JP2973880B2 - Ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory device

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JP2973880B2
JP2973880B2 JP7207648A JP20764895A JP2973880B2 JP 2973880 B2 JP2973880 B2 JP 2973880B2 JP 7207648 A JP7207648 A JP 7207648A JP 20764895 A JP20764895 A JP 20764895A JP 2973880 B2 JP2973880 B2 JP 2973880B2
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semiconductor memory
nonvolatile semiconductor
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    • 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]

【発明の属する技術分野】本発明は、MOS型半導体記
憶装置に関し、特に紫外線消去型不揮発性半導体記憶装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a MOS semiconductor memory device, and more particularly to an ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、浮遊ゲート型不揮発性半導体記憶
装置については、各種の構造が提案され実用化されてき
た。中でも、紫外線消去可能な不揮発性半導体記憶装置
(以下「UV−EPROM」という)は最も幅広く実用
化されてきた。このUV−EPROMの構造と動作を図
面を用いて以下に説明する。
2. Description of the Related Art Hitherto, various structures of a floating gate type nonvolatile semiconductor memory device have been proposed and put to practical use. Above all, a nonvolatile semiconductor memory device capable of erasing ultraviolet rays (hereinafter referred to as “UV-EPROM”) has been most widely used. The structure and operation of this UV-EPROM will be described below with reference to the drawings.

【0003】図5に従来のUV−EPROMのメモリセ
ルの平面図を示す。また図6(A)は図5のA−A′線
の断面を、図6(B)は図5のB−B′線の断面をそれ
ぞれ模式的に示した図である。
FIG. 5 is a plan view of a memory cell of a conventional UV-EPROM. 6A is a diagram schematically showing a cross section taken along the line AA 'in FIG. 5, and FIG. 6B is a diagram schematically showing a cross section taken along the line BB' in FIG.

【0004】図5及び図6を参照して、P型半導体基板
1の表面にドレイン領域9とソース領域10が形成さ
れ、その間のチャネル領域上に第1ゲート絶縁膜2を介
して浮遊ゲート3を設け、この上に第2ゲート絶縁膜4
を介して制御膜5(「制御ゲート」ともいう)を設けて
いる。通常メモリセルのドレイン9にはコンタクト11
を介して金属配線7(「デジット線」ともいう)が接続
され、制御ゲート5を構成する2層目のポリシリコンが
ワード線を形成している。なお、金属配線7は層間絶縁
膜6上に並行に配置され、これらを覆うようにパッシベ
ーション膜8が形成されている。
Referring to FIGS. 5 and 6, a drain region 9 and a source region 10 are formed on the surface of a P-type semiconductor substrate 1, and a floating gate 3 is formed on a channel region therebetween via a first gate insulating film 2. And a second gate insulating film 4
A control film 5 (also referred to as a “control gate”) is provided through the gate. The contact 11 is normally connected to the drain 9 of the memory cell.
, A metal wiring 7 (also referred to as a “digit line”) is connected, and the second-layer polysilicon forming the control gate 5 forms a word line. The metal wires 7 are arranged in parallel on the interlayer insulating film 6, and a passivation film 8 is formed so as to cover them.

【0005】次に、この2層ポリ構造を持つUV−EP
ROMのメモリセルの書き込み、消去動作について簡単
な説明を行なう。
Next, a UV-EP having this two-layer poly structure is used.
The writing and erasing operations of the memory cells of the ROM will be briefly described.

【0006】データの書き込みには、まずメモリセルの
制御ゲート電極5(ワード線)に高電圧(Vpp=14V
〜17V)を印加し、チャネルをN型に反転させる。次
に、ドレイン9(デジット線)に高電圧(7V〜8V)
を印加すると、N型反転層に電位差が生じ、ドレイン9
近傍でピンチオフ状態になる。
In writing data, first, a high voltage (V pp = 14 V) is applied to the control gate electrode 5 (word line) of the memory cell.
-17V) to invert the channel to N-type. Next, a high voltage (7 V to 8 V) is applied to the drain 9 (digit line).
Is applied, a potential difference occurs in the N-type inversion layer, and the drain 9
A pinch-off state occurs in the vicinity.

