JP4082796B2 - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device Download PDF

Info

Publication number
JP4082796B2
JP4082796B2 JP24033498A JP24033498A JP4082796B2 JP 4082796 B2 JP4082796 B2 JP 4082796B2 JP 24033498 A JP24033498 A JP 24033498A JP 24033498 A JP24033498 A JP 24033498A JP 4082796 B2 JP4082796 B2 JP 4082796B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
cell
memory
memory device
semiconductor memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP24033498A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000068487A (en
Inventor
冨 正 樹 百
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP24033498A priority Critical patent/JP4082796B2/en
Publication of JP2000068487A publication Critical patent/JP2000068487A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4082796B2 publication Critical patent/JP4082796B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不揮発性半導体記憶装置に関するものであり、特に、メモリセルが複数個直列的に接続配置されたNAND型メモリセルを有する不揮発性半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10(a)は、従来の不揮発性半導体記憶装置における、複数のメモリセルが直列的に接続されて形成されたNAND型セルアレイの平面図であり、図10(b)は、その等価回路を示す図である。図11(a)は、図10(a)におけるA−A’断面図であり、図11(b)は、図10(a)におけるB−B’断面図である。
【0003】
図11からわかるように、各メモリセルは浮遊ゲートFGと制御ゲートCGとを備えて構成されている。各メモリセルは浮遊ゲートFGに電荷を蓄えたり、蓄えた電荷を排出したりすることにより、データを保持することができるよう構成されている。
【0004】
図10及び図11からわかるように、この従来技術に係る不揮発性半導体記憶装置においては、16個のメモリセルM(1)〜M(16)からNAND型メモリセルが構成されている。すなわち、16個のメモリセルM(1)〜M(16)がソース/ドレイン領域SDを共有する形で直列的に接続されることにより、NAND型メモリセルが構成されている。メモリセルM(1)のドレイン側には、選択ゲートSG(1)が設けられており、メモリセルM(16)のソース側には、選択ゲートSG(2)が設けられている。特に図11(a)からわかるように、これら選択ゲートSG(1)、SG(2)は、それぞれ、2本の選択ラインで構成されている。ここでは、16個の浮遊ゲートFG(1)〜FG(16)と16個の制御ゲートCG(1)〜(16)とは、すべて同一寸法で形成されている。
【0005】
図11(a)からわかるように、選択ゲートSG(1)のドレイン側には、ビット線BLと接続するドレイン領域Dが形成されている。このビット線BLと接続する部分が、図10(a)に示すビット線コンタクトBCを形成している。また、図11(a)からわかるように、選択ゲートSG(2)のソース側には、ソース線と接続するソース領域Sが形成されている。このソース線と接続する部分が、図10に示すソース線コンタクトSCを形成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなNAND型セルアレイを有する不揮発性半導体記憶装置におけるデータの読み出しは、選択されたメモリセルMの制御ゲートCGを0Vにし、その他の制御ゲートCGにオン電圧を印加することにより、ビット線BLに与えた電圧がソース領域Sに伝達されるまでにどの程度低下するかで、判断される。すなわち、セル電流が流れるか、流れないかで、判断される。
【0007】
この際、個々のメモリセルMが同じ中性しきい値を有していても、ビット線BLに近いメモリセルMと、ビット線BLに遠いメモリセルとで、セル電流が流れることによる基板バイアス効果により、NAND型セルアレイとして中性しきい値を見たときにばらつきが生じる。ここで、中性しきい値とは、各メモリセルMの浮遊ゲートFGに電荷がたまってもいないし、掃き出されてもいない状態の、しきい値をいうものである。つまり、浮遊ゲートFGにある電子の数と正孔の数とが同じであり、したがって中性状態にある場合の、しきい値をいうものである。NAND型メモリセルの各メモリセルM(1)〜M(16)とこの中性しきい値との関係を示したのが、図12である。
【0008】
この図12は、図10及び図11に示すNAND型セルアレイに紫外線照射を行って、各メモリセルM(1)〜M(16)の中性しきい値を測定した結果を示すグラフである。この図12からわかるように、ビット線BLに近いメモリセルMの方が、ビット線BLに遠いメモリセルMよりも、中性しきい値が高い。換言すれば、ビット線BLに近いメモリセルM(1)から、ビット線BLに遠いメモリセルM(16)に向かって、順に、中性しきい値が低くなっている。このようにメモリセルMの中性しきい値がばらつくと、NAND型メモリセル全体の中性しきい値のばらつきを拡大させる。NAND型メモリセル全体の中性しきい値がばらつきが拡大すると、製品の歩留まりを低下させ、信頼性の上でも問題となってくる。
【0009】
そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、NAND型メモリセル全体の中性しきい値のばらつきを抑えた不揮発性半導体記憶装置を提供することを目的とする。さらに、このようにメモリセル全体の中性しきい値のばらつきを抑えることにより、製品の歩留まりを向上させ、信頼性を向上させた、不揮発性半導体記憶装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、
半導体基板上に浮遊ゲートと制御ゲートとが積層され、隣接するもの同士で第1導電型のソース/ドレイン領域を共有する形で直列的に接続されてNAND型メモリセルを構成するためのメモリセルを複数備えた不揮発性半導体記憶装置であって、
前記メモリセルは、それぞれ、前記浮遊ゲートの下方に、前記第1導電型と異なる第2導電型のチャネルインプラ領域を備えており、
前記NAND型メモリセルの読み出し時にセル電流が流れる方向に対し、セル電流の上流側のメモリセルのチャネルインプラ領域の前記第2導電型の不純物濃度が、セル電流の下流側のメモリセルのチャネルインプラ領域の前記第2導電型の不純物濃度よりも低い、ことを特徴とする。
また、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、
半導体基板上に浮遊ゲートと制御ゲートとが積層され、隣接するもの同士でソース/ドレイン領域を共有する形で直列的に接続されてNAND型メモリセルを構成するためのメモリセルを複数備えた不揮発性半導体記憶装置であって、
前記NAND型メモリセルの読み出し時にセル電流が流れる方向に対し、セル電流の上流側のメモリセルのチャネル長が、セル電流の下流側のメモリセルのチャネル長よりも短いことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態は、NAND型メモリセルを有する不揮発性半導体記憶装置において、各メモリセルのチャネルインプラ領域の不純物濃度が、各メモリセルのセル電流が流れる方向に向かうにしたがって、高くなるようにすることにより各メモリセルの中性しきい値を順次高くして、読み出し時の基板バイアス効果による中性しきい値の影響をキャンセルするようにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【0012】
