JP3630491B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データの書き込み、消去、読み出し動作を行う不揮発性半導体メモリ装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】
近年、電気的な書き込み・消去可能な不揮発性メモリ(フラッシュEEPROM)のメモリセルとして、MONOS(MetalーOxideーNitrideーOxideーSilicon)構造を持つメモリセルが提案されている。図16は、MONOS構造のメモリセルを説明するための図である。図16において、1は基板またはウェル(P型不純物領域)、2はドレイン(濃いN型不純物領域)、3はソース(濃いN型不純物領域)、4はシリコン酸化膜、5はSiN膜、6はシリコン酸化膜、7はコントロールゲート、9は積層ゲート加工後に形成した酸化膜を示す。この形のメモリセルでは、ゲート絶縁膜のSiN膜(5)に電荷を注入し、SiN膜(5)中の電荷捕獲中心に電荷をトラップさせたり、このトラップさせた電荷をSiN膜(5)中より引き出したりすることでセルのしきい値を制御し、メモリ機能を持たせている。MONOS型のメモリセルをもつ不揮発性メモリでは、次の様な、書き込み方法、消去方法、読みだし方法が提案されている。(ここで「書き込み」を電荷のSiN膜の中への注入、消去を電荷のSiN膜中からの引き抜きと定義する。)書き込み方法としては、ドレイン(2)近傍のチャネル領域(8)でチャネルホットエレクトロン(CHE)を発生させSiN膜(5)に電子注入させる方式、コントロールゲート(7)とドレイン(2)または、チャネル領域(8)または、ソース(3)の間に高電界をかけることによりSiN膜(5)中に電子をFN(Fowler−Nordheim )注入させる方式等が代表的である。また消去方法としては、コントロールゲート(7)とソース(3)または、ドレイン(2)または、チャネル領域(8)の間に高電解をかけることでSiN膜中の電子を基板側にFN(Fowler−Nordheim)トンネル電流として放出させる方法が代表的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
FNトンネルにより、ソースまたはドレインで書き込み・消去を行うMONOS型セルでは、ゲート絶縁膜の電荷の注入領域において高電界を印加する必要がある。この場合、ゲート絶縁膜下のソースまたはドレイン領域の表面不純物濃度が低いと、高電界を印加するゲート絶縁膜下領域で空乏化がおき十分な電界が発生しなくなる。また、電極となるソースまたはドレイン領域とゲート電極との間の距離が離れている場合にも十分な電界が発生しなくなる。このように高電界がかからない場合、十分なFNトンネルが発生しないので、書き込み・消去特性が劣化する。従って書き込み・消去にソースまたはドレインにおいて電荷のFNトンネルを用いる方式では、ソースまたはドレイン拡散層とゲート電極との間には十分にオーバーラップ領域を設けてかつ、ゲート電極下のソースまたはドレインの不純物濃度を、高濃度に保っておく必要がある。ドレインからCHEで書き込む場合においても、ホットエレクトロンの注入効率を下げないためにFN書き込み・消去と同様にゲート電極下のドレイン不純物濃度を下げることができない。以上の理由によりソースまたは、ドレインの不純物濃度を下げられないため、浅い接合が形成できずセルトランジスタの微細化に対して大きな問題となる。また、FN注入を用いる場合、高電界を印加するため絶縁膜中を通過する電荷のエネルギーが高くなり、絶縁膜の絶縁特性劣化や、絶縁膜中の電荷トラップ発生量の増大を招く。これは不揮発性メモリの書き換え特性やデータ保持特性の劣化を引き起こす。
【0004】
前記MONOSセルにおいて、選択トランジスタを形成しないNOR型セルでは、書き込み・消去を行う場合、選択したセルと同じビット線、またはワード線を共有する非選択セルに対して、データを破壊するディスターブ現象が問題となる。例えば、ドレイン側でCHEによりONO(Oxide−Nitride−Oxide )絶縁膜に電子注入し書き込みを行う場合、同じビット線を共有しているセルの書き込みが終了するまで、最初に書かれたセルのドレインには高電位のストレスがかかり続ける。このストレス電界はONO絶縁膜からドレイン側に電子が抜ける方向になるため、同じビット線上のセルの書き込みが終了した時点で、このストレスによる電子の抜けが大きいと、データが反転して、データ破壊が起こるという問題が起きる。
【0005】
チャネル領域でのFNトンネルにより書き込み・消去を行うMONOS型セルでは、ワード線、ビット線によるマトリクス型のセルアレイを構成する場合、誤書き込みを防ぐため選択トランジスタが必要となる。NOR型セルアレイを形成する場合、各セル毎に選択トランジスタが必要なるため微細化に向かないという欠点がある。NAND型では、選択トランジスタの数は1つのNAND接続に対して2つとなり、NOR型接続の場合と比べ減るが、セルを直列接続させるので書き込み時の書き込み量や、書込み時の誤書き込みを防ぐため非書き込みセルに対して与える電位の制御が複雑となり、制御回路の増大をまねくといった問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、メモリセルのゲートの側面下部のチャネル領域でゲートと拡散層のオフセット領域を作り、この部分にONO構造の絶縁膜を形成する。本発明ではこのONO絶縁膜中のSiN膜に電荷を注入し、SiN膜中の電荷捕獲中心に電荷をトラップさせることで、書き込みを行い、このトラップさせた電荷をSiN膜より引き出したり、またはトラップさせた電荷の反対の極を持つ電荷を注入させることで消去を行う。ONO絶縁膜中の電荷の有無や極(正負)によりチャネルの抵抗が変調されるため、セルに流れる電流の変化が起こる。本発明ではこの現象をメモリ機能として利用することを特徴としている。
また、本発明におけるもう一つの方法はゲート側壁に、例えば不純物をドープしたポリシリコン電極を用い、ゲート電極との容量結合によりこのポリシリコン電極下部の電位を制御することで、電荷注入の効率と制御性を上げることができる。本発明におけるセルを用いるとチャネル領域で書き込み、消去を行うMONOSセルのように選択トランジスタは必要でなくなる。また本発明のセルでは注入側の電極となるソースまたは、ドレイン拡散層高濃度の拡散層を形成する必要がなくなるので浅い拡散層が形成できセルトランジスタの微細化が可能となる。本発明では絶縁膜への電荷注入方法は、注入電極となるドレインまたは、ソースでバンド間トンネルによるホットキャリアまたはアバランシェホットキャリアを用いる。このときゲートの電位を制御することで、絶縁膜に注入される電荷を電子または正孔に選択できる。ここで発生するホットキャリアのエネルギーはFN電流で発生するホットキャリアに比べて低いエネルギーであり、絶縁膜に対するダメージは小さくなるためセルの信頼性を向上させることができる。また同一ビット線上の非選択セルに対するディスターブにおいては、非選択セルのゲート電位を図14のVaのように、電子も正孔も注入されないような条件の電位に近づけておけばディスターブをほとんどなくすことができる。
即ち、本発明の半導体装置は、第一導電型の半導体基板内に形成されたドレイン拡散層となる第二導電型の不純物を有する第一の拡散層と、前記半導体基板内に形成された、ソース拡散層となる第二導電型の不純物を有する第二の拡散層と、これらの第一、第二の拡散層間に存在するチャネル領域上の一部に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極に側壁として形成された前記ゲート電極と容量結合したフローティングゲート電極と、前記ゲート電極と前記フローティングゲート電極との間に形成された第一の絶縁膜とを有する半導体装置であって、前記半導体基板と前記ゲート電極との間及び前記半導体基板と前記フローティングゲート電極との間に、電荷蓄積層を有する少なくとも3層構造の膜厚が30nm以下となる第二の絶縁膜をさらに有し、前記第一の拡散層又は前記第二の拡散層の、前記ゲート電極側に位置する端部が、前記ゲート電極と25nm以下の距離をおいて前記第二の絶縁膜の端部底面の直下に位置することを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の最良の実施形態を図1〜図15を参照して説明する。