【0007】ソース10からの電子は、この電位差によ
って加速され、ドレイン9近傍でホットエレクトロンに
なり制御ゲート電極5に印加されている高電圧で発生し
た電界によって、浮遊ゲート電極3に注入される。
Electrons from the source 10 are accelerated by this potential difference, become hot electrons near the drain 9, and are injected into the floating gate electrode 3 by an electric field generated by a high voltage applied to the control gate electrode 5.

【0008】これにより浮遊ゲート電極3がマイナスに
帯電し、メモリセルの閾値電圧(VT)が高くなる。
As a result, the floating gate electrode 3 is negatively charged, and the threshold voltage (V T ) of the memory cell increases.

【0009】従って、読み出し時のゲート電圧では浮遊
ゲート電極3下のチャネルがONしなくなる。この動作
によりメモリセルの閾値電圧を高くすることを「データ
の書き込み」という。
Therefore, the channel under the floating gate electrode 3 is not turned on by the gate voltage at the time of reading. Increasing the threshold voltage of a memory cell by this operation is referred to as “data writing”.

【0010】一方、消去は、電子が注入された浮遊ゲー
ト電極3に紫外線を照射することによって、上記浮遊ゲ
ート中の電子が励起され、浮遊ゲート電極3の周りのゲ
ート絶縁膜のエネルギー障壁を超えて制御ゲート電極
5、ソース10あるいはドレイン9に放出して行う。こ
れを「データの消去」という。
On the other hand, erasing is performed by irradiating the floating gate electrode 3 with the injected electrons with ultraviolet rays, whereby the electrons in the floating gate are excited to exceed the energy barrier of the gate insulating film around the floating gate electrode 3. To the control gate electrode 5, the source 10 or the drain 9. This is called "erasing data".

【0011】この動作によりメモリセルの閾値が低くな
り、読み出し時におけるゲート電圧では、チャネルがO
Nする初期状態と同一の状態になる。
[0011] This operation lowers the threshold value of the memory cell, and the gate voltage at the time of reading makes the channel O
The state is the same as the initial state of N.

【0012】図4に、この書き込みと消去によるメモリ
セルの閾値の変化を示す。図4において、横軸はメモリ
セルのゲート電圧(制御ゲート電極5の電圧VCG)、縦
軸はメモリセルのドレイン電流をそれぞれ示す。図4に
おいて、縦軸(ドレイン電流Id)のセンスレベルは読
み出し時に不図示のセンスアンプで検出される電流レベ
ルの閾値を示し、センスアンプからはセンスレベル未
満、以上に応じて例えば「0」、「1」が出力される。
FIG. 4 shows a change in the threshold value of the memory cell due to the writing and erasing. In FIG. 4, the horizontal axis represents the gate voltage of the memory cell (the voltage V CG of the control gate electrode 5), and the vertical axis represents the drain current of the memory cell. In FIG. 4, the sense level on the vertical axis (drain current Id) indicates the threshold of the current level detected by a sense amplifier (not shown) at the time of reading, and is lower than the sense level from the sense amplifier. "1" is output.

【0013】データの書き込みと消去を繰り返すことに
より、閾値は2つの状態(すなわち書き込み後と消去後
の状態)の間を推移するが、消去が不十分であるとメモ
リセルの閾値が初期状態の閾値まで戻りきらず、データ
の読み出しを行う際に、誤ったデータを出力する可能性
がある。すなわち、図4を参照して、読み出し時に読み
出し用ゲート電圧を印加した場合に、消去後の初期状態
の閾値電圧が例えば図示のリードモードのゲート電圧
(一点鎖線)を超えた場合には該ゲート電圧を印加して
もメモリセルのチャネルはONせず、誤ったデータを読
み出すことになる。
By repeatedly writing and erasing data, the threshold value changes between two states (ie, a state after writing and after erasing). If the erasing is insufficient, the threshold value of the memory cell is changed to the initial state. There is a possibility that erroneous data may be output when reading data because the data does not return to the threshold value. That is, referring to FIG. 4, when a read gate voltage is applied at the time of reading, and the threshold voltage in the initial state after erasing exceeds, for example, the gate voltage (indicated by a dashed line) in the read mode shown in FIG. Even if a voltage is applied, the channel of the memory cell does not turn on, and erroneous data is read.