図1は本実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のNAND型メモリセルを平面的に示す図であり、図2は図1におけるC−C’断面図である。
【0013】
図1からわかるように、NAND型メモリセルを構成する16個の各メモリセルM(1)〜M(16)は、それぞれ、制御ゲートCG(1)〜CG(16)と浮遊ゲートFG(1)〜FG(16)とを備えている。このNAND型メモリセルのドレイン側には選択ゲートSG(1)が設けられており、ソース側には選択ゲートSG(2)が設けられている。選択ゲートSG(1)のドレイン側にはビット線コンタクトBCが形成されている。選択ゲートSG(2)のソース側にはソース線コンタクトSCが形成されている。
【0014】
図2からわかるように、各メモリセルM(1)〜M(16)は、P型半導体基板10上に形成されている。各メモリセル(1)〜M(16)は、ゲート加工後にN型不純物を拡散する、N型トランジスタ構造になっている。これら各メモリセルM(1)〜M(16)の中性しきい値を決めるのは、チャネルインプラ領域12(1)〜12(16)の不純物濃度である。本実施形態に係るNAND型メモリセルにおけるこのチャネルインプラ領域12(1)〜12(16)の不純物(ボロン)のドーズ量は、ビット線コンタクトBCからソース線コンタクトSCに向かうにしたがって、3E12cm-3から4.5E12cm-3まで、0.1E12cm-3きざみで変化している。すなわち、メモリセルM(1)のチャネルインプラ領域12(1)のボロンのドーズ量は3E12cm-3であり、メモリセル(2)のチャネルインプラ領域12(2)のボロンのドーズ量は3.1E12cm-3である。これ以降のメモリセルM(3)…についてもこれらと同様に0.1E12cm-3毎にドーズ量が増えていき、メモリセル12(15)のチャネルインプラ領域12(15)のボロンのドーズ量は4.4E12cm-3であり、メモリセル12(16)のチャネルインプラ領域12(16)のボロンのドーズ量は4.5E12cm-3である。
【0015】
このようにチャネルインプラ領域12(1)〜12(16)の不純物のドーズ量が、セル電流が流れる方向であるビット線コンタクトBC側からソース線コンタクトSCに向かうにしたがって、多くなるようにしたので、メモリセルM(1)の中性しきい値が最も低くなり、このメモリセルM(1)からソース線コンタクトSCに向かうにしたがって中性しきい値が高くなり、メモリセルM(16)の中性しきい値が最も高くなるよう構成されている。
【0016】
これら図1及び図2に示したようなNAND型メモリセルのチャネルインプラ領域12(1)〜12(16)は、次のような製造工程で得ることができる。
【0017】
まず、チャネルインプラ領域12(1)上に開口を有するレジストを、リソグラフィー工程により形成する。そして、このレジスト上からボロンを3E12cm-3の濃度でインプラして、チャネルインプラ領域12(1)を形成する。次に、チャネルインプラ領域12(2)上に開口を有するレジストを、リソグラフィー工程により形成する。そして、このレジスト上からボロンを3.1E12cm-3の濃度でインプラをして、チャネルインプラ領域12(2)を形成する。次に、チャネルインプラ領域12(3)上に開口を有するレジストを、リソグラフィー工程により形成する。そして、このレジスト上からボロンを3.2E12cm-3の濃度でインプラして、チャネルインプラ領域12(3)を形成する。
【0018】
このようにボロンのドーズ量を0.1E12cm-3づつ増やす工程を繰り返して、順次、チャネルインプラ領域12(4)以降も形成する。最後に、チャネルインプラ領域16(16)上に開口を有するレジストを、リソグラフィー工程により形成する。そして、このレジスト上からボロンを4.5E12cm-3の濃度でインプラして、チャネルインプラ領域12(16)を形成する。
【0019】
以上のようなNAND型メモリセルを有する不揮発性半導体記憶装置において、読み出し時には、ビット線BLに例えば2Vを印加し、ソース線に例えば0Vを印加する。この場合、セル電流はビット線コンタクトBC部分からソース線コンタクトSC部分に向かって流れる。この際、基板バイアス効果により、同じ中性しきい値を有するメモリセルMであっても、このセル電流を流したときの中性しきい値はソース線コンタクトSCに向かうにしたがって、低くなるように作用する。ところが、本実施形態に係るNAND型メモリセルは、上述のように、セル電流が流れない状態ではソース線コンタクトSC側のメモリセルMの方が中性しきい値が高くなるよう構成されている。このため、読み出し時の基板バイアス効果による中性しきい値の変化をキャンセルできる。
【0020】
図3は、図1及び図2に示したNAND型メモリセルに紫外線照射を行って、中性しきい値を測定した結果をグラフにして示す図である。この図3からわかるように、セル電流を流した状態で、このNAND型メモリセルの各メモリセルM(1)〜M(16)の中性しきい値は、ほぼ一定になる。よって、本実施形態に係るNAND型メモリセルを用いれば、中性しきい値ばらつきの少ない、浮遊ゲートFGの電荷量が各メモリセルで一定で、信頼性の高い、不揮発性半導体記憶装置を得ることができる。
【0021】
なお、この第1実施形態においては、リソグラフィー工程数とインプラ工程数とを削減するために、チャネルインプラ領域12(1)〜12(16)を所定のグループ単位にまとめることも可能である。例えば、メモリセルM(1)〜M(8)のチャネルインプラ領域12(1)〜12(8)までを1つのグループとして同一の不純物濃度で形成し、メモリセルM(9)〜M(16)のチャネルインプラ領域12(9)〜12(16)までを1つのグループとして、チャネルインプラ領域12(1)〜12(8)よりも高い、同一の不純物濃度で形成することも可能である。
【0022】
この場合、チャネルインプラ領域12(1)〜12(8)上にまとめて開口が設けられたレジストを形成し、例えば、3.3E12cm-3のドーズ量でボロンのインプラを行う。次に、チャネルインプラ領域12(9)〜12(16)上にまとめて開口が設けられたレジストを形成し、例えば、4.0E12cm-3のドーズ量でボロンのインプラを行う。このようにすることにより、リソグラフィー工程とインプラ工程の工程数の削減を図ることができる。しかも、このような構成にNAND型メモリセルをしても、従来よりは、セル電流が流れた時の中性しきい値のばらつきを抑えることができる。
【0023】
また、必ずしも、チャネルインプラ領域12(1)〜12(16)を、チャネルインプラ領域12(1)〜12(8)と、12(9)〜12(16)との2等分にしなくともよい。例えば、ソース線コンタクトSCに最も近いメモリセルM(16)のチャネルインプラ領域12(16)上にのみ開口を有するレジストをリソグラフィーにより形成し、3.1E12cm-3のドーズ量でボロンのインプラを行う。次に、残りのメモリセルM(1)〜M(15)のチャネルインプラ領域12(1)〜12(15)上に開口を有するレジストをリソグラフィーにより形成し、3.0E12cm-3のドーズ量でボロンのインプラを行うようにしてもよい。
【0024】
さらに、これらリソグラフィー工程とインプラ工程は、選択ゲートSG(1)、SG(2)に対するこれらの工程を兼ねることもできる。また、周辺回路のこれらの工程と兼ねることもできる。
【0025】
また、上述した実施形態とは逆に、読み出し時に、ソース線に例えば2Vの電圧を印加し、ビット線BLに例えば0Vを印加して、セル電流がソース線側からビット線BL側に流れる場合もある。このような場合には、上述した実施形態とは逆に、ソース線コンタクトSCからビット線コンタクトBCに向かうにしたがって、メモリセルMの中性しきい値が高くなるように設定すればよい。
【0026】
〔第2実施形態〕