図1は本発明の第一の実施例の不揮発性半導体メモリセルの断面図である。
続いて、本発明の第一の実施例の不揮発性半導体メモリセルの製造方法を図2〜図6及び図1を参照して説明する。
【0008】
図2に示すように基板(1)上に周知の技術により所定の素子分離領域(10)を形成した後、メモリセル領域のシリコン基板上に第一の絶縁膜層としてシリコン酸化膜(11)を形成し、第一のシリコン酸化膜上にポリシリコン(12)をたとえば100〜200nm堆積し周知の技術により、砒素、リン、などのn型不純物をたとえば、2〜4e20cm−3程度の濃度にドーピングする。第一の絶縁膜(11)はシリコン基板の酸化、またはシリコン酸化膜の堆積により形成する。ここでゲート電極の抵抗を低抵抗化させる場合、このポリシリコン(12)上に、WSi、MoSiなどの高融点金属シリサイド層を堆積しポリサイド構造とするか、またはWなどの高融点金属を堆積しポリメタル構造とする。
【0009】
続いて、図3に示すように、メモリセルのゲートのパターニングを行いゲート電極(13)を形成し、酸化またはシリコン酸化膜の堆積を行い、酸化膜(14)を形成する。この酸化膜(14)の膜厚は電荷注入領域での電界が十分強くなるようにするため、また電荷蓄積層へのトンネルが十分起こりやすくするため10nm以下の膜厚とする。膜の下限は電荷注入層からのバックトンネルを抑制するため、2nm以上あるとよい。このとき電荷注入領域のチャネルのしきい値を調節するため酸化または酸化膜堆積前にイオン注入等の周知の技術により、所定の不純物を基板中に導入することができる。
【0010】
次に、図4に示すようにセルトランジスタのオフセット領域側をソース側につくる場合、ソース領域を、例えばフォトレジスト(15)などによりマスクした状態でイオン注入などの周知の技術によりN型不純物を導入し、ドレイン側のN型拡散層(16)を形成する。このときのドレイン側へのイオン注入量を、例えば5e12〜5e14cm−2とし不純物濃度の低いN型拡散層によりLDD(Lightly Doped Drain )構造を形成することができる。
【0011】
次に、図5に示すように、電荷蓄積層となるSiN層(17)を堆積し、シリコン酸化膜(18)をCVD法などの周知の技術によりSiN膜(17)上に堆積する。
【0012】
図6に示すように、エッチバックなどの方法により、ゲート側壁(19)を形成し、イオン注入などの周知の技術によりN型不純物を導入し、ドレイン(20)とソース(21)のN型拡散層を形成する。このゲートの側壁(19)の幅により電荷注入領域の幅が規定されることになる。ここで、SiN層(17)の膜厚は電荷注入領域での電界を強くするため、7nm以下の膜厚とする。この電荷蓄積層となるSiN膜厚の下限は電荷のトラップ密度により決めることができるが少なくとも0.5nm以上あるとよい。また本実施例では、電荷蓄積層としてSiNを用いたが、例えばタンタル酸化膜、チタン酸ストロンチウム、PZT、のように電荷トラップの十分多い膜でかつ比誘電率や絶縁耐性が十分高く、製造過程の熱工程により変質しない膜であればどのようなものでもよい。またSiN膜上に堆積した酸化膜(18)により、SiN膜中に蓄えられた電荷の外方への拡散防ぐことができるので、セルのデータ保持特性の改善を図ることができる。ドレイン(20)とソース(21)のN型拡散層形成のためのイオン注入量は、例えば5e14〜1e16cm−2とし比較的濃度の濃いN型拡散層を形成する。ここで、コントロールゲート(13)とソース拡散層(21)端部との間の距離は、電荷注入動作時、発生したホットキャリアが電荷蓄積層に十分到達できるような電界が得られるように決める。例えば25nm以下の距離とする。この距離は、ゲート側壁の幅やソースのイオン注入後の熱拡散工程により調節することができる。また、ゲート側壁(19)に使う膜の誘電率によっても調整することができる。この後、図1に示すように、通常のMOS集積回路の製造方法に従い、層間絶縁膜(22)を形成し、ソース・ドレイン領域上の層間絶縁膜の一部を開口した後、コンタクトホール(23)を形成し、周知の技術によりコンタクトホールへバリア層(24)形成後、Wプラグ(25)を埋め込み、A1電極(26)を形成すると、メモリセルが完成する。
【0013】
図7に、本実施例のようにソース側に注入領域を設ける場合の配置方法を図8に本発明の不揮発性半導体装置の回路ブロック図を示す。図15には、ドレイン側に注入領域を設けてチャネルホットエレクトロンで書き込み、ドレインアバランシェホットホールで消去する場合の配置方法を示す。また、本実施例はP型基板上に形成した場合について述べたが、本構造はN型半導体基板に形成したPーwell上にメモリセルを形成した場合、SOI(Silicon on Insulator)基板上のP型領域に形成した場合でも同様である。また本実施例ではソース側に電荷注入領域を設けることも可能であるが、本実施例と同様にして、ドレイン側に電荷注入領域を設けることも可能である。本実施例では、ONO絶縁膜をゲート側壁部及びゲート側壁下に用いる構造を示したものであるが、図17のようにONO絶縁膜をセルトランジスタのゲート絶縁膜として用い、ゲート側壁を形成することも可能である。
【0014】
続いて図12(a),(b)を用いて、本実施例の動作について説明する。ソース側に電荷の注入領域を設ける場合の書き込みは、次のようにして行う。ソースに正の電位を印加しドレインを開放状態で、ソース拡散層端部の基板領域で電界が7MV/cm以上になるとアバランシェホットキャリアの発生が顕著になる。このとき図14に見られるようにゲート電位をある電位(Va)より正の方向にもって行くと、電荷注入領域に注入される電荷はホットエレクトロンリッチとなり、電荷蓄積層には電子が貯蓄される。(N. Matsukawa et al. 1995 IRPS )この状態では、読み出し動作的にソース側の電荷蓄積層下のチャネルがオフされるので、例えばゲートに5V、ドレインに1V、ソースに0Vをかけても、電流がほとんど流れないため書き込みされたと判定できる。消去は、アバランシェホットキャリアを使う方法と、FNトンネルを用いる2つの方法がある。アバランシェホットホールを用いる場合は、書き込み時と同様に、ゲート電位をある電位より負の方向に持っていくと、電荷注入領域に注入される電荷はホットホールリッチとなり、電荷蓄積層には正孔が蓄積されるようになる。この状態では電荷蓄積層下のチャネルがオンされるので、読み出し動作時に電流が流れるために消去されたと判定できる。FNトンネルを用いる場合は、アバランシェホットホール注入時のゲート電位をさらに負の方向に持って行き、ゲート・ソース間の電界より強くすることにより、蓄積層内の電子を引き抜くことができる。書き込み・消去時における非選択セルのゲート電位を図14における電子・正孔ともに注入されないような条件(Va)にしておけばディスターブ現象は起きない。
【0015】
次にドレイン側に電荷蓄積層を設けた場合、書き込み・消去をソース側に電荷蓄積層を設けた場合と同じように行うことができるが、ソースを開放状態にせず接地状態にすると、セルのチャネルに多くの電流が流れるためホットエレクトロン、ホットホールの注入効率を上げることができる。(S. Yamada et al. 1991 IEDM)書き込み時には、ソース・ドレイン間に電流を流し、ドレイン側でチャネルホットエレクトロン発生させ、電子を注入させる方法もある。
【0016】
