ロールゲート電極ラインCL2にセンス電圧としてV
s、選択ゲート電極ラインS2に5V、データラインD
2に2Vを印加するとともにセンスアンプを接続する。
また、データラインD1,D4をオープンにし、他は0
Vを印加する。この状態におけるセルC21〜C23を
図1Cに示す。コントロールゲート電極ラインCL2に
センス電圧Vsが印加されているので、セルC22が非
書き込み状態であれば、選択セルC22のチャネル領域
16はオン状態となる。一方、選択ゲート電極ラインS
2に5Vが印加されているので、選択セルC22のチャ
ネル領域17はオン状態である。すなわち、チャネル領
域16、17ともオン状態となる。ここで、セルC22
のドレイン3(データラインD3)には2V、ソース4
(データラインD2)には0Vが印加されているので、
ドレイン3(データラインD3)、ソース4(データラ
インD2)間に電流が流れ、これをデータラインD3に
接続したセンスアンプで読み取ることができる。
The other unselected cells C11 to C13, C
Regarding 31 to C33, since 0 V is applied to the control gate electrode lines CL1 and CL3, no writing state occurs. Thus, only the selected cell can be written. Next, reading will be described. When the cell C22 is set as the selected cell, V is applied to the control gate electrode line CL2 as a sense voltage.
s, 5V on select gate electrode line S2, data line D
2 is applied with 2 V and a sense amplifier is connected.
Further, the data lines D1 and D4 are opened, and the others are set to 0.
V is applied. FIG. 1C shows cells C21 to C23 in this state. Since the sense voltage Vs is applied to the control gate electrode line CL2, if the cell C22 is in the non-writing state, the channel region 16 of the selected cell C22 is turned on. On the other hand, select gate electrode line S
Since 5 V is applied to 2, the channel region 17 of the selected cell C22 is in the ON state. That is, both the channel regions 16 and 17 are turned on. Here, cell C22
2V to the drain 3 (data line D3) and the source 4
Since 0V is applied to (data line D2),
A current flows between the drain 3 (data line D3) and the source 4 (data line D2), which can be read by a sense amplifier connected to the data line D3.

【0049】これに対して、セルC22が書き込み状態
であれば、選択セルC22のチャネル領域16はオフ状
態となる。したがって、選択セルC22のチャネル領域
17の状態にかかわらず、ドレイン3(データラインD
3)、ソース4(データラインD2)間に電流が流れる
ことはない。
On the other hand, when the cell C22 is in the write state, the channel region 16 of the selected cell C22 is turned off. Therefore, regardless of the state of the channel region 17 of the selected cell C22, the drain 3 (data line D
3), no current flows between the source 4 (data line D2).

【0050】非選択セルC21,C23については、デ
ータラインD1,D4がオープン状態になっているの
で、誤って電流が流れることはない。他の非選択セルC
11〜C13、C31〜C33については、コントロー
ルゲート電極ラインCL1,CL3にはセンス電圧が印
加されていないので、チャネル領域16がオフ状態とな
るので、誤って電流が流れることはない。このようにし
て、選択セルの情報のみ読み出すことができる。
In the non-selected cells C21 and C23, since the data lines D1 and D4 are in the open state, no current flows by mistake. Other unselected cell C
Regarding 11 to C13 and C31 to C33, since no sense voltage is applied to the control gate electrode lines CL1 and CL3, the channel region 16 is turned off, so that no current flows by mistake. In this way, only the information of the selected cell can be read.

【0051】また、消去は、コントロールゲート電極ラ
インCL2に0V、ウエル2に18Vを印加し、他はオ
ープン状態とする。この状態を図1Bに示す。このよう
な電圧を印加することにより書き込み時とは反対方向の
電界が発生し、電子がウエル2に引戻され、一括消去さ
れる。
For erasing, 0 V is applied to the control gate electrode line CL2, 18 V is applied to the well 2, and the others are kept open. This state is shown in FIG. 1B. By applying such a voltage, an electric field is generated in the direction opposite to that during writing, electrons are drawn back to the well 2 and erased collectively.

【0052】なお、本実施例においては、各選択ゲート
電極ラインが各データラインとほぼ平行に設けられてい
る。したがって、セル面積をほとんど増加させることな
く、選択トランジスタを設けることができる。
In this embodiment, each select gate electrode line is provided substantially in parallel with each data line. Therefore, the selection transistor can be provided without substantially increasing the cell area.