本発明の第2実施形態は、NAND型メモリセルを有する不揮発性半導体記憶装置において、メモリセルのゲート長が、各メモリセルのセル電流が流れる方向に向かうにしたがって、長くなるようにすることにより各メモリセルの中性しきい値を順次高くし、読み出し時の基板バイアス効果による中性しきい値の影響をキャンセルするようにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【0027】
図4は本実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のNAND型セルアレイを平面的に示す図であり、図5は図4におけるD−D’断面図である。
【0028】
図4からわかるように、本実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置では、メモリセルM(1)〜M(16)のゲート長が、ビット線コンタクトBC側から順に、次第に長くなるよう構成されている。具体的には、メモリセルM(1)の制御ゲートCG(1)と浮遊ゲートFG(1)のゲート長を0.2μmにし、メモリセルM(2)の制御ゲートCG(2)と浮遊ゲートFG(2)のゲート長を0.21μmにする。このように、ビット線コンタクトBCからソース線コンタクトSCに向かうにしたがって、0.01μmづつゲート長を長くしていく。このように0.01μmづつゲート長を長くしていくと、メモリセルM(16)の制御ゲートCG(16)と浮遊ゲートFG(16)のゲート長は0.35μmになる。ゲート長をこのように構成することにより、トランジスタのショートチャネル効果により、ゲート長の短いメモリセルMの中性しきい値は低くなり、ゲート長の長いメモリセルMの中性しきい値は高くなる。
【0029】
以上のようなNAND型メモリセルを有する不揮発性半導体記憶装置において、読み出し時には、ビット線BLに例えば2Vを印加し、ソース線には例えば0Vを印加する。この場合、セル電流はビット線コンタクトBC部分からソース線コンタクトSC部分に向かって流れる。この際、基板バイアス効果により、同じ中性しきい値を有するメモリセルMであっても、この中性しきい値はソース線コンタクトSCに向かうにしたがって、低くなるように作用する。ところが、本実施形態に係るNAND型メモリセルは、上述のようにゲート長がビット線コンタクトBCからソース線コンタクトSCに向かうにしたがって長くなるように構成されているので、セル電流が流れない状態ではソース線コンタクトSC側のメモリセルの方が中性しきい値が高くなる。このため、読み出し時の基板バイアス効果による中性しきい値の変化をキャンセルできる。
【0030】
図4及び図5に示したNAND型メモリセルに紫外線照射を行って、中性しきい値を測定した場合でも、上述した図3に示すグラフが得られる。すなわち、中性しきい値ばらつきの少ない、浮遊ゲートFGの電荷量が各メモリセルで一定で、信頼性の高い、不揮発性半導体記憶装置を得ることができる。
【0031】
なお、この第2実施形態におていは、セル面積の増加を抑えるために、ゲート長を所定のメモリセル単位でまとめることも可能である。例えば、図6に示すように、メモリセルM(1)〜M(8)のゲート長を0.2μmとし、メモリセルM(9)〜M(16)のゲート長を0.21μmとすることも可能である。これによりセル面積の増加を抑制することができ、メモリセルの中性しきい値のばらつきの改善も期待することができる。
【0032】
さらに、セル電流が流れる最も下流側であるメモリセルM(16)のゲート長のみを、他のメモリセルM(1)〜M(15)のゲート長よりも、長くすることができる。例えば、メモリセルM(1)〜M(15)のゲート長を0.2μmとし、メモリセルM(16)のゲート長を0.21μmとすることも可能である。
【0033】
また、上述した実施形態とは逆に、読み出し時に、ソース線に例えば2Vの電圧を印加し、ビット線BLに例えば0Vを印加して、セル電流がソース線側からビット線BL側に流れる場合もある。このような場合には、上述した実施形態とは逆に、ソース線コンタクトSCからビット線コンタクトBLに向かうにしたがって、メモリセルMのゲート長が長くなるように構成すればよい。
【0034】
〔第3実施形態〕
本発明の第3実施形態は、NAND型メモリセルを有する不揮発性半導体記憶装置において、最もビット線コンタクト寄りに設けられたメモリセルのゲート長を最も短くし、最もソース線コンタクト寄りに設けられたメモリセルのゲート長を最も長くし、これらのメモリセルの間に設けられた他のメモリセルのゲート長をその中間のゲート長に揃えることにより、読み出し時の基板バイアス効果による中性しきい値の影響をキャンセルするようにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【0035】
図7は本実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のNAND型セルアレイを平面的に示す図であり、図8は図7におけるE−E’断面図である。
【0036】
図7からわかるように、選択ゲートSG(1)と制御ゲートCG(1)の間隔と、選択ゲートSG(2)と制御ゲートSG(16)の間隔とは、スリット部の加工の合わせ等を考慮して、他の制御ゲートSC(2)〜CG(15)の間隔よりも、広く設定されている。このようにすると、製造過程におけるリソグラフィー工程のローディング効果により、同じゲート長の開口を有するレジストでエッチングしても、制御ゲートCG(1)、CG(16)のみが他よりも細くなる点に注意する必要がある。
【0037】
PEP時のマスク上のゲート寸法はメモリセルM(1)〜M(15)までは、0.2μm、メモリセルM(16)のみ0.22μmで作成する。ローディング効果による細りを0.01μmとすると、本実施形態におけるメモリセルのゲート長は、メモリセルM(1)が0.19μm、メモリセルM(2)〜M(15)が0.20μm、メモリセルM(16)が0.21μmで形成される。したがって、単体セルでみると、メモリセルM(1)の中性しきい値が最も低くなり、メモリセルM(2)〜M(15)の中性しきい値がこれより高くなり、メモリセルM(16)の中性しきい値が最も高くなる。
【0038】
以上のようなNAND型メモリセルを有する不揮発性半導体記憶装置において、読み出し時には、ビット線BLに例えば2Vを印加し、ソース線には例えば0Vを印加する。この場合、セル電流はビット線コンタクトBC部分からソース線コンタクトSC部分に向かって流れる。この際、基板バイアス効果により、同じ中性しきい値を有するメモリセルMであっても、この中性しきい値はソース線コンタクトSCに向かうにしたがって、低くなるように作用する。ところが、本実施形態に係るNAND型メモリセルは、上述のようにメモリセルM(1)、M(2)〜M(15)、M(16)の順にゲート長が長くなるように構成されているので、セル電流が流れない状態ではソース線コンタクトSC側のメモリセルの方が中性しきい値が高くなる。このため、読み出し時の基板バイアス効果による中性しきい値の変化をキャンセルできる。したがって、中性しきい値ばらつきの少ない、浮遊ゲートFGの電荷量が各メモリセルで一定で、信頼性の高い、不揮発性半導体記憶装置を得ることができる。
【0039】
図9は、図7及び図8に示したNAND型メモリセルに紫外線照射を行って、中性しきい値を測定した結果をグラフにして示す図である。この図9からわかるように、セル電流を流した状態における、NAND型メモリセルの各メモリセルM(1)〜M(16)の中性しきい値のばらつきを、従来より抑えることができる。よって、本実施形態に係るNAND型メモリセルを用いれば、中性しきい値ばらつきの少ない、浮遊ゲートFGの電荷量が各メモリセルで一定で、信頼性の高い、不揮発性半導体記憶装置を得ることができる。