次に、本発明の第二の実施例である、不揮発性半導体メモリセルについて、図9〜図11を用いて説明する。ゲートのパターニングから電荷蓄積層となるSiN(17)の堆積までは第一の実施例の工程までと同じである。図10ではSiN膜(17)堆積後、シリコン酸化膜(27)を堆積しその上にポリシリコン(28)を例えば20〜200nm堆積した後、砒素、リンなどのN型不純物をたとえば、2〜4e20cm−3の濃度になるようにする。ドーピングして金属化させる。ここで、SiN膜(17)上の酸化膜(27)の膜厚は、SiN膜中に蓄えられた電荷の外方への拡散、またはポリシリコンサイドウォール(29)からのホール注入を防ぐため2.5nm以上の膜厚とする。図11では、エッチバックなどの方法により、ポリシリコンサイドウォール(29)を形成し、イオン注入などの周知の技術によりN型不純物を導入し、ドレイン(20)とソース(21)のN型拡散層を形成する。このときのイオン注入量は、例えば5e14〜1e16cm−2とし比較的濃度の濃いN型拡散層を形成する。この後、図9では、第一の実施例と同様の工程をへてメモリセルが完成する。
【0017】
次に本実施例の動作について図13を用いて説明する。ソース側に電荷の注入領域を設ける場合の書き込みは、第一の実施例と同様にして行う。ソースに正の電位を印加しドレインを開放状態とする。ここでゲートに電位と印加した場合、側壁のポリシコン電極は、ゲートとソースと基板に容量結合しているため、側壁ポリシコン電極の電位は、各電極との容量結合比によってきまる。本実施例のセルをセルアレイとして用いる場合、例えばゲートの高さを200nm、ポリシリコン側壁の幅を100nm、セルトランジスタのゲート幅を0.4μm、ワード線方向のピッチを0.8μmとすると、側壁ポリシリコンとゲート間の容量は全容量の約80%となり、基板電位が接地状態の場合、側壁ポリシリコン電位は、ゲート電位の80%程度の電位となる。このようにゲート電位によって側壁ポリシリコン電極の電位を制御することができる。側壁ポリシリコンの電位をある電位より正の方向に持っていくようにゲート電位を印加すると、ソース拡散層端部で発生したホットキャリアの中で電荷注入領域に注入される電荷はホットエレクトロンリッチとなり、電荷蓄積層には電子が蓄積される。この場合、読み出し動作時、側壁下のチャネルは側壁電位の上昇でオンする場合も考えられるが、書き込みされていない場合に比べて、流れる電流は極めて小さくなるので書き込みされたと判定できる。消去も書き込みと同様に、ゲート電位により側壁ポリシリコン電位を制御することで行うことができる。ドレイン側に電荷蓄積層を設けた場合も、第一の実施例と同様に書き込み・消去を行うことができる。
【0018】
本実施例の構造も第1の実施例同様、N型半導体基板に形成したP−well上にメモリセルを形成した場合、SOI(Silicon on Insulator)基板上のP型領域に形成した場合にも適用できる。また電荷注入領域に関しても、ソース側、ドレイン側どちらにも設けることが可能である。また本実施例では、ONO絶縁膜をゲート側壁部及びゲート側壁下に用いる構造を示したものであるが、図17に示したセルトランジスタの構造で、ゲート側壁(19)を例えばポリシリコンに砒素、リン等のN型不純物をドーピングして金属化したものと置き換えた構造とし、ONO絶縁膜をセルトランジスタのゲート絶縁膜として用いることも可能である。
【0019】
【発明の効果】
本発明では、セルが電荷注入層下のオフセット領域とトランジスタの直列結合で成り立っているため、チャネル領域で電荷を注入するMONOSセルのように選択トランジスタは必要でなくなる。またセルトランジスタのソース・ドレインに浅い拡散層を形成することができるのでセルトランジスタのゲート長の微細化が図れる。絶縁膜への電荷の注入方法として、注入電極となるドレインまたは、ソースでバンド間トンネルによるホットキャリアまたはアバランシェホットキャリアを発生させており、FN電流で発生するホットキャリアに比べて比較的低いエネルギーとなるので、絶縁膜に対するダメージは小さくなり、セルの信頼性を向上させることができる。また同一ビット線上の非選択セルに対するディスターブに対しては、非撰択セルのゲート電位を調整することでほとんどディスターブが起こらない様にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の半導体記憶装置の断面図である。
【図2】本発明の第1実施例の半導体記憶装置の製造方法を示す断面図である。
【図3】本発明の第1実施例の半導体記憶装置の製造方法を示す断面図である。
【図4】本発明の第1実施例の半導体記憶装置の製造方法を示す断面図である。
【図5】本発明の第1実施例の半導体記憶装置の製造方法を示す断面図である。
【図6】本発明の第1実施例の半導体記憶装置の製造方法を示す断面図である。
【図7】本発明のメモリセルを用いた半導体記憶装置のメモリセルアレイである。
【図8】本発明の半導体記憶装置の回路構成図である。
【図9】本発明の第2実施例の半導体記憶装置の断面図である。
【図10】本発明の第2実施例の半導体記憶装置の製造方法を示す断面図である。
【図11】本発明の第2実施例を半導体記憶装置の製造方法を示す断面図である。
【図12】本発明の半導体記憶装置の動作方法を示す図である。
【図13】本発明の半導体記憶装置の動作方法を示す図である。
【図14】本発明のメモリセルの特性を示す図である。
【図15】本発明のメモリセルを用いた半導体記憶装置のメモリアルアレイのさらに別の構成図である。
【図16】従来の半導体記憶装置の断面図である。
【図17】本発明のメモリセルを用いた半導体記憶装置のメモリアルアレイのさらに別の構成図である。
【符号の説明】
1…基板またはウェル(P型不純物領域),
2…ドレイン(濃いN型不純物領域),
3…ソース(濃いN型不純物領域),
4…シリコン酸化膜,
5…SiN膜,
6…シリコン酸化膜,
7…コントロールゲート,
9…積層ゲート加工後に形成した酸化膜,
10…素子分離領域,
11…ゲート絶縁膜,
12…ゲート電極となるポリシリコン層,
13…ゲート電極,
14…シリコン酸化膜,
15…フォトレジスト,
16…N型拡散層,
17…電荷蓄積層となるSiN層,
18…シリコン酸化膜,
19…ゲート側壁,
20…ドレインN型拡散層,
21…ソースN型拡散層,
22…層間絶縁膜し,
23…コンタクトホール,
24…バリア層,
25…Wプラグ,
26…A1電極,
27…シリコン酸化膜,
28…ポリシリコン層,
29…ポリシリコンサイドウォール,
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device that performs data write, erase, and read operations.