【0053】このようにして、仮想グランドアレイ構造
のフラッシュメモリについて、F−Nトンネリングによ
って情報の書き込みをすることができる。これにより、
コンタクトが不要でセル面積の縮小化を図りつつ、消費
電力が小さく、かつ信頼性を向上させた半導体記憶装置
を提供することができる。
In this manner, information can be written to the flash memory having the virtual ground array structure by FN tunneling. This allows
It is possible to provide a semiconductor memory device in which power consumption is small and reliability is improved while reducing the cell area without requiring a contact.

【0054】[フラッシュメモリ1の製造方法]つぎ
に、図6〜図9を用いて、フラッシュメモリ1の製造方
法を説明する。まず、図6A(平面図)に示すように、
LOCOS法によりフィールド酸化層23を形成し、素
子分離を行う。図6Bは、図6AのY−Y断面であり、
素子分離領域の断面図である。素子分離領域は、フィー
ルド酸化層23が基板表面から突出するように形成され
ている。一方、図6Cは、図6AのX−X断面であり素
子形成領域の断面図である。
[Method of Manufacturing Flash Memory 1] Next, a method of manufacturing the flash memory 1 will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 6A (plan view),
The field oxide layer 23 is formed by the LOCOS method to perform element isolation. FIG. 6B is a YY cross section of FIG. 6A,
FIG. 4 is a cross-sectional view of an element isolation region. The element isolation region is formed such that the field oxide layer 23 projects from the substrate surface. On the other hand, FIG. 6C is a cross-sectional view along the line XX of FIG. 6A and is a cross-sectional view of the element formation region.

【0055】つぎに、全面に、15〜30nmのゲート
酸化膜(SiO2)を希釈酸化により形成し、その上
に、化学気相成長(CVD)法を用いてポリシリコン層
を形成する。ポリシリコン層の表面に、シリコン酸化膜
を酸化形成した後、フォトレジストを用いたエッチング
を行ない、図7Aに示す様に、選択ゲート電極ラインS
1,S2,S3およびシリコン酸化膜10を形成する。
なお、図7Bは、図7AのY−Y断面であり、素子分離
領域の断面図である。また、図7Cは、図7AのX−X
断面であり素子形成領域の断面図である。
Next, a 15 to 30 nm gate oxide film (SiO 2 ) is formed on the entire surface by dilution oxidation, and a polysilicon layer is formed thereon by using a chemical vapor deposition (CVD) method. After oxidizing a silicon oxide film on the surface of the polysilicon layer, etching using a photoresist is performed, and as shown in FIG.
1, S2, S3 and a silicon oxide film 10 are formed.
FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG. 7A, which is a cross-sectional view of the element isolation region. FIG. 7C is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 7A.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an element formation region.

【0056】つぎに、選択ゲート電極ラインS1,S
2,S3下部のゲート酸化膜以外の部分をエッチングに
て除去し、基板表面に薄膜のトンネル酸化膜8を希釈酸
化により形成する(図7D)。その際、選択ゲート電極
ラインS1,S2,S3の側壁にもシリコン酸化膜が形
成される。
Next, select gate electrode lines S1, S
2. A portion other than the gate oxide film under S3 is removed by etching, and a thin tunnel oxide film 8 is formed on the substrate surface by dilution oxidation (FIG. 7D). At this time, a silicon oxide film is also formed on the side walls of the select gate electrode lines S1, S2, S3.

【0057】その上に、CVD法を用いてポリシリコン
層を形成し、フォトレジストを用いたエッチングを行な
い、図8Aに示すようにフローティングゲート12を形
成する。なお、図8Bは、図8AのX−X断面であり素
子形成領域の断面図である。つぎに、フローティングゲ
ート12および各選択ゲート電極ラインをマスクとし
て、不純物をイオン注入し、n+層を形成する。その後、
アニールを行なうことにより、データラインD1〜D4
が形成される(図2、図4)。
A polysilicon layer is formed thereon by using the CVD method, and etching is performed using a photoresist, thereby forming a floating gate 12 as shown in FIG. 8A. FIG. 8B is a cross-sectional view of the element formation region, which is a cross section taken along line XX of FIG. 8A. Next, using the floating gate 12 and each select gate electrode line as a mask, an impurity is ion-implanted to form an n + layer. afterwards,
By performing the annealing, the data lines D1 to D4
Is formed (FIGS. 2 and 4).

【0058】つぎに、図9Aに示すように、基板全面に
順にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜
から構成される層間絶縁膜13を形成する。本実施例に
おいては、最下層のシリコン酸化膜は希釈酸化により形
成し、シリコン窒化膜は減圧CVD法により形成し、最
上層のシリコン酸化膜はウエット酸化により形成した。
Next, as shown in FIG. 9A, an interlayer insulating film 13 composed of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film is sequentially formed on the entire surface of the substrate. In this embodiment, the lowermost silicon oxide film is formed by dilution oxidation, the silicon nitride film is formed by low pressure CVD, and the uppermost silicon oxide film is formed by wet oxidation.

【0059】つぎに、図9Bに示すように、CVD法を
用いて、層間絶縁膜13上にポリシリコン層を形成す
る。フォトレジストを用いたエッチングを行ない、層間
絶縁膜13およびコントロール電極14を形成する。そ
の際、素子分離領域上のフローティングゲート12を取
り除く。これにより、メモリセルごとにフローティング
ゲートが形成される(図2〜図4参照)。
Next, as shown in FIG. 9B, a polysilicon layer is formed on the interlayer insulating film 13 by using the CVD method. Etching using a photoresist is performed to form an interlayer insulating film 13 and a control electrode 14. At this time, the floating gate 12 on the element isolation region is removed. Thus, a floating gate is formed for each memory cell (see FIGS. 2 to 4).

【0060】[他の実施例]図10に、他の実施例であ
るフラッシュメモリ70を示す。フラッシュメモリ70
においては、不揮発性メモリ71が仮想グランドアレイ
構造に配置されている。
[Other Embodiment] FIG. 10 shows a flash memory 70 according to another embodiment. Flash memory 70
, The nonvolatile memory 71 is arranged in a virtual ground array structure.

【0061】不揮発性メモリ71は、基板内に設けられ
たp形シリコンウエル2内に、ともにn+形であるドレ
イン3及びソース4が設けられる。ドレイン3とソース
4間には、チャネル領域16、n型領域72、チャネル
領域17が形成されている。
In the nonvolatile memory 71, a drain 3 and a source 4, both of which are n + type , are provided in a p-type silicon well 2 provided in a substrate. A channel region 16, an n-type region 72, and a channel region 17 are formed between the drain 3 and the source 4.

【0062】チャネル領域17の上方には、ゲート酸化
膜18が設けられ、ゲート酸化膜18の上方には選択ゲ
ート電極22が設けられている。チャネル領域16の上
方には、トンネル酸化膜8が設けられ、さらにトンネル
酸化膜8の上方にはフローティングゲート12が設けら
れている。フローティングゲート12および選択ゲート
電極22の表面は、第3の絶縁膜である層間絶縁膜13
で覆われている。なお、フローティングゲート12の上
方には、層間絶縁膜13を介して、コントロールゲート
電極14が設けられている。
A gate oxide film 18 is provided above the channel region 17, and a select gate electrode 22 is provided above the gate oxide film 18. A tunnel oxide film 8 is provided above the channel region 16, and a floating gate 12 is provided above the tunnel oxide film 8. The surfaces of the floating gate 12 and the select gate electrode 22 are covered with an interlayer insulating film 13 serving as a third insulating film.
Covered with. Note that a control gate electrode 14 is provided above the floating gate 12 via an interlayer insulating film 13.

【0063】選択ゲート電極ラインおよびコントロール
ゲート電極ライン、およびデータラインの構成について
はフラッシュメモリ1と同様である。
The structure of the select gate electrode line, control gate electrode line, and data line is the same as that of flash memory 1.

【0064】なお、フラッシュメモリ70の使用方法
は、フラッシュメモリ1と同様なので説明は省略する。
Since the method of using the flash memory 70 is the same as that of the flash memory 1, the description is omitted.