【0040】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々に変形可能であり、上記実施形態であげた不純物濃度、ゲート長等は、あくまでも例示にすぎない。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の不揮発性半導体記憶装置によれば、メモリセルの中性しきい値の設定を、読み出し時に電流が流れる方向に対して、上流側に設けられたメモリセルの中性しきい値よりも、下流側に設けられたメモリセルの中性しきい値の方を、高くするようにしたので、読み出し時の基板バイアス効果による中性しきい値の影響をキャンセルでき、中性しきい値ばらつきの少ない、浮遊ゲートの電荷量が各メモリセルで一定の信頼性の高いメモリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の平面図。
【図2】本発明の第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の断面図。
【図3】本発明の第1及び第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置における各メモリセルにセル電流を流した場合の中性しきい値を、グラフにして示す図。
【図4】本発明の第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の平面図。
【図5】本発明の第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の断面図。
【図6】本発明の第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の変形例を示す平面図。
【図7】本発明の第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の平面図。
【図8】本発明の第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の断面図。
【図9】本発明の第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置における各メモリセルにセル電流を流した場合の中性しきい値を、グラフにして示す図。
【図10】(a)は従来の不揮発性半導体記憶装置の平面図、(b)は従来の不揮発性半導体記憶装置の等価回路図。
【図11】(a)は図10におけるA−A’断面図、(b)は図10におけるB−B’断面図。
【図12】従来の不揮発性半導体記憶装置における各メモリセルにセル電流を流した場合の中性しきい値を、グラフにして示す図。
【符号の説明】
SG(1)、SG(2) 選択ゲート
CG(1)〜CG(16) 制御ゲート
FG(1)〜FG(16) 浮遊ゲート
M(1)〜M(16) メモリセル
BC ビット線コンタクト
SC ソース線コンタクト
BL ビット線
10 半導体基板
12 チャネルインプラ領域
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device having NAND memory cells in which a plurality of memory cells are connected in series.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10A is a plan view of a NAND type cell array formed by connecting a plurality of memory cells in series in a conventional nonvolatile semiconductor memory device, and FIG. 10B shows an equivalent circuit thereof. FIG. FIG. 11A is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 10A, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG.
[0003]
As can be seen from FIG. 11, each memory cell includes a floating gate FG and a control gate CG. Each memory cell is configured to be able to hold data by storing charges in the floating gate FG or discharging the stored charges.
[0004]
As can be seen from FIG. 10 and FIG. 11, in the nonvolatile semiconductor memory device according to this prior art, NAND memory cells are constituted by 16 memory cells M (1) to M (16). That is, 16 memory cells M (1) to M (16) are connected in series so as to share the source / drain region SD, thereby forming a NAND memory cell. A selection gate SG (1) is provided on the drain side of the memory cell M (1), and a selection gate SG (2) is provided on the source side of the memory cell M (16). As can be seen from FIG. 11A in particular, each of these selection gates SG (1) and SG (2) is composed of two selection lines. Here, the 16 floating gates FG (1) to FG (16) and the 16 control gates CG (1) to (16) are all formed with the same dimensions.
[0005]
As can be seen from FIG. 11A, a drain region D connected to the bit line BL is formed on the drain side of the select gate SG (1). A portion connected to the bit line BL forms a bit line contact BC shown in FIG. As can be seen from FIG. 11A, a source region S connected to the source line is formed on the source side of the selection gate SG (2). A portion connected to the source line forms a source line contact SC shown in FIG.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Reading data in the nonvolatile semiconductor memory device having the NAND type cell array as described above is performed by setting the control gate CG of the selected memory cell M to 0 V and applying an on-voltage to the other control gates CG. It is determined how much the voltage applied to BL is reduced before being transmitted to the source region S. That is, it is determined whether the cell current flows or not.