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a memory cell having a MONOS (Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon) structure has been proposed as a memory cell of an electrically writable / erasable nonvolatile memory (flash EEPROM). FIG. 16 is a diagram for explaining a memory cell having a MONOS structure. In FIG. 16, 1 is a substrate or well (P-type impurity region), 2 is a drain (dense N-type impurity region), 3 is a source (dense N-type impurity region), 4 is a silicon oxide film, 5 is a SiN film, 6 Is a silicon oxide film, 7 is a control gate, and 9 is an oxide film formed after processing a laminated gate. In this type of memory cell, charges are injected into the SiN film (5) of the gate insulating film, and the charges are trapped in the charge trapping center in the SiN film (5), or the trapped charges are trapped in the SiN film (5). By pulling out from the inside, the threshold value of the cell is controlled to provide a memory function. For nonvolatile memories having MONOS type memory cells, the following writing method, erasing method, and reading method have been proposed. (Here, “write” is defined as injection of charge into the SiN film, and erasure as extraction of charge from the SiN film.) As a write method, a channel is formed in the channel region (8) near the drain (2). A method of generating hot electrons (CHE) and injecting electrons into the SiN film (5), applying a high electric field between the control gate (7) and the drain (2), the channel region (8) or the source (3). A method of injecting electrons into the SiN film (5) by FN (Fowler-Nordheim) is typical. As an erasing method, high electrolysis is applied between the control gate (7) and the source (3), the drain (2), or the channel region (8), so that electrons in the SiN film are transferred to the substrate side by FN (Fowler). -Nordheim) A typical method is to discharge as a tunnel current.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the MONOS type cell in which writing / erasing is performed at the source or drain by the FN tunnel, it is necessary to apply a high electric field in the charge injection region of the gate insulating film. In this case, if the surface impurity concentration of the source or drain region under the gate insulating film is low, depletion occurs in the region under the gate insulating film to which a high electric field is applied, and a sufficient electric field is not generated. In addition, a sufficient electric field is not generated even when the distance between the source or drain region to be an electrode and the gate electrode is large. When a high electric field is not applied in this way, a sufficient FN tunnel does not occur, and the write / erase characteristics deteriorate. Therefore, in the method using the FN tunnel of charge at the source or drain for writing / erasing, a sufficient overlap region is provided between the source or drain diffusion layer and the gate electrode, and the impurity of the source or drain below the gate electrode is provided. It is necessary to keep the concentration high. Even when CHE is written from the drain, the drain impurity concentration under the gate electrode cannot be lowered as in the case of FN writing / erasing because hot electron injection efficiency is not lowered. For the above reasons, since the impurity concentration of the source or drain cannot be lowered, a shallow junction cannot be formed, which is a big problem for miniaturization of the cell transistor. In addition, when FN injection is used, the energy of charges passing through the insulating film increases because a high electric field is applied, leading to deterioration of the insulating characteristics of the insulating film and an increase in the amount of charge traps generated in the insulating film. This causes deterioration of rewrite characteristics and data retention characteristics of the nonvolatile memory.