【0065】つぎに、図11を用いて、フラッシュメモ
リ70の製造方法を説明する。まず、フラッシュメモリ
1と同様に、LOCOS法により素子分離を行う(図1
1A)。全面に、20nmのシリコン酸化膜を希釈酸化
により形成し、フォトレジストを用いて、トンネル酸化
膜となる部分のシリコン酸化膜をエッチングで除去す
る。その状態で再び10nmのシリコン酸化膜を希釈酸
化により形成する。これにより、図11Bに示すよう
に、10nmのトンネル酸化膜8および30nmのゲー
ト酸化膜18が形成される。
Next, a method of manufacturing the flash memory 70 will be described with reference to FIG. First, similarly to the flash memory 1, element isolation is performed by the LOCOS method (FIG. 1).
1A). A 20-nm silicon oxide film is formed on the entire surface by dilution oxidation, and a portion of the silicon oxide film that will be a tunnel oxide film is removed by etching using a photoresist. In this state, a 10-nm silicon oxide film is formed again by dilution oxidation. As a result, as shown in FIG. 11B, a 10 nm tunnel oxide film 8 and a 30 nm gate oxide film 18 are formed.

【0066】つぎに、CVD法を用いてポリシリコン層
を形成した後、フォトレジストを用いたエッチングを行
ない、選択ゲート電極ラインS1,S2,S3およびフ
ローティングゲート12を形成する(図11C、D)。
なお、図11Cは、図11DのX−X断面である。
Next, after a polysilicon layer is formed by using the CVD method, etching is performed using a photoresist to form select gate electrode lines S1, S2, S3 and floating gate 12 (FIGS. 11C and 11D). .
FIG. 11C is a sectional view taken along line XX of FIG. 11D.

【0067】つぎに、フローティングゲート12および
各選択ゲート電極ラインをマスクとして、不純物をイオ
ン注入して、データラインD1〜D4を形成するした
後、基板全面に層間絶縁膜13を形成する。
Next, using the floating gate 12 and each select gate electrode line as a mask, impurities are ion-implanted to form data lines D1 to D4, and then an interlayer insulating film 13 is formed on the entire surface of the substrate.

【0068】つぎに、CVD法を用いて、層間絶縁膜1
3上にポリシリコン層を形成し、フォトレジストを用い
たエッチングを行ない、コントロール電極ラインCL1
〜CL3を形成する(図10A,B参照)。
Next, the interlayer insulating film 1 is formed by the CVD method.
3, a polysilicon layer is formed, and etching is performed using a photoresist to form a control electrode line CL1.
To CL3 (see FIGS. 10A and 10B).

【0069】[他の応用例]なお、上記各実施例におい
ては、選択ゲート電極22の上部にコントロールゲート
電極ラインが形成されているが、選択ゲート電極には電
圧を印加しているので、コントロールゲート電極ライン
に18Vを印加しても、誤ってチャネル領域17が導通
状態となることはない。
[Other Application Examples] In each of the above embodiments, the control gate electrode line is formed above the select gate electrode 22. However, since a voltage is applied to the select gate electrode, Even if 18 V is applied to the gate electrode line, the channel region 17 does not accidentally enter the conductive state.

【0070】また、本実施例においては、読み出し時に
は、読み出しを希望するメモリセルが接続されている選
択ゲート電極ラインに、チャネル領域17を導通状態に
する電圧を印加するようにしている。しかし、これに限
られることなく、全てのメモリセルのチャネル領域17
を導通状態にし、従来と同様にして読み出すようにして
もよい。
In this embodiment, at the time of reading, a voltage for turning on the channel region 17 is applied to the select gate electrode line to which the memory cell desired to be read is connected. However, the present invention is not limited to this.
May be brought into a conductive state and read out in the same manner as in the prior art.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明にかかる半導体記憶装置により、
単一メモリセルを仮想グランドアレイ構造にマトリック
ス配置し、かつF−Nトンネリングで情報の書き込みを
行なえる。したがって、消費電力が小さく、かつ信頼性
を向上させた半導体記憶装置を提供することができる。
According to the semiconductor memory device of the present invention,
A single memory cell is arranged in a matrix in a virtual ground array structure, and information can be written by FN tunneling. Therefore, a semiconductor memory device with low power consumption and improved reliability can be provided.

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

【図1】フラッシュメモリ1の動作状態を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an operation state of a flash memory 1;

【図2】フラッシュメモリ1の構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a structure of a flash memory 1;

【図3】フラッシュメモリ1の構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a structure of a flash memory 1;

【図4】フラッシュメモリ1の構造を示す平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing the structure of the flash memory 1;

【図5】フラッシュメモリ1の等価回路81および動作
の際に印加する電圧の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an equivalent circuit 81 of the flash memory 1 and a voltage applied during operation.

【図6】フラッシュメモリ1の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 6 is a view showing a manufacturing process of the flash memory 1;

【図7】フラッシュメモリ1の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 7 is a view showing a manufacturing process of the flash memory 1;

【図8】フラッシュメモリ1の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of the flash memory 1;

【図9】フラッシュメモリ1の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a manufacturing process of the flash memory 1;

【図10】フラッシュメモリ70の構造を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a structure of a flash memory 70.

【図11】フラッシュメモリ70の製造工程を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing a manufacturing process of the flash memory 70.

【図12】従来の仮想グランドアレイ構造のフラッシュ
メモリを示す図である。Aは要部断面図であり、Bは等
価回路61を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a conventional flash memory having a virtual ground array structure. A is a sectional view of a main part, and B is a diagram showing an equivalent circuit 61.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3・・・ドレイン 4・・・ソース 8・・・トンネル酸化膜 10・・・シリコン酸化膜 12・・・フローティングゲート 13・・・層間絶縁膜 14・・・コントロールゲート電極 16・・・チャネル領域 17・・・チャネル領域 18・・・ゲート酸化膜 22・・・選択ゲート電極 D1〜D3・・・データライン CL1〜CL3・・・コントロールゲート電極ライン S1〜S3・・・選択ゲート電極ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Drain 4 ... Source 8 ... Tunnel oxide film 10 ... Silicon oxide film 12 ... Floating gate 13 ... Interlayer insulating film 14 ... Control gate electrode 16 ... Channel region 17 channel region 18 gate oxide film 22 selection gate electrode D1 to D3 data line CL1 to CL3 control gate electrode line S1 to S3 selection gate electrode line

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/8247 G11C 17/00 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 21/8247 G11C 17/00 H01L 27/115 H01L 29/788 H01L 29/792