[0007]
At this time, even if each memory cell M has the same neutral threshold value, the substrate bias due to the cell current flowing between the memory cell M close to the bit line BL and the memory cell far from the bit line BL. Due to the effect, variation occurs when the neutral threshold is viewed as a NAND type cell array. Here, the neutral threshold value refers to a threshold value in a state in which no charge is accumulated in the floating gate FG of each memory cell M or is not swept out. In other words, this is the threshold value when the number of electrons and the number of holes in the floating gate FG are the same, and therefore in a neutral state. FIG. 12 shows the relationship between the memory cells M (1) to M (16) of the NAND type memory cell and the neutral threshold value.
[0008]
FIG. 12 is a graph showing the result of measuring the neutral threshold value of each of the memory cells M (1) to M (16) by irradiating the NAND type cell array shown in FIGS. 10 and 11 with ultraviolet rays. As can be seen from FIG. 12, the memory cell M closer to the bit line BL has a higher neutral threshold value than the memory cell M far from the bit line BL. In other words, the neutral threshold value decreases in order from the memory cell M (1) close to the bit line BL to the memory cell M (16) far from the bit line BL. Thus, when the neutral threshold value of the memory cell M varies, the variation of the neutral threshold value of the entire NAND memory cell is expanded. If the dispersion of the neutral threshold value of the entire NAND type memory cell increases, the yield of the product decreases, which causes a problem in terms of reliability.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device that suppresses variations in the neutral threshold value of the entire NAND memory cell. It is another object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device in which the yield of products is improved and the reliability is improved by suppressing variations in the neutral threshold value of the entire memory cell.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is
A memory cell in which a floating gate and a control gate are stacked on a semiconductor substrate, and adjacent ones are connected in series so as to share a source / drain region of the first conductivity type to form a NAND type memory cell A nonvolatile semiconductor memory device comprising a plurality of
Each of the memory cells includes a channel implantation region of a second conductivity type different from the first conductivity type below the floating gate,
The impurity concentration of the second conductivity type in the channel implantation region of the memory cell upstream of the cell current is equal to the channel implantation of the memory cell downstream of the cell current with respect to the direction in which the cell current flows during reading of the NAND memory cell. The region is lower than the impurity concentration of the second conductivity type in the region.
In addition, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention includes:
A non-volatile memory comprising a plurality of memory cells in which a floating gate and a control gate are stacked on a semiconductor substrate and connected in series so that adjacent ones share a source / drain region to form a NAND memory cell A semiconductor memory device,
The channel length of the memory cell on the upstream side of the cell current is shorter than the channel length of the memory cell on the downstream side of the cell current with respect to the direction in which the cell current flows during reading of the NAND memory cell.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
According to the first embodiment of the present invention, in a nonvolatile semiconductor memory device having NAND type memory cells, the impurity concentration in the channel implantation region of each memory cell increases as the cell current of each memory cell flows. By doing so, the neutral threshold value of each memory cell is sequentially increased so as to cancel the influence of the neutral threshold value due to the substrate bias effect at the time of reading. More details will be described below.
[0012]
FIG. 1 is a plan view showing a NAND memory cell of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG.
[0013]
As can be seen from FIG. 1, each of the 16 memory cells M (1) to M (16) constituting the NAND type memory cell has a control gate CG (1) to CG (16) and a floating gate FG (1), respectively. ) To FG (16). A selection gate SG (1) is provided on the drain side of the NAND type memory cell, and a selection gate SG (2) is provided on the source side. A bit line contact BC is formed on the drain side of the selection gate SG (1). A source line contact SC is formed on the source side of the selection gate SG (2).
[0014]
As can be seen from FIG. 2, the memory cells M (1) to M (16) are formed on the P-type semiconductor substrate 10. Each of the memory cells (1) to M (16) has an N-type transistor structure in which an N-type impurity is diffused after gate processing. It is the impurity concentration of the channel implantation regions 12 (1) to 12 (16) that determines the neutral threshold value of each of the memory cells M (1) to M (16). The dose of the impurity (boron) in the channel implantation regions 12 (1) to 12 (16) in the NAND type memory cell according to the present embodiment is 3E12 cm −3 as it goes from the bit line contact BC to the source line contact SC. from to 4.5E12cm -3, it is changing 0.1E12cm -3 increments. That is, the boron dose of the channel implantation region 12 (1) of the memory cell M (1) is 3E12 cm −3 , and the boron dose of the channel implantation region 12 (2) of the memory cell (2) is 3.1E12 cm. -3 . The memory cells M (3)... Thereafter are increased in dose every 0.1E12 cm −3 in the same manner as above, and the boron dose in the channel implantation region 12 (15) of the memory cell 12 (15) is a 4.4E12cm -3, boron dose of channel implantation region 12 (16) of the memory cell 12 (16) is 4.5E12cm -3.
[0015]
As described above, the impurity dose in the channel implantation regions 12 (1) to 12 (16) is increased from the bit line contact BC side, which is the direction in which the cell current flows, toward the source line contact SC. The neutral threshold value of the memory cell M (1) is the lowest, and the neutral threshold value increases from the memory cell M (1) toward the source line contact SC. The neutral threshold is configured to be the highest.
[0016]
The channel implantation regions 12 (1) to 12 (16) of the NAND type memory cell as shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained by the following manufacturing process.
[0017]
First, a resist having an opening on the channel implantation region 12 (1) is formed by a lithography process. Then, boron is implanted from above the resist at a concentration of 3E12 cm −3 to form a channel implantation region 12 (1). Next, a resist having an opening on the channel implantation region 12 (2) is formed by a lithography process. Then, boron is implanted from above the resist at a concentration of 3.1E12 cm −3 to form a channel implantation region 12 (2). Next, a resist having an opening on the channel implantation region 12 (3) is formed by a lithography process. Then, boron is implanted from above the resist at a concentration of 3.2E12 cm −3 to form a channel implantation region 12 (3).
[0018]
In this manner, the process of increasing the boron dose by 0.1E12 cm −3 is repeated to sequentially form the channel implant region 12 (4) and the subsequent layers. Finally, a resist having an opening on the channel implantation region 16 (16) is formed by a lithography process. Then, boron is implanted from above the resist at a concentration of 4.5E12 cm −3 to form a channel implantation region 12 (16).
[0019]
In the nonvolatile semiconductor memory device having the NAND type memory cell as described above, for example, 2V is applied to the bit line BL and 0V is applied to the source line at the time of reading. In this case, the cell current flows from the bit line contact BC portion toward the source line contact SC portion. At this time, due to the substrate bias effect, even in the memory cell M having the same neutral threshold value, the neutral threshold value when the cell current flows is lowered as it goes toward the source line contact SC. Act on. However, as described above, the NAND type memory cell according to the present embodiment is configured such that the neutral threshold value is higher in the memory cell M on the source line contact SC side when no cell current flows. . For this reason, the change in the neutral threshold due to the substrate bias effect at the time of reading can be canceled.