[0004]
In the NOR type cell in which the selection transistor is not formed in the MONOS cell, when writing / erasing is performed, a disturb phenomenon that destroys data occurs in a non-selected cell sharing the same bit line or word line as the selected cell. It becomes a problem. For example, when writing is performed by injecting electrons into an ONO (Oxide-Nitride-Oxide) insulating film by CHE on the drain side, the drain of the cell written first is completed until the writing of the cell sharing the same bit line is completed. Continues to be subjected to high potential stress. Since this stress electric field is in the direction in which electrons escape from the ONO insulating film to the drain side, when the writing of cells on the same bit line is completed, if the loss of electrons due to this stress is large, the data is inverted and the data is destroyed. The problem that happens.
[0005]
In a MONOS type cell in which writing / erasing is performed by FN tunneling in the channel region, a selection transistor is required to prevent erroneous writing when a matrix type cell array including word lines and bit lines is formed. In the case of forming a NOR type cell array, a select transistor is required for each cell, which is disadvantageous in that it is not suitable for miniaturization. In the NAND type, the number of selection transistors is two for one NAND connection, which is smaller than in the case of the NOR type connection. However, since cells are connected in series, the amount of writing at the time of writing and the erroneous writing at the time of writing are prevented. Therefore, there is a problem that the control of the potential applied to the non-write cell becomes complicated and the control circuit increases.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, an offset region between the gate and the diffusion layer is formed in the channel region under the side surface of the gate of the memory cell, and an ONO structure insulating film is formed in this region. In the present invention, charge is injected into the SiN film in the ONO insulating film and trapped in the charge trapping center in the SiN film, writing is performed, and the trapped charge is extracted from the SiN film or trapped. Erasing is performed by injecting a charge having a polarity opposite to the charged charge. Since the channel resistance is modulated by the presence or absence of charge in the ONO insulating film and the polarity (positive or negative), the current flowing through the cell changes. The present invention is characterized by utilizing this phenomenon as a memory function.
Another method according to the present invention uses a polysilicon electrode doped with impurities on the gate side wall, and controls the potential under the polysilicon electrode by capacitive coupling with the gate electrode, thereby improving the efficiency of charge injection. Controllability can be improved. When the cell according to the present invention is used, a selection transistor is not required unlike a MONOS cell in which writing and erasing are performed in the channel region. Further, in the cell of the present invention, it is not necessary to form a high-concentration diffusion layer as a source or drain diffusion layer serving as an injection side electrode, so that a shallow diffusion layer can be formed and the cell transistor can be miniaturized. In the present invention, the charge injection method into the insulating film uses hot carriers or avalanche hot carriers due to band-to-band tunneling at the drain or source serving as the injection electrode. At this time, by controlling the gate potential, the charge injected into the insulating film can be selected as an electron or a hole. The energy of the hot carrier generated here is lower than that of the hot carrier generated by the FN current, and damage to the insulating film is reduced, so that the reliability of the cell can be improved. In the disturbance in the unselected cells on the same bit line, the gate potential of the non-selected cell as in Va in FIG. 14, the electronic also substantially eliminate disturbance if close to the conditions of the potential at which the well holes are not injected Can do.
That is, the semiconductor device of the present invention is formed in the semiconductor substrate, the first diffusion layer having a second conductivity type impurity to be a drain diffusion layer formed in the first conductivity type semiconductor substrate, A second diffusion layer having impurities of the second conductivity type to be a source diffusion layer, a gate electrode formed in a part on a channel region existing between the first and second diffusion layers, and the gate electrode A semiconductor device comprising: a floating gate electrode capacitively coupled to the gate electrode formed as a side wall; and a first insulating film formed between the gate electrode and the floating gate electrode. And a second insulating film having a thickness of at least three layers having a charge storage layer of 30 nm or less between the gate electrode and the semiconductor substrate and the floating gate electrode. And an end portion of the first diffusion layer or the second diffusion layer located on the gate electrode side is spaced from the gate electrode by a distance of 25 nm or less to the end of the second insulating film. It is characterized by being located directly below the bottom of the part.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Subsequently, the best embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a sectional view of a nonvolatile semiconductor memory cell according to a first embodiment of the present invention.
Next, a method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory cell according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0008]
As shown in FIG. 2, after a predetermined element isolation region (10) is formed on the substrate (1) by a well-known technique, a silicon oxide film (11) is formed as a first insulating film layer on the silicon substrate in the memory cell region. Then, polysilicon (12) is deposited on the first silicon oxide film to a thickness of, for example, 100 to 200 nm, and n-type impurities such as arsenic and phosphorus are made to a concentration of, for example, about 2 to 4e20 cm −3 by a well-known technique. Doping. The first insulating film (11) is formed by oxidizing a silicon substrate or depositing a silicon oxide film. Here, when the resistance of the gate electrode is lowered, a refractory metal silicide layer such as WSi or MoSi is deposited on the polysilicon (12) to form a polycide structure, or a refractory metal such as W is deposited. And a polymetal structure.
[0009]
Subsequently, as shown in FIG. 3, the gate of the memory cell is patterned to form a gate electrode (13), and an oxide or silicon oxide film is deposited to form an oxide film (14). The thickness of the oxide film (14) is set to 10 nm or less in order to make the electric field in the charge injection region sufficiently strong and to make the tunnel to the charge storage layer sufficiently easy to occur. The lower limit of the film is preferably 2 nm or more in order to suppress back tunneling from the charge injection layer. At this time, a predetermined impurity can be introduced into the substrate by a known technique such as ion implantation before the oxidation or oxide film deposition in order to adjust the channel threshold value of the charge injection region.