【0014】このため、メモリセルの閾値電圧は、紫外
線照射により初期状態と同一の閾値電圧に戻す必要性が
ある。
Therefore, it is necessary to return the threshold voltage of the memory cell to the same threshold voltage as the initial state by irradiating ultraviolet rays.

【0015】しかし、メモリセルの縮小化が進む中で、
UV−EPROMは、図5及び図6(A)、図6(B)
に示すように、紫外線を照射すべき浮遊ゲート電極3上
には、ドレイン領域9とのコンタクト11をとるために
金属配線7を配置する構造をとっている。
However, as the size of memory cells is reduced,
The UV-EPROM is shown in FIGS. 5 and 6 (A) and 6 (B).
As shown in FIG. 1, a structure is adopted in which a metal wiring 7 is arranged on the floating gate electrode 3 to be irradiated with ultraviolet rays in order to make a contact 11 with the drain region 9.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】このように、UV−E
PROMにおいては、浮遊ゲート電極上の多くの面積を
金属配線が覆い、紫外線の照射を妨げている。
As described above, UV-E
In the PROM, a large area on the floating gate electrode is covered by a metal wiring, which hinders irradiation of ultraviolet rays.

【0017】さらに、最近では、メモリセルの微細化に
伴って金属配線間隔が狭くなり、浮遊ゲート電極も小さ
くなっているため、浮遊ゲート電極に届く紫外線の透過
量が減少し、消去効率が悪化するという問題が顕在化し
つつある。
Furthermore, recently, as the memory cell becomes finer, the interval between metal wirings becomes smaller and the floating gate electrode becomes smaller, so that the amount of transmitted ultraviolet rays reaching the floating gate electrode decreases, and the erasing efficiency deteriorates. The problem of doing so is becoming apparent.

【0018】このような問題に対処するために従来様々
な方法が提案されている。例えば、特開平1−1294
67号公報には、図7に示すように、消去特性を改善す
ることを目的として、浮遊ゲート電極上の層間絶縁膜を
除去する構成が提案されている。すなわち、図7を参照
して、ゲート酸化膜2上に通常ポリシリコンよりなる浮
遊ゲート3を設け、さらに層間絶縁膜6としてPSG1
6とCVD窒化膜17が設けられ、浮遊ゲート3上で消
去用窓として選択的にPSG16とCVD窒化膜17が
エッチングされている。
Conventionally, various methods have been proposed to deal with such a problem. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-1294
No. 67 proposes a configuration for removing an interlayer insulating film on a floating gate electrode for the purpose of improving erasing characteristics as shown in FIG. That is, referring to FIG. 7, floating gate 3 made of normal polysilicon is provided on gate oxide film 2, and PSG 1 is formed as interlayer insulating film 6.
6 and a CVD nitride film 17 are provided, and the PSG 16 and the CVD nitride film 17 are selectively etched on the floating gate 3 as an erasing window.

【0019】しかし、金属配線7を浮遊ゲート電極3上
から回避して形成するという方法は、メモリセルサイズ
の増大につながり、現実的ではなく、結局前記公報記載
のUV−EPROMは実用化されるに至らなかった。
However, the method of avoiding the formation of the metal wiring 7 from above the floating gate electrode 3 leads to an increase in the size of the memory cell, which is not practical, and the UV-EPROM described in the above publication is put to practical use after all. Did not reach.