[0020]
FIG. 3 is a graph showing the result of measuring the neutral threshold value by irradiating the NAND type memory cell shown in FIGS. 1 and 2 with ultraviolet rays. As can be seen from FIG. 3, the neutral threshold value of each of the memory cells M (1) to M (16) of the NAND type memory cell becomes substantially constant in a state where a cell current flows. Therefore, by using the NAND memory cell according to the present embodiment, a highly reliable nonvolatile semiconductor memory device in which the amount of charge of the floating gate FG is small in each memory cell with little variation in the neutral threshold value is obtained. be able to.
[0021]
In the first embodiment, in order to reduce the number of lithography processes and the number of implantation processes, the channel implantation regions 12 (1) to 12 (16) can be grouped into a predetermined group unit. For example, the channel implantation regions 12 (1) to 12 (8) of the memory cells M (1) to M (8) are formed as one group with the same impurity concentration, and the memory cells M (9) to M (16) are formed. ) Of channel implantation regions 12 (9) to 12 (16) as a group can be formed with the same impurity concentration as that of the channel implantation regions 12 (1) to 12 (8).
[0022]
In this case, a resist having an opening is collectively formed on the channel implantation regions 12 (1) to 12 (8), and boron implantation is performed at a dose of 3.3E12 cm −3 , for example. Next, a resist having openings provided together on the channel implantation regions 12 (9) to 12 (16) is formed, and boron implantation is performed at a dose of 4.0E12 cm−3, for example. By doing in this way, the number of processes of a lithography process and an implantation process can be reduced. Moreover, even if the NAND type memory cell has such a configuration, it is possible to suppress variations in the neutral threshold when a cell current flows, compared to the conventional case.
[0023]
In addition, the channel implantation regions 12 (1) to 12 (16) are not necessarily divided into two equal parts of the channel implantation regions 12 (1) to 12 (8) and 12 (9) to 12 (16). . For example, a resist having an opening is formed by lithography only on the channel implantation region 12 (16) of the memory cell M (16) closest to the source line contact SC, and boron implantation is performed with a dose amount of 3.1E12 cm −3. . Next, a resist having an opening is formed by lithography on the channel implantation regions 12 (1) to 12 (15) of the remaining memory cells M (1) to M (15), and the dose is 3.0E12 cm −3. Boron implantation may be performed.
[0024]
Furthermore, these lithography process and implantation process can also serve as these processes for the select gates SG (1) and SG (2). It can also serve as these steps of the peripheral circuit.
[0025]
Contrary to the above-described embodiment, when reading, a voltage of 2 V, for example, is applied to the source line, and, for example, 0 V is applied to the bit line BL, and the cell current flows from the source line side to the bit line BL side. There is also. In such a case, contrary to the above-described embodiment, the neutral threshold value of the memory cell M may be set so as to increase from the source line contact SC toward the bit line contact BC.
[0026]
[Second Embodiment]
According to the second embodiment of the present invention, in a non-volatile semiconductor memory device having NAND type memory cells, the gate length of the memory cell is increased as it goes in the direction in which the cell current of each memory cell flows. The neutral threshold value of each memory cell is sequentially increased to cancel the influence of the neutral threshold value due to the substrate bias effect at the time of reading. More details will be described below.
[0027]
FIG. 4 is a plan view showing a NAND type cell array of the nonvolatile semiconductor memory device according to this embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view along the line DD ′ in FIG.
[0028]
As can be seen from FIG. 4, the nonvolatile semiconductor memory device according to this embodiment is configured such that the gate lengths of the memory cells M (1) to M (16) are gradually increased from the bit line contact BC side. Yes. Specifically, the gate length of the control gate CG (1) and the floating gate FG (1) of the memory cell M (1) is set to 0.2 μm, and the control gate CG (2) and the floating gate of the memory cell M (2) are set. The gate length of FG (2) is set to 0.21 μm. Thus, the gate length is increased by 0.01 μm from the bit line contact BC toward the source line contact SC. Thus, when the gate length is increased by 0.01 μm, the gate length of the control gate CG (16) and the floating gate FG (16) of the memory cell M (16) becomes 0.35 μm. By configuring the gate length in this way, the neutral threshold value of the memory cell M having a short gate length is lowered and the neutral threshold value of the memory cell M having a long gate length is increased due to the short channel effect of the transistor. Become.
[0029]
In the nonvolatile semiconductor memory device having the NAND type memory cell as described above, for example, 2V is applied to the bit line BL and 0V is applied to the source line at the time of reading. In this case, the cell current flows from the bit line contact BC portion toward the source line contact SC portion. At this time, due to the substrate bias effect, even in the memory cell M having the same neutral threshold, the neutral threshold acts so as to decrease toward the source line contact SC. However, since the NAND type memory cell according to the present embodiment is configured such that the gate length increases from the bit line contact BC toward the source line contact SC as described above, in a state where no cell current flows. The memory cell on the source line contact SC side has a higher neutral threshold value. For this reason, the change in the neutral threshold due to the substrate bias effect at the time of reading can be canceled.
[0030]
The above-described graph shown in FIG. 3 can be obtained even when the neutral threshold value is measured by irradiating the NAND type memory cell shown in FIGS. 4 and 5 with ultraviolet rays. That is, it is possible to obtain a highly reliable nonvolatile semiconductor memory device in which the amount of charge in the floating gate FG is small in each memory cell and the neutral threshold variation is small.
[0031]
In the second embodiment, the gate length can be grouped in a predetermined memory cell unit in order to suppress an increase in cell area. For example, as shown in FIG. 6, the gate length of the memory cells M (1) to M (8) is 0.2 μm, and the gate length of the memory cells M (9) to M (16) is 0.21 μm. Is also possible. As a result, an increase in the cell area can be suppressed, and an improvement in variations in the neutral threshold value of the memory cell can be expected.
[0032]
Furthermore, only the gate length of the memory cell M (16) that is the most downstream side through which the cell current flows can be made longer than the gate lengths of the other memory cells M (1) to M (15). For example, the gate length of the memory cells M (1) to M (15) can be 0.2 μm, and the gate length of the memory cell M (16) can be 0.21 μm.