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】A)a1)〜a10)を備え、マトリックス状に
配置された単一メモリセル、 a1)第1領域、 a2)第1領域に隣接して形成された第1の電路形成可能
領域、 a3)第1の電路形成可能領域に隣接して形成された第3
領域、 a4)第3領域に隣接して形成された第2の電路形成可能
領域、 a5)第2の電路形成可能領域に隣接して形成された第2
領域、 a6)第1の電路形成可能領域の上方に設けられた第1の
絶縁膜、 a7)第2の電路形成可能領域の上方に設けられた第2の
絶縁膜、 a8)第2の絶縁膜の上方に設けられた第2の電路形成可
能領域用の第2制御電極、 a9)第1の絶縁膜を介して第1の電路形成可能領域の上
方に設けられた浮遊型電極、 a10)第2制御電極および浮遊型電極の上方に設けられた
第3の絶縁膜、 a11)第3の絶縁膜を介して前記浮遊型電極の上方に設け
られた第1の電路形成可能領域用の第1制御電極、 B)同一行に配置された単一メモリセルの第2制御電極
は、電気的に接続されることにより、第2制御電極ライ
ンを形成しており、 C)同一列に配置された単一メモリセルの第1領域は電
気的に接続されることにより、第1領域ラインを形成し
ており、 D)同一列に配置された単一メモリセルの第2領域は電
気的に接続されることにより、第2領域ラインを形成し
ており、 E)隣接する列に配置された単一メモリセルの第1領域
ラインと第2領域ラインを領域ラインとして共用すると
ともに、 F)同一列に配置された単一メモリセルの第1制御電極
は電気的に接続されることにより、第1制御電極ライン
を形成していること、 を特徴とする半導体記憶装置。
1. A) a single memory cell comprising a1) to a10) and arranged in a matrix, a1) a first region, a2) a first circuit path formed adjacent to the first region. A3) a third region formed adjacent to the first circuit-formable region;
Region, a4) a second electric circuit formable area formed adjacent to the third area, a5) a second electric circuit formable area formed adjacent to the second electric circuit formable area
Region, a6) a first insulating film provided above the first electric circuit forming area, a7) a second insulating film provided above the second electric circuit forming area, a8) second insulating film A2) a second control electrode for the second electrical path forming area provided above the film, a9) a floating electrode provided above the first electrical path forming area via the first insulating film, a10) A third insulating film provided above the second control electrode and the floating electrode, a11) a third insulating film provided above the floating electrode via the third insulating film for the first electric path forming area. B) the second control electrode of a single memory cell arranged in the same row is electrically connected to form a second control electrode line; and C) the second control electrode is arranged in the same column. The first region of the single memory cell is electrically connected to form a first region line, and D) in the same column. A second region line of the single memory cell placed is electrically connected to form a second region line; and E) a first region line of the single memory cell arranged in an adjacent column. F) the first control electrode of a single memory cell arranged in the same column is electrically connected to form a first control electrode line, while the second region line is shared as a region line. A semiconductor memory device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】A)a1)〜a10)を備え、マトリックス状に
配置された単一メモリセル、 a1)第1領域、 a2)第1領域に隣接して順次形成された第1,第2の電
路形成可能領域、 a3)第2の電路形成可能領域に隣接して形成された第2
領域、 a4)第1の電路形成可能領域の上方に設けられた第1の
絶縁膜、 a5)第2の電路形成可能領域の上方に設けられた第2の
絶縁膜、 a6)第2の絶縁膜の上方に設けられた第2の電路形成可
能領域用の第2制御電極、 a7)第2制御電極の上方に設けられた第4の絶縁膜、 a8)第1の絶縁膜を介して第1の電路形成可能領域の上
方に設けられているとともに、第2制御電極の一部をも
覆う浮遊型電極、 a9)浮遊型電極の上方に設けられた第3の絶縁膜、 a10)第3の絶縁膜を介して前記浮遊型電極の上方に設け
られた第1の電路形成可能領域用の第1制御電極、 B)同一行に配置された単一メモリセルの第2制御電極
は、電気的に接続されることにより、第2制御電極ライ
ンを形成しており、 C)同一列に配置された単一メモリセルの第1領域は電
気的に接続されることにより、第1領域ラインを形成し
ており、 D)同一列に配置された単一メモリセルの第2領域は電
気的に接続されることにより、第2領域ラインを形成し
ており、 E)隣接する列に配置された単一メモリセルの第1領域
ラインと第2領域ラインを領域ラインとして共用すると
ともに、 F)同一列に配置された単一メモリセルの第1制御電極
は電気的に接続されることにより、第1制御電極ライン
を形成していること、 を特徴とする半導体記憶装置。
2. A) A single memory cell comprising a1) to a10) and arranged in a matrix, a1) a first region, and a2) first and second memory cells sequentially formed adjacent to the first region. A3) a second circuit formed adjacent to the second circuit-forming area
Region, a4) a first insulating film provided above the first electric circuit forming area, a5) a second insulating film provided above the second electric circuit forming area, a6) second insulating film A7) a fourth insulating film provided above the second control electrode, a8) a second control electrode provided above the film for the second electrical path forming area, a8) a fourth insulating film provided above the second control electrode. A9) a third insulating film provided above the floating electrode, a10) a third insulating film provided above the floating electrode, and provided over the part where the electrical path can be formed; B) a first control electrode for a first electric circuit formable region provided above the floating type electrode via the insulating film of B), B) a second control electrode of a single memory cell arranged in the same row C) the first region of a single memory cell arranged in the same column is electrically connected to form a second control electrode line. To form a first region line. D) The second region of a single memory cell arranged in the same column is electrically connected to form a second region line. E) the first region line and the second region line of the single memory cell arranged in the adjacent column are shared as the region line; and F) the first control of the single memory cell arranged in the same column. The electrode is electrically connected to form a first control electrode line, wherein:
【請求項3】請求項1または請求項2の半導体記憶装置
において、 第1領域はソースであり、 第2領域はドレインであり、 第2制御電極ラインは選択ゲート電極ラインであり、 第1制御電極ラインはコントロールゲート電極ラインで
あること、 を特徴とする半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first region is a source, the second region is a drain, the second control electrode line is a select gate electrode line, The semiconductor memory device, wherein the electrode line is a control gate electrode line.
【請求項4】請求項3の半導体記憶装置の使用方法であ
って、 A)書き込む場合には、 a1)書き込みを希望するメモリセルが接続されているコ
ントロールゲート電極ラインのみに書き込み電圧を印加
し、 a2)書き込みを希望しないメモリセルのソースが接続さ
れている領域ラインには書き込み禁止電圧を印加すると
ともに、 a3)書き込みを希望するメモリセルの第1の電路形成可
能領域に前記書き込み禁止電圧が転送されないようにす
る書き込み禁止電圧遮断電圧を、書き込みを希望するメ
モリセルの選択ゲート電極ラインに印加し、 B)読み出す場合には、 b1)読み出しを希望するメモリセルが接続されているコ
ントロールゲート電極ラインにのみセンス電圧を印加
し、 b2)読み出しを希望するメモリセルが接続されている選
択ゲート電極ラインのみに、第2の電路形成可能領域を
導通状態にする電圧を印加し、 b3)読み出しを希望するメモリセルのみソースおよびド
レインに印加する電圧に差を設け、電流が流れるか否か
を読取ること、を特徴とする半導体記憶装置の使用方
法。
4. The method of using a semiconductor memory device according to claim 3, wherein: A) in writing, a1) applying a write voltage only to a control gate electrode line to which a memory cell to be written is connected; A2) a write inhibit voltage is applied to the region line to which the source of the memory cell not desired to be written is connected, and a3) the write inhibit voltage is applied to the first circuit-formable region of the memory cell desired to be written. A write-protection voltage cut-off voltage for preventing transfer is applied to a select gate electrode line of a memory cell to be written. B) When reading, b1) A control gate electrode to which the memory cell to be read is connected. Apply sense voltage only to the line, b2) Select gate electrode line connected to the memory cell you want to read Only to apply a voltage to make the second circuit path forming region conductive, and b3) provide a difference between the voltages applied to the source and the drain only in the memory cells desired to be read, and read whether or not a current flows. And a method of using the semiconductor memory device.
【請求項5】 A)以下a1)〜a8)を含む工程によって製造される単一メ
モリセルをマトリックス状に配置して半導体記憶装置を
製造する方法であって、 a1)半導体基板の第1導電型の領域上に、膜厚が薄い薄
膜部分を有する絶縁膜を形成する工程、 a2)前記薄膜部を第1の絶縁膜としてその上方に浮遊型
電極を形成するとともに、前記薄膜部分以外の部分を第
2の絶縁膜として、その上方に第2制御電極を形成する
工程、 a3)前記浮遊型電極および電路形成用制御電極をマスク
として、不純物を打込み拡散して、前記浮遊型電極と第
2制御電極の間の前記第1導電型の領域内に第2導電型
の第3領域を形成するとともに、前記第2制御電極の下
部領域を挟んで対抗する側に第2導電型の第2領域を、
前記浮遊型電極の下部領域を挟んで対抗する側に第2導
電型の第1領域を形成する工程、 a4)浮遊型電極および第2制御電極の上方に第3の絶縁
膜を形成する工程、 a5)前記第3の絶縁膜を介して浮遊型電極の上方に第1
制御電極を形成する工程、 B)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第1領域は電気的に接続され同時に形成し、 C)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第2領域は電気的に接続され同時に形成し、 D)隣接する列に配置された単一メモリセルについて
は、前記第1領域と第2領域とを共用して形成し、 E)同一行に配置された単一メモリセルについては、前
記第1制御電極は電気的に接続され同時に形成し、 F)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第2制御電極は電気的に接続され同時に形成するこ
と、 を特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
5. A method of manufacturing a semiconductor memory device by arranging a single memory cell manufactured by a process including the following steps a1) to a8) in a matrix, wherein: a1) a first conductive layer of a semiconductor substrate; Forming an insulating film having a thin film portion on the mold region , a2) forming a floating electrode above the thin film portion as a first insulating film, and forming a portion other than the thin film portion; Forming a second control electrode thereabove as a second insulating film. A3) Impurity is implanted and diffused by using the floating type electrode and the control electrode for forming an electric path as a mask, so that the floating type electrode and the second A third region of the second conductivity type is formed in the region of the first conductivity type between the control electrodes, and a second region of the second conductivity type is formed on a side opposed to the lower region of the second control electrode with the lower region interposed therebetween. To
Forming a first region of the second conductivity type on the side opposite to the lower region of the floating electrode; a4) forming a third insulating film above the floating electrode and the second control electrode; a5) The first insulating film is provided above the floating electrode via the third insulating film.
Forming a control electrode; B) for single memory cells arranged in the same column, the first regions are electrically connected and formed simultaneously; C) for single memory cells arranged in the same column. D) the second region is electrically connected and formed simultaneously; and D) for a single memory cell arranged in an adjacent column, the first region and the second region are shared and formed; For single memory cells arranged in a row, the first control electrodes are electrically connected and formed simultaneously; F) For single memory cells arranged in the same column, the second control electrode is electrically connected And simultaneously forming the semiconductor memory device.
【請求項6】A)以下a1)〜a8)を含む工程によって製造
される単一メモリセルをマトリックス状に配置して半導
体記憶装置を製造する方法であって、 a1)半導体基板内の第1導電型の領域表面に第2の絶縁
膜を形成する工程、 a2)前記第2の絶縁膜上の1部に第2制御電極を形成す
る工程、 a3)前記第2制御電極の上方に第4の絶縁膜を形成する
工程、 a4)前記第2制御電極の下部の第1導電型の領域表面を
第2の電路形成可能領域として、この第2の電路形成可
能領域に隣接する第1導電型の半導体領域を第1の電路
形成可能領域として、この第1の電路形成可能領域の上
方に第1の絶縁膜を形成する工程、 a5)前記第1の絶縁膜を介して、第1の電路形成可能領
域の上方に形成される浮遊型電極であって、前記第4の
絶縁膜を介して電路形成用制御電極の一部を覆う浮遊型
電極を形成する工程、 a6)前記浮遊型電極の上方に第3の絶縁膜を形成する工
程、 a7)前記浮遊型電極および電路形成用制御電極をマスク
として、不純物を打込み拡散して、前記浮遊型電極側の
第1導電型の領域内に第2導電型の第1領域および第2
制御電極側の第1導電型の領域内に第2導電型の第2領
域を形成する工程、 a8)前記第3の絶縁膜を介して浮遊型電極の上方に第1
の電路形成可能領域用の第1制御電極を形成する工程、 B)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第1領域は電気的に接続され同時に形成し、 C)同一列に配置された単一メモリセルについては、前
記第2領域は電気的に接続され同時に形成し、 D)隣接する列に配置された単一メモリセルについて
は、前記第1領域と第2領域とを共用して形成し、 E)同一行に配置された単一メモリセルについては、第
1制御電極は電気的に接続され同時に形成し、 F)同一列に配置された単一メモリセルについては、第
2制御電極は電気的に接続され同時に形成すること、を
特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
6. A method for manufacturing a semiconductor memory device by arranging single memory cells manufactured in a process including the following steps a1) to a8) in a matrix, wherein: a1) a first memory cell in a semiconductor substrate; Forming a second insulating film on the surface of the conductive region; a2) forming a second control electrode on a portion of the second insulating film; a3) forming a fourth control electrode above the second control electrode; A4) forming a second conductive path forming area below the second control electrode as a second conductive path forming area; a4) forming a first conductive type area adjacent to the second conductive path forming area; Forming a first insulating film above the first electric circuit formable region using the semiconductor region as a first electric circuit formable region; a5) forming a first electric circuit through the first insulating film; A floating type electrode formed above the formable region, wherein the conductive type electrode is formed via the fourth insulating film. Forming a floating electrode covering a part of the electrode; a6) forming a third insulating film above the floating electrode; a7) using the floating electrode and the control electrode for forming a path as a mask, Is implanted and diffused into the first conductive type region on the floating type electrode side and the second conductive type first region and the second conductive type region.
Forming a second region of the second conductivity type in the region of the first conductivity type on the control electrode side; a8) forming a first region above the floating electrode through the third insulating film;
B) forming a first control electrode for an electric circuit formable region, B) for a single memory cell arranged in the same column, the first region is electrically connected and formed simultaneously, C) in the same column For a single memory cell arranged, the second region is electrically connected and formed simultaneously; D) For a single memory cell arranged in an adjacent column, the first region and the second region are E) For a single memory cell arranged in the same row, the first control electrode is electrically connected and formed simultaneously; F) For a single memory cell arranged in the same column, The method of manufacturing a semiconductor memory device, wherein the second control electrodes are electrically connected and formed at the same time.
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