【0020】従って、本発明は、上記問題点を解消し、
紫外線消去型不揮発性半導体記憶素子の微細化による消
去効率の悪化を回避する不揮発性半導体記憶装置を提供
することを目的とする。
Therefore, the present invention solves the above problems,
It is an object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device that avoids deterioration of the erasing efficiency due to miniaturization of an ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory element.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、第1導電型の半導体基板表面に設けられ
前記第1導電型と逆の導電型のソース領域及びドレイン
領域と、前記ソース領域と前記ドレイン領域間のチャネ
ル領域上に第1のゲート絶縁膜を介して設けられた浮遊
ゲート電極と、前記浮遊ゲート電極上に第2のゲート絶
縁膜を介して形成された制御ゲート電極とからなる2層
構造を有し、前記構造上に堆積されてなる層間絶縁膜の
上部に並行して設けられたデジット金属配線上にカバー
膜が形成されている浮遊ゲート型不揮発性半導体記憶素
子をアレー状に配置してなる不揮発性半導体記憶装置に
おいて、前記デジット金属配線の間に位置する領域の層
間絶縁膜の少なくとも一部を除去してなることを特徴と
する不揮発性半導体記憶装置を提供する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a source region and a drain region provided on a surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type and having a conductivity type opposite to the first conductivity type; A floating gate electrode provided on a channel region between the source region and the drain region via a first gate insulating film, and a control gate electrode formed on the floating gate electrode via a second gate insulating film It has a two-layer structure composed of, formed by depositing on the structure of the interlayer insulating film
Cover on digit metal wiring provided in parallel on top
In a nonvolatile semiconductor memory device in which floating gate type nonvolatile semiconductor memory elements having films formed thereon are arranged in an array, at least a part of an interlayer insulating film in a region located between the digit metal wirings is removed. A nonvolatile semiconductor memory device characterized by comprising:

【0022】本発明によれば、並行する金属配線(デジ
ット線)間に位置する層間膜の少なくとも一部を除去す
ることにより、浮遊ゲート電極への紫外線透過率を向上
し、消去特性を改善し、素子の微細化による消去効率の
悪化を良好に回避することができる。
According to the present invention, by removing at least a part of the interlayer film located between the parallel metal wirings (digit lines), the transmittance of ultraviolet rays to the floating gate electrode is improved, and the erasing characteristics are improved. In addition, it is possible to satisfactorily avoid the deterioration of the erasing efficiency due to the miniaturization of the element.

【0023】また、本発明によれば、金属配線をドライ
エッチングした後、連続して層間絶縁膜のエッチングを
行うことができるため、ドライエッチング工程を追加す
るだけで層間絶縁膜の除去を行なうことが可能とされ、
マスクを新たに作成したり修正することが不要とされ、
容易に量産品に適用することができる。
According to the present invention, since the interlayer insulating film can be continuously etched after the metal wiring is dry-etched, the interlayer insulating film can be removed only by adding a dry etching step. Is possible,
There is no need to create or modify new masks,
It can be easily applied to mass production.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0025】[0025]

【実施形態1】図1は、本発明の第1の実施形態に係る
紫外線消去型不揮発性半導体記憶装置の断面を模式的に
示す図である。本実施形態に係る紫外線消去型不揮発性
半導体記憶装置を上方から見た平面図は、前記従来例の
説明で参照した図5と同一である。図1は、図5のA−
A′線の断面を示す図である。以下では基板としてP型
半導体基板1を用いた場合ついて説明する。
Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of an ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention. A plan view of the ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory device according to this embodiment as viewed from above is the same as FIG. 5 referred to in the description of the conventional example. FIG. 1 is a sectional view of FIG.
It is a figure which shows the cross section of the A 'line. In the following description about the case of using a P-type semiconductor substrate 1 as the substrate.

【0026】P型半導体基板1の表面にN+型ドレイン
領域(図の9)とN+型ソース領域(図の10)が
形成されており、ドレイン領域9、ソース領域10間の
チャネル領域上に形成された第1ゲート絶縁膜2を介し
て浮遊ゲート電極3を設け、更に浮遊ゲート電極3上に
第2ゲート絶縁膜4を介して制御ゲート電極5を設けて
いる。
On the surface of the P-type semiconductor substrate 1, an N + type drain region (9 in FIG. 6 ) and an N + type source region (10 in FIG. 6 ) are formed, and on a channel region between the drain region 9 and the source region 10. A floating gate electrode 3 is provided via a first gate insulating film 2 formed on the substrate, and a control gate electrode 5 is provided on the floating gate electrode 3 via a second gate insulating film 4.

【0027】本実施形態においては、上記構造上に堆積
されてなるBPSG等の層間絶縁膜6が設けられ、並行
する金属配線7(デジット線)の間に位置する層間絶縁
膜6の少なくとも一部が除去されている。
In this embodiment, an interlayer insulating film 6 such as BPSG is provided on the above structure, and at least a part of the interlayer insulating film 6 located between parallel metal wirings 7 (digit lines). Has been removed.