[0033]
Contrary to the above-described embodiment, when reading, a voltage of 2 V, for example, is applied to the source line, and, for example, 0 V is applied to the bit line BL, and the cell current flows from the source line side to the bit line BL side. There is also. In such a case, contrary to the above-described embodiment, the gate length of the memory cell M may be configured to increase from the source line contact SC toward the bit line contact BL.
[0034]
[Third Embodiment]
According to the third embodiment of the present invention, in a nonvolatile semiconductor memory device having NAND type memory cells, the gate length of the memory cell provided closest to the bit line contact is the shortest and provided closest to the source line contact. Neutral threshold value due to substrate bias effect at the time of reading by making the gate length of the memory cell the longest and aligning the gate length of other memory cells provided between these memory cells with the intermediate gate length The effect of canceling is canceled. More details will be described below.
[0035]
FIG. 7 is a plan view showing a NAND cell array of the nonvolatile semiconductor memory device according to this embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line EE ′ in FIG.
[0036]
As can be seen from FIG. 7, the interval between the selection gate SG (1) and the control gate CG (1) and the interval between the selection gate SG (2) and the control gate SG (16) are adjusted according to the processing of the slit portion. Considering this, the interval between the other control gates SC (2) to CG (15) is set wider. In this case, it is noted that only the control gates CG (1) and CG (16) are thinner than the others even if etching is performed with a resist having an opening with the same gate length due to the loading effect of the lithography process in the manufacturing process. There is a need to.
[0037]
The gate dimensions on the mask at the time of PEP are 0.2 μm for the memory cells M (1) to M (15), and only 0.22 μm for the memory cell M (16). When the thinning due to the loading effect is 0.01 μm, the memory cell gate length in this embodiment is 0.19 μm for the memory cell M (1), 0.20 μm for the memory cells M (2) to M (15), the memory Cell M (16) is formed at 0.21 μm. Therefore, when viewed from a single cell, the neutral threshold value of the memory cell M (1) is the lowest, and the neutral threshold values of the memory cells M (2) to M (15) are higher than this. The neutral threshold value of M (16) is the highest.
[0038]
In the nonvolatile semiconductor memory device having the NAND type memory cell as described above, for example, 2V is applied to the bit line BL and 0V is applied to the source line at the time of reading. In this case, the cell current flows from the bit line contact BC portion toward the source line contact SC portion. At this time, due to the substrate bias effect, even in the memory cell M having the same neutral threshold, the neutral threshold acts so as to decrease toward the source line contact SC. However, the NAND memory cell according to the present embodiment is configured such that the gate length becomes longer in the order of the memory cells M (1), M (2) to M (15), and M (16) as described above. Therefore, when the cell current does not flow, the neutral threshold value is higher in the memory cell on the source line contact SC side. For this reason, the change in the neutral threshold due to the substrate bias effect at the time of reading can be canceled. Therefore, it is possible to obtain a highly reliable nonvolatile semiconductor memory device in which the amount of charge of the floating gate FG with little neutral threshold variation is constant in each memory cell.
[0039]
FIG. 9 is a graph showing the result of measuring the neutral threshold value by irradiating the NAND type memory cell shown in FIGS. 7 and 8 with ultraviolet rays. As can be seen from FIG. 9, the variation in the neutral threshold value of each of the memory cells M (1) to M (16) of the NAND type memory cell in the state where the cell current flows can be suppressed as compared with the conventional case. Therefore, by using the NAND memory cell according to the present embodiment, a highly reliable nonvolatile semiconductor memory device in which the amount of charge of the floating gate FG is small in each memory cell with little variation in the neutral threshold value is obtained. be able to.
[0040]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made, and the impurity concentration, the gate length, and the like given in the above embodiment are merely examples.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, the neutral threshold value of the memory cell is set in the memory cell provided on the upstream side with respect to the direction in which the current flows during reading. Since the neutral threshold value of the memory cell provided downstream is higher than the neutral threshold value, the influence of the neutral threshold value due to the substrate bias effect at the time of reading can be canceled. It is possible to provide a highly reliable memory in which the floating gate charge amount is small in each memory cell and the neutral threshold variation is small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention.
FIG. 3 is a graph showing a neutral threshold when a cell current is passed through each memory cell in the nonvolatile semiconductor memory device according to the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of a nonvolatile semiconductor memory device according to a second embodiment of the invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a nonvolatile semiconductor memory device according to a second embodiment of the invention.
FIG. 6 is a plan view showing a modification of the nonvolatile semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.
FIG. 7 is a plan view of a nonvolatile semiconductor memory device according to a third embodiment of the invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a nonvolatile semiconductor memory device according to a third embodiment of the invention.
FIG. 9 is a graph showing a neutral threshold when a cell current is passed through each memory cell in a nonvolatile semiconductor memory device according to a third embodiment of the present invention.
10A is a plan view of a conventional nonvolatile semiconductor memory device, and FIG. 10B is an equivalent circuit diagram of the conventional nonvolatile semiconductor memory device.
11A is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 10, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG.
FIG. 12 is a graph showing a neutral threshold value when a cell current is passed through each memory cell in a conventional nonvolatile semiconductor memory device.
[Explanation of symbols]
SG (1), SG (2) Select gates CG (1) -CG (16) Control gates FG (1) -FG (16) Floating gates M (1) -M (16) Memory cell BC Bit line contact SC Source Line contact BL Bit line 10 Semiconductor substrate 12 Channel implantation region

Claims (6)

半導体基板上に浮遊ゲートと制御ゲートとが積層され、隣接するもの同士で第1導電型のソース/ドレイン領域を共有する形で直列的に接続されてNAND型メモリセルを構成するためのメモリセルを複数備えた不揮発性半導体記憶装置であって、
前記メモリセルは、それぞれ、前記浮遊ゲートの下方に、前記第1導電型と異なる第2導電型のチャネルインプラ領域を備えており、
前記NAND型メモリセルの読み出し時にセル電流が流れる方向に対し、セル電流の上流側のメモリセルのチャネルインプラ領域の前記第2導電型の不純物濃度が、セル電流の下流側のメモリセルのチャネルインプラ領域の前記第2導電型の不純物濃度よりも低い、ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A memory cell in which a floating gate and a control gate are stacked on a semiconductor substrate, and adjacent ones are connected in series so as to share a source / drain region of the first conductivity type to form a NAND type memory cell A nonvolatile semiconductor memory device comprising a plurality of
Each of the memory cells includes a channel implantation region of a second conductivity type different from the first conductivity type below the floating gate,
The impurity concentration of the second conductivity type in the channel implantation region of the memory cell upstream of the cell current is equal to the channel implantation of the memory cell downstream of the cell current with respect to the direction in which the cell current flows during reading of the NAND memory cell. A non-volatile semiconductor memory device, wherein the concentration is lower than the impurity concentration of the second conductivity type in the region.