[0010]
Next, when the offset region side of the cell transistor is formed on the source side as shown in FIG. 4, the source region is masked with, for example, a photoresist (15) or the like, and an N-type impurity is removed by a known technique such as ion implantation. The drain side N-type diffusion layer (16) is formed. At this time, the ion implantation amount to the drain side is, for example, 5e12 to 5e14 cm −2, and an LDD (Lightly Doped Drain) structure can be formed by an N-type diffusion layer having a low impurity concentration.
[0011]
Next, as shown in FIG. 5, a SiN layer (17) serving as a charge storage layer is deposited, and a silicon oxide film (18) is deposited on the SiN film (17) by a known technique such as a CVD method.
[0012]
As shown in FIG. 6, a gate sidewall (19) is formed by a method such as etch back, N-type impurities are introduced by a known technique such as ion implantation, and the N-type of the drain (20) and the source (21). A diffusion layer is formed. The width of the side wall (19) of the gate defines the width of the charge injection region. Here, the thickness of the SiN layer (17) is set to 7 nm or less in order to increase the electric field in the charge injection region. The lower limit of the thickness of the SiN film serving as the charge storage layer can be determined by the charge trap density, but is preferably at least 0.5 nm. In this embodiment, SiN is used as the charge storage layer. However, it is a film having a sufficiently large number of charge traps such as a tantalum oxide film, strontium titanate, and PZT, and has a sufficiently high relative dielectric constant and insulation resistance. Any film may be used as long as it does not change in quality due to the thermal process. Further, since the oxide film (18) deposited on the SiN film can prevent the electric charge stored in the SiN film from diffusing outward, the data retention characteristics of the cell can be improved. The ion implantation amount for forming the N type diffusion layers of the drain (20) and the source (21) is, for example, 5e14 to 1e16 cm −2, and a relatively dense N type diffusion layer is formed. Here, the distance between the control gate (13) and the end of the source diffusion layer (21) is determined so that an electric field can be obtained so that the generated hot carriers can sufficiently reach the charge storage layer during the charge injection operation. . For example, the distance is 25 nm or less. This distance can be adjusted by the width of the gate sidewall and the thermal diffusion process after ion implantation of the source. It can also be adjusted by the dielectric constant of the film used for the gate sidewall (19). Thereafter, as shown in FIG. 1, an interlayer insulating film (22) is formed in accordance with a normal MOS integrated circuit manufacturing method, and a part of the interlayer insulating film on the source / drain regions is opened. 23), and after forming the barrier layer (24) in the contact hole by a well-known technique, the W plug (25) is buried, and the A1 electrode (26) is formed, thereby completing the memory cell.
[0013]
FIG. 7 is a circuit block diagram of the nonvolatile semiconductor device of the present invention, and FIG. 8 shows an arrangement method when an injection region is provided on the source side as in this embodiment. FIG. 15 shows an arrangement method in the case where an injection region is provided on the drain side, writing is performed with channel hot electrons, and erasing is performed with drain avalanche hot holes. Although this embodiment has been described with respect to the case where it is formed on a P-type substrate, this structure is formed on an SOI (Silicon on Insulator) substrate when a memory cell is formed on a P-well formed on an N-type semiconductor substrate. The same applies to the case where it is formed in the P-type region. In this embodiment, it is possible to provide a charge injection region on the source side, but it is also possible to provide a charge injection region on the drain side as in this embodiment. In this embodiment, an ONO insulating film is used in the gate side wall and under the gate side wall. However, as shown in FIG. 17, the ONO insulating film is used as the gate insulating film of the cell transistor to form the gate side wall. It is also possible.
[0014]
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. Writing when a charge injection region is provided on the source side is performed as follows. When a positive potential is applied to the source and the drain is open, and the electric field is 7 MV / cm or more in the substrate region at the end of the source diffusion layer, the generation of avalanche hot carriers becomes significant. At this time, as shown in FIG. 14, when the gate potential is moved in a positive direction from a certain potential (Va), the charge injected into the charge injection region becomes hot electron rich, and electrons are stored in the charge storage layer. . (N. Matsukawa et al. 1995 IRPS) In this state, the channel under the charge storage layer on the source side is turned off in the read operation. For example, even if 5V is applied to the gate, 1V to the drain, and 0V to the source, Since almost no current flows, it can be determined that data has been written. There are two methods for erasing: a method using an avalanche hot carrier and a method using an FN tunnel. When using an avalanche hot hole, the charge injected into the charge injection region becomes hot hole rich when the gate potential is made to be more negative than a certain potential, as in writing, and the charge storage layer has a hole. Will be accumulated. In this state, since the channel under the charge storage layer is turned on, it can be determined that the channel has been erased because a current flows during the read operation. In the case of using the FN tunnel, the gate potential at the time of avalanche hot hole injection is further taken in the negative direction and stronger than the electric field between the gate and the source, whereby electrons in the storage layer can be extracted. If the gate potential of the non-selected cell at the time of writing / erasing is set to a condition (Va) in which neither electrons nor holes in FIG. 14 are injected, the disturb phenomenon does not occur.
[0015]
Next, when a charge storage layer is provided on the drain side, writing and erasing can be performed in the same manner as when a charge storage layer is provided on the source side. However, if the source is grounded without being opened, Since a large amount of current flows through the channel, the injection efficiency of hot electrons and hot holes can be increased. (S. Yamada et al. 1991 IEDM) At the time of writing, there is also a method in which a current is passed between the source and drain, channel hot electrons are generated on the drain side, and electrons are injected.
[0016]
Next, a nonvolatile semiconductor memory cell according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The process from the patterning of the gate to the deposition of SiN (17) as the charge storage layer is the same as the process of the first embodiment. In FIG. 10, after depositing the SiN film (17), the silicon oxide film (27) is deposited, and the polysilicon (28) is deposited thereon by, for example, 20 to 200 nm, and then N-type impurities such as arsenic, phosphorus, etc. The concentration is 4e20 cm−3. Doped and metallized. Here, the film thickness of the oxide film (27) on the SiN film (17) is to prevent outward diffusion of charges stored in the SiN film or hole injection from the polysilicon sidewall (29). The film thickness is 2.5 nm or more. In FIG. 11, a polysilicon sidewall (29) is formed by a method such as etch back, an N-type impurity is introduced by a known technique such as ion implantation, and N-type diffusion of the drain (20) and the source (21). Form a layer. The ion implantation amount at this time is, for example, 5e14 to 1e16 cm −2, and a relatively dense N-type diffusion layer is formed. Thereafter, in FIG. 9, the memory cell is completed through the same steps as in the first embodiment.
[0017]
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. Writing in the case where a charge injection region is provided on the source side is performed in the same manner as in the first embodiment. A positive potential is applied to the source to open the drain. Here, when a potential is applied to the gate, since the polysilicon electrode on the side wall is capacitively coupled to the gate, the source, and the substrate, the potential of the side wall polysilicon electrode is determined by the capacitive coupling ratio with each electrode. When the cell of this embodiment is used as a cell array, for example, when the gate height is 200 nm, the polysilicon sidewall width is 100 nm, the cell transistor gate width is 0.4 μm, and the pitch in the word line direction is 0.8 μm, the sidewall The capacity between the polysilicon and the gate is about 80% of the total capacity, and when the substrate potential is grounded, the side wall polysilicon potential is about 80% of the gate potential. Thus, the potential of the sidewall polysilicon electrode can be controlled by the gate potential. When the gate potential is applied so that the potential of the side wall polysilicon is more positive than the certain potential, the charge injected into the charge injection region among the hot carriers generated at the edge of the source diffusion layer becomes hot electron rich. Electrons are stored in the charge storage layer. In this case, during the read operation, the channel under the side wall may be turned on when the side wall potential rises. However, compared to the case where data is not written, the flowing current is extremely small, so it can be determined that data has been written. Erasing can also be performed by controlling the sidewall polysilicon potential by the gate potential, as in the writing. Even when a charge storage layer is provided on the drain side, writing and erasing can be performed as in the first embodiment.
[0018]
Similarly to the first embodiment, the structure of this embodiment is also applicable when a memory cell is formed on a P-well formed on an N-type semiconductor substrate, or when it is formed on a P-type region on an SOI (Silicon on Insulator) substrate. Applicable. The charge injection region can be provided on either the source side or the drain side. In this embodiment, an ONO insulating film is used in the gate side wall and under the gate side wall. However, in the cell transistor structure shown in FIG. 17, the gate side wall (19) is made of, for example, arsenic on polysilicon. The ONO insulating film can be used as the gate insulating film of the cell transistor by replacing it with a metallized metal doped with an N-type impurity such as phosphorus.
[0019]
【The invention's effect】
In the present invention, since the cell is composed of a series connection of an offset region under the charge injection layer and a transistor, a selection transistor is not necessary unlike the MONOS cell in which charge is injected in the channel region. Further, since a shallow diffusion layer can be formed in the source / drain of the cell transistor, the gate length of the cell transistor can be miniaturized. As a method for injecting electric charges into the insulating film, hot carriers or avalanche hot carriers are generated by band-to-band tunneling at the drain or source serving as an injection electrode, and the energy is relatively low compared to hot carriers generated by FN current. Therefore, damage to the insulating film is reduced, and the reliability of the cell can be improved. In addition, with respect to the disturbance for the non-selected cells on the same bit line, the disturbance can hardly occur by adjusting the gate potential of the non-selected cells.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a memory cell array of a semiconductor memory device using the memory cell of the present invention.
FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a semiconductor memory device of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a method of operating a semiconductor memory device of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing an operation method of a semiconductor memory device of the present invention.
FIG. 14 is a graph showing characteristics of the memory cell of the present invention.
FIG. 15 is still another configuration diagram of the memorial array of the semiconductor memory device using the memory cell of the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor memory device.
FIG. 17 is still another configuration diagram of the memorial array of the semiconductor memory device using the memory cell of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 substrate or well (P-type impurity region),
2 ... Drain (dense N-type impurity region),
3 ... Source (dense N-type impurity region),
4 ... Silicon oxide film,
5 ... SiN film,
6 ... Silicon oxide film,
7 ... Control gate,
9: Oxide film formed after processing the stacked gate,
10: Element isolation region,
11: Gate insulating film,
12 ... polysilicon layer to be a gate electrode,
13 ... Gate electrode,
14 ... Silicon oxide film,
15 ... Photoresist,
16 ... N-type diffusion layer,
17 ... SiN layer to be a charge storage layer,
18 ... silicon oxide film,
19 ... Gate side wall,
20 ... Drain N type diffusion layer,
21 ... Source N-type diffusion layer,
22 ... interlayer insulation film,
23 ... Contact hole,
24 ... barrier layer,
25 ... W plug,
26 ... A1 electrode,
27 ... Silicon oxide film,
28 ... polysilicon layer,
29 ... polysilicon sidewall,

Claims (7)

第一導電型の半導体基板内に形成されたドレイン拡散層となる第二導電型の不純物を有する第一の拡散層と、
前記半導体基板内に形成された、ソース拡散層となる第二導電型の不純物を有する第二の拡散層と、
これらの第一、第二の拡散層間に存在するチャネル領域上の一部に形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極に側壁として形成された前記ゲート電極と容量結合したフローティングゲート電極と、
前記ゲート電極と前記フローティングゲート電極との間に形成された第一の絶縁膜とを有する半導体装置であって、
前記半導体基板と前記ゲート電極との間及び前記半導体基板と前記フローティングゲート電極との間に、電荷蓄積層を有する少なくとも3層構造の膜厚が30nm以下となる第二の絶縁膜をさらに有し、
前記第一の拡散層又は前記第二の拡散層の、前記ゲート電極側に位置する端部が、前記ゲート電極と25nm以下の距離をおいて前記第二の絶縁膜の端部底面の直下に位置することを特徴とする半導体装置。
A first diffusion layer having a second conductivity type impurity to be a drain diffusion layer formed in the first conductivity type semiconductor substrate;
A second diffusion layer having a second conductivity type impurity to be a source diffusion layer formed in the semiconductor substrate;
A gate electrode formed on a part of the channel region existing between the first and second diffusion layers;
A floating gate electrode capacitively coupled to the gate electrode formed as a sidewall on the gate electrode;
A semiconductor device having a first insulating film formed between the gate electrode and the floating gate electrode,
A second insulating film having a thickness of at least three layers having a charge storage layer of 30 nm or less between the semiconductor substrate and the gate electrode and between the semiconductor substrate and the floating gate electrode; ,
The end of the first diffusion layer or the second diffusion layer located on the gate electrode side is directly below the bottom surface of the end of the second insulating film at a distance of 25 nm or less from the gate electrode. A semiconductor device characterized by being positioned.
請求項において、前記第二の絶縁膜の構成が、前記半導体基板上より2nm以上10nm以下のシリコン酸化膜、0.5nm以上7nm以下のシリコン窒化膜、2nm以上10nm以下のシリコン酸化膜の3層構成となることを特徴とした半導体装置。3. The structure of the first insulating film according to claim 1 , wherein the second insulating film includes a silicon oxide film having a thickness of 2 nm to 10 nm, a silicon nitride film having a thickness of 0.5 nm to 7 nm, and a silicon oxide film having a thickness of 2 nm to 10 nm from the semiconductor substrate. A semiconductor device having a layer structure. 請求項において、前記第二の絶縁膜の構成が、前記半導体基板上よりシリコン酸化膜、タンタル酸化膜、シリコン酸化膜の3層構成となることを特徴とした半導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1 , wherein the second insulating film has a three-layer structure of a silicon oxide film, a tantalum oxide film, and a silicon oxide film from the semiconductor substrate. 請求項において、前記第二の絶縁膜の構成が、前記半導体基板上よりシリコン酸化膜、チタン酸ストロンチウム又はバリウムチタン酸ストロンチウム、シリコン酸化膜の3層構成となることを特徴とした半導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1 , wherein the second insulating film has a three-layer structure of a silicon oxide film, strontium titanate or barium strontium titanate, and a silicon oxide film on the semiconductor substrate. 請求項において、前記第一の拡散層を開放状態とし前記第二の拡散層に電位を与えアバランシェホットキャリアを発生させ、前記ゲート電極にかける電位により第二の絶縁膜の電荷蓄積層に選択的に電子または正孔を注入することを特徴とする半導体装置。2. The charge storage layer of the second insulating film according to claim 1 , wherein the first diffusion layer is opened, a potential is applied to the second diffusion layer to generate avalanche hot carriers, and the charge storage layer of the second insulating film is selected by the potential applied to the gate electrode. A semiconductor device characterized by injecting electrons or holes. 請求項において、前記第二の拡散層に電位を与え前記第二の拡散層端部の空乏層領域内でホットキャリアを発生させ、前記ゲート電極にかける電位により第二の絶縁膜の電荷蓄積層に選択的に電子または正孔を注入することを特徴とする半導体装置。2. The charge accumulation of the second insulating film according to claim 1 , wherein a potential is applied to the second diffusion layer to generate hot carriers in a depletion layer region at an end of the second diffusion layer, and the charge applied to the second insulating film is generated by the potential applied to the gate electrode. A semiconductor device, wherein electrons or holes are selectively injected into a layer. 請求項において、前記第二の拡散層に電位を与え前記第二の拡散層端部の空乏層領域内でホットキャリアを発生させる時に、前記第二の拡散層に与える電位を共有する非選択セルのゲート電極に与える電位を、前記第二の拡散層端において電子ならびに正孔が注入されない条件としたことを特徴とする半導体装置。2. The non-selection according to claim 1 , wherein a potential applied to the second diffusion layer is shared when a potential is applied to the second diffusion layer to generate hot carriers in a depletion layer region at an end of the second diffusion layer. A semiconductor device characterized in that a potential applied to a gate electrode of a cell is set such that electrons and holes are not injected into an end of the second diffusion layer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4899241B2 (en) * 1999-12-06 2012-03-21 ソニー株式会社 Nonvolatile semiconductor memory device and operation method thereof
JP3930256B2 (en) 2001-02-07 2007-06-13 スパンション エルエルシー Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP3683895B2 (en) 2001-11-21 2005-08-17 シャープ株式会社 Semiconductor memory device and portable electronic device
JP4647175B2 (en) 2002-04-18 2011-03-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor integrated circuit device
JP2004342881A (en) * 2003-05-16 2004-12-02 Sharp Corp Semiconductor memory, semiconductor device, ic card, portable electronic apparatus, and method for manufacturing semiconductor memory
JP2004349308A (en) * 2003-05-20 2004-12-09 Sharp Corp Semiconductor memory device
JP4657681B2 (en) 2004-06-03 2011-03-23 シャープ株式会社 Semiconductor memory device, method of manufacturing the same, and portable electronic device
JP2006024680A (en) 2004-07-07 2006-01-26 Oki Electric Ind Co Ltd Method for recording information on semiconductor non-volatile memory
JP4534724B2 (en) * 2004-11-05 2010-09-01 ソニー株式会社 Nonvolatile semiconductor memory device
JP4659677B2 (en) * 2006-05-23 2011-03-30 Okiセミコンダクタ株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2008071454A (en) * 2006-09-15 2008-03-27 Sharp Corp Semiconductor storage device and writing method thereof
JP2008078376A (en) * 2006-09-21 2008-04-03 Oki Electric Ind Co Ltd Semiconductor memory device
JP5328127B2 (en) * 2007-09-28 2013-10-30 ラピスセミコンダクタ株式会社 Method for manufacturing nonvolatile semiconductor memory device
JP2009246372A (en) * 2009-05-29 2009-10-22 Renesas Technology Corp Method of manufacturing semiconductor integrated circuit device
US9773733B2 (en) 2015-03-26 2017-09-26 Mie Fujitsu Semiconductor Limited Semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8154070B2 (en) 2006-12-27 2012-04-10 Oki Semiconductor Co., Ltd. Semiconductor memory device and method of manufacturing the same

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