【0028】本実施形態はその構造上、金属配線7をド
ライエッチングした後、連続して(すなわち金属配線7
のエッチングに用いられたレジストマスクを用いて)層
間絶縁膜6のエッチングを行うことができることから、
ドライエッチング工程を追加するだけで、層間絶縁膜6
の除去を実現することが可能であり、マスクを新たに作
成したり修正することが不要とされ、容易に量産品に適
用することができる。
In this embodiment, due to its structure, after the metal wiring 7 is dry-etched, it is continuously (ie, the metal wiring 7).
Since the etching of the interlayer insulating film 6 can be performed (using the resist mask used for the etching of
Just by adding a dry etching step, the interlayer insulating film 6
Can be realized, and it is not necessary to newly create or modify a mask, so that the present invention can be easily applied to mass-produced products.

【0029】[0029]

【実施形態2】次に、図2を参照して、本発明の第2の
実施形態に係る紫外線消去型不揮発性半導体記憶装置に
ついて説明する。本実施形態に係る紫外線消去型不揮発
性半導体記憶装置を上方から見た平面図は、前記従来例
の説明で参照した図5と同一である。図2は、図5のA
−A′線の断面を示す図である。以下では基板としてP
型半導体基板1を用いた場合ついて説明する。
Second Embodiment Next, an ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A plan view of the ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory device according to this embodiment as viewed from above is the same as FIG. 5 referred to in the description of the conventional example. FIG.
It is a figure which shows the cross section of the -A 'line. In the following, P
The case where the mold semiconductor substrate 1 is used will be described.

【0030】図2を参照して、本実施形態が前記第1の
実施形態と相違する点は、層間絶縁膜が、第1〜第3の
層間絶縁膜6、12、13と多層構造となっていること
である。
Referring to FIG. 2, this embodiment is different from the first embodiment in that the interlayer insulating film has a multilayer structure with first to third interlayer insulating films 6, 12, and 13. That is.

【0031】一般に多層構造をとる理由としては、多層
配線の絶縁膜として用いられる場合や、モールド樹脂等
の耐湿性が弱いパッケージに対して、耐湿性向上のため
に用いられる場合等があるが、不揮発性半導体記憶装置
のワンタイム(OneTime)PROMの場合、後者
の理由から多層構造の層間絶縁膜を採用することが多
い。
In general, a multilayer structure is used as an insulating film of a multilayer wiring, or in a case of a package having a low moisture resistance such as a mold resin for improving the moisture resistance. In the case of a one-time (One Time) PROM of a nonvolatile semiconductor memory device, an interlayer insulating film having a multilayer structure is often adopted for the latter reason.

【0032】これは、酸化膜系の層間絶縁膜では耐湿性
に問題があり、また窒化膜系の層間絶縁膜のみでは紫外
線の透過量が極度に低下するために、これらを組み合わ
せて使用しているものである。
This is because the oxide-based interlayer insulating film has a problem in moisture resistance, and the nitride-based interlayer insulating film alone extremely reduces the amount of transmitted ultraviolet light. Is what it is.

【0033】このように、層間絶縁膜を多層構造にする
ことにより新たに次のような作用効果が生じる。
As described above, when the interlayer insulating film has a multilayer structure, the following operation and effect are newly obtained.

【0034】図2を参照して、例えば第1層間絶縁膜6
と第3層間絶縁膜13にリンガラス系のBPSG膜を用
い、その間の第2層間絶縁膜12に窒化膜系のSi34
を用いた場合、BPSG膜とSi34膜とでは、エッチ
ングレートが異なるため、第3層間絶縁膜13のエッチ
ングを行う時に第2層間絶縁膜12をエッチングのスト
ッパーとして用いることができる。
Referring to FIG. 2, for example, first interlayer insulating film 6
And a third interlayer insulating film 13 using a phosphorus glass-based BPSG film, and a second interlayer insulating film 12 between which a nitride-based Si 3 N 4
When the BPSG film is used, since the BPSG film and the Si 3 N 4 film have different etching rates, the second interlayer insulating film 12 can be used as an etching stopper when the third interlayer insulating film 13 is etched.

【0035】これにより、極端なオーバーエッチングに
よる極端な形状の悪化を防ぐと同時に、シリコン基板1
や制御ゲート電極5に損傷を与えることなく、第3層間
絶縁膜13のみを選択的にエッチングすることができ
る。
In this way, extreme deterioration of the shape due to extreme over-etching can be prevented, and at the same time, the silicon substrate 1
Only the third interlayer insulating film 13 can be selectively etched without damaging the control gate electrode 5.

【0036】上記実施形態によれば並行する金属配線7
間に位置する層間膜の少なくとも一部を除去することに
より、浮遊ゲート電極3への紫外線透過率を向上してい
る。図3に、本発明の実施形態に係る紫外線消去型不揮
発性半導体装置(本発明品)の消去特性を実線で示す。
なお、図3に点線で示したのは、本実施形態と同じ設計
ルールにより作製された従来構造(従来品)の消去特性
である。
According to the above embodiment, the parallel metal wiring 7
By removing at least a part of the interlayer film located therebetween, the transmittance of ultraviolet rays to the floating gate electrode 3 is improved. FIG. 3 shows the erasing characteristics of the ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor device (product of the present invention) according to the embodiment of the present invention by solid lines.
Note that the dotted line in FIG. 3 shows the erase characteristics of the conventional structure (conventional product) manufactured according to the same design rules as the present embodiment.

【0037】図3から明らかなように、本発明の実施形
態によれば、消去効率が大きく改善されている(紫外線
照射による閾値電圧の立ち下がりが従来例よりも早
い)。
As is apparent from FIG. 3, according to the embodiment of the present invention, the erasing efficiency is greatly improved (the fall of the threshold voltage due to ultraviolet irradiation is earlier than in the conventional example).

【0038】以上本発明を上記各実施形態を参照して説
明したが、本発明は上記実施形態にのみ限定されるもの
でなく、本発明の原理に準ずる各種形態を含むことは勿
論である。
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various forms according to the principle of the present invention.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
並行する金属配線間に位置する層間膜の少なくとも一部
を除去することにより、浮遊ゲート電極への紫外線透過
率を向上し、消去特性を改善している。このため、本発
明によれば、素子の微細化による消去効率の悪化を良好
に回避することができる。
As described above, according to the present invention, by removing at least a part of the interlayer film located between the parallel metal wirings, the transmittance of ultraviolet rays to the floating gate electrode is improved, and erasing is performed. The characteristics have been improved. Therefore, according to the present invention, it is possible to satisfactorily avoid deterioration of the erasing efficiency due to miniaturization of the element.

【0040】また、本発明によれば、金属配線をドライ
エッチングした後、連続して層間絶縁膜のエッチングを
行うことができるため、ドライエッチング工程を追加す
るだけで層間絶縁膜の除去を行なうことが可能とされ、
マスクを新たに作成したり修正することが不要とされ、
容易に量産品に適用することができる。
According to the present invention, since the interlayer insulating film can be continuously etched after the metal wiring is dry-etched, the interlayer insulating film can be removed only by adding a dry etching step. Is possible,
There is no need to create or modify new masks,
It can be easily applied to mass production.

【0041】さらに、層間絶縁膜を多層構造とした場
合、極端なオーバーエッチングによる極端な形状の悪化
を防ぐと同時に、シリコン基板や制御ゲート電極に損傷
を与えることなく、例えば最上層の層間絶縁膜のみを選
択的にエッチングすることができるという効果を有す
る。
Further, when the interlayer insulating film has a multilayer structure, it is possible to prevent extreme deterioration of the shape due to extreme over-etching, and at the same time, without damaging the silicon substrate and the control gate electrode, for example, the uppermost interlayer insulating film. This has the effect that only one can be selectively etched.

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

【図1】本発明の第1の実施例形態に係る紫外線消去型
不揮発性半導体記憶素子の断面を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of an ultraviolet ray erasing nonvolatile semiconductor memory element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例形態に係る紫外線消去型
不揮発性半導体記憶素子の断面を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of an ultraviolet-erasable nonvolatile semiconductor memory element according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態に係る紫外線消去型不揮発性
半導体記憶装置の消去特性と従来例の消去特性とを示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing erasing characteristics of an ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention and erasing characteristics of a conventional example.

【図4】紫外線消去型不揮発性半導体記憶素子の書込
み、消去状態における閾値電圧を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a threshold voltage in a writing and erasing state of the ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory element.

【図5】従来の紫外線消去型不揮発性半導体記憶装置の
平面図である。
FIG. 5 is a plan view of a conventional ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory device.

【図6】従来の紫外線消去型不揮発性半導体記憶素子の
構造の断面を示す図である。 (A)図5のA−A′線に沿った断面図である。 (B)図5のB−B′線に沿った断面図である。
FIG. 6 is a diagram showing a cross section of the structure of a conventional ultraviolet erasing nonvolatile semiconductor memory element. FIG. 6A is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. (B) It is sectional drawing along the BB 'line of FIG.

【図7】特開平1−129467号公報に記載の紫外線
消去型不揮発性半導体記憶素子の断面を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a cross section of an ultraviolet ray erasing nonvolatile semiconductor memory element described in JP-A-1-129467.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型半導体基板 2 第1ゲート絶縁膜 3 浮遊ゲート電極 4 第2ゲート絶縁膜 5 制御ゲート電極 6 層間絶縁膜あるいは第1層間絶縁膜 7 金属配線 8 パッシベーション膜 9 ドレイン領域 10 ソース領域 11 コンタクト 12 第2層間絶縁膜 13 第3層間絶縁膜 14 フィールド酸化膜 15 PSG 16 CVD窒化膜 Reference Signs List 1 P-type semiconductor substrate 2 First gate insulating film 3 Floating gate electrode 4 Second gate insulating film 5 Control gate electrode 6 Interlayer insulating film or first interlayer insulating film 7 Metal wiring 8 Passivation film 9 Drain region 10 Source region 11 Contact 12 Second interlayer insulating film 13 Third interlayer insulating film 14 Field oxide film 15 PSG 16 CVD nitride film

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1導電型の半導体基板表面に設けられ前
記第1導電型と逆の導電型のソース領域及びドレイン領
域と、前記ソース領域と前記ドレイン領域間のチャネル
領域上に第1のゲート絶縁膜を介して設けられた浮遊ゲ
ート電極と、前記浮遊ゲート電極上に第2のゲート絶縁
膜を介して形成された制御ゲート電極とからなる2層構
造を有し、前記構造上に堆積されてなる層間絶縁膜の上
部に並行して設けられたデジット金属配線上にカバー膜
が形成されている浮遊ゲート型不揮発性半導体記憶素子
をアレー状に配置してなる不揮発性半導体記憶装置にお
いて、前記デジット金属配線の間に位置する領域の層間
絶縁膜の少なくとも一部を除去してなることを特徴とす
紫外線消去型不揮発性半導体記憶装置。
A first conductive type opposite to the first conductive type and a source region and a drain region provided on a surface of the semiconductor substrate of the first conductive type; and a channel region between the source and drain regions. A two-layer structure including a floating gate electrode provided with a gate insulating film interposed therebetween and a control gate electrode formed on the floating gate electrode with a second gate insulating film interposed therebetween; In a nonvolatile semiconductor memory device, a floating gate type nonvolatile semiconductor memory element in which a cover film is formed on digit metal wiring provided in parallel with an upper portion of an interlayer insulating film formed is arranged in an array, An ultraviolet-erasable nonvolatile semiconductor memory device, wherein at least a part of an interlayer insulating film in a region located between the digit metal wirings is removed.
【請求項2】前記層間絶縁膜が、複数の層間膜が堆積さ
れてなる多層構造からなり、並行する前記デジット金属
配線間の前記層間絶縁膜のうち所定層数の層間膜を除去
したことを特徴とする請求項1記載の紫外線消去型不揮
発性半導体記憶装置。
2. The method according to claim 1, wherein the interlayer insulating film has a multilayer structure in which a plurality of interlayer films are deposited, and a predetermined number of interlayer films among the interlayer insulating films between the parallel digit metal wirings are removed. The nonvolatile semiconductor memory device for erasing ultraviolet rays according to claim 1, wherein
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