前記メモリセルのチャネルインプラ領域の前記第2導電型の不純物濃度は、セル電流の上流側から下流側へ向かうにしたがって、順次、高くなることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。 2. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein the impurity concentration of the second conductivity type in the channel implantation region of the memory cell increases sequentially from the upstream side to the downstream side of the cell current. apparatus. 前記メモリセルのチャネルインプラ領域の前記第2導電型の不純物濃度は、セル電流の上流側から下流側へ向かうにしたがって、1又は複数のメモリセルをまとめたグループ単位で、順次高くなることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。 The impurity concentration of the second conductivity type in the channel implantation region of the memory cell is sequentially increased in units of groups in which one or a plurality of memory cells are grouped from the upstream side to the downstream side of the cell current. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1. 半導体基板上に浮遊ゲートと制御ゲートとが積層され、隣接するもの同士でソース/ドレイン領域を共有する形で直列的に接続されてNAND型メモリセルを構成するためのメモリセルを複数備えた不揮発性半導体記憶装置であって、
前記NAND型メモリセルの読み出し時にセル電流が流れる方向に対し、セル電流の上流側のメモリセルのチャネル長が、セル電流の下流側のメモリセルのチャネル長よりも短いことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A non-volatile memory comprising a plurality of memory cells in which a floating gate and a control gate are stacked on a semiconductor substrate and connected in series so that adjacent ones share a source / drain region to form a NAND memory cell A semiconductor memory device,
Nonvolatile, characterized in that a channel length of a memory cell on the upstream side of the cell current is shorter than a channel length of a memory cell on the downstream side of the cell current with respect to a direction in which the cell current flows during reading of the NAND memory cell Semiconductor memory device.
前記メモリセルのチャネル長は、セル電流の上流側から下流側へ向かうにしたがって、順次高くなることを特徴とする請求項4に記載の不揮発性半導体記憶装置。  5. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, wherein the channel length of the memory cell increases sequentially from the upstream side to the downstream side of the cell current. 前記メモリセルのチャネル長は、セル電流の上流側から下流側へ向かうにしたがって、1又は複数のメモリセルをまとめたグループ単位で、順次高くなることを特徴とする請求項4に記載の不揮発性半導体記憶装置。  5. The nonvolatile memory according to claim 4, wherein a channel length of the memory cell is sequentially increased in units of groups in which one or a plurality of memory cells are gathered from the upstream side to the downstream side of the cell current. Semiconductor memory device.
JP24033498A 1998-08-26 1998-08-26 Nonvolatile semiconductor memory device Expired - Fee Related JP4082796B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24033498A JP4082796B2 (en) 1998-08-26 1998-08-26 Nonvolatile semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24033498A JP4082796B2 (en) 1998-08-26 1998-08-26 Nonvolatile semiconductor memory device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000068487A JP2000068487A (en) 2000-03-03
JP4082796B2 true JP4082796B2 (en) 2008-04-30

Family

ID=17057947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24033498A Expired - Fee Related JP4082796B2 (en) 1998-08-26 1998-08-26 Nonvolatile semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4082796B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6835987B2 (en) 2001-01-31 2004-12-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-volatile semiconductor memory device in which selection gate transistors and memory cells have different structures
JP5030131B2 (en) * 2004-12-28 2012-09-19 エスケーハイニックス株式会社 NAND flash memory device
KR100602320B1 (en) * 2005-05-03 2006-07-18 주식회사 하이닉스반도체 Non-volatile memory device having uniform programming speed
KR101503875B1 (en) 2008-03-17 2015-03-25 삼성전자주식회사 Semiconductor Device Capable Of Suppressing Short Channel Effect And Method Of Fabricating The Same
KR101539399B1 (en) 2008-09-24 2015-07-24 삼성전자주식회사 Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2014241358A (en) * 2013-06-12 2014-12-25 株式会社東芝 Semiconductor memory device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000068487A (en) 2000-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7948020B2 (en) Asymmetric single poly NMOS non-volatile memory cell
US5940704A (en) Method of manufacturing a reference apparatus
US5323039A (en) Non-volatile semiconductor memory and method of manufacturing the same
US7046552B2 (en) Flash memory with enhanced program and erase coupling and process of fabricating the same
US7859043B2 (en) Three-terminal single poly NMOS non-volatile memory cell
US7633114B2 (en) Non-volatile memory integrated circuit
JP2008182262A (en) Nonvolatile memory cell with p-n junction formed in polysilicon floating gate, and its manufacture
KR20070015525A (en) Vertical eeprom nrom memory devices
JPH11204763A (en) Nonvolatile storage and its operating method and manufacture
US8999785B2 (en) Flash-to-ROM conversion
US8004034B2 (en) Single poly type EEPROM and method for manufacturing the EEPROM
US8319316B2 (en) Depletion MOS transistor and enhancement MOS transistor
CN111696607B (en) Programmable erasable non-volatile memory
JP4082796B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US5898614A (en) Non-volatile semiconductor memory device
US6329687B1 (en) Two bit flash cell with two floating gate regions
JP4083835B2 (en) Nonvolatile memory cell and programming method
US6839278B1 (en) Highly-integrated flash memory and mask ROM array architecture
US10916558B2 (en) NOR flash memory and method of fabricating the same
US6455375B1 (en) Eeprom tunnel window for program injection via P+ contacted inversion
CN113690241A (en) Semiconductor memory device with a plurality of memory cells
WO2004070730A1 (en) A novel highly-integrated flash memory and mask rom array architecture
KR100247226B1 (en) Non-volatile memory device and method for manufacturing thereof
CN115579041A (en) Ultra-short channel NOR flash memory array, manufacturing process and programming method
KR0161808B1 (en) Nand-type non-volatile semiconductor memory device & method for making the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040413

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060906

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080212

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees