JP4802040B2 - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
図1及び図2に本発明の第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の構造を示す。図の記号の添え字は、用いられている素子の位置の違いを表わすためのものであり、主記号が同じものは同じ工程で形成された同じ材質の材料を示している。
図18に本発明の第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のレイアウトの平面図を示す。なお、以下において、図2と同一の部分には、同一符号をつけて詳しい説明は省略する。また、図の記号の添え字は、用いられている素子の位置の違いを表わすためのものであり、主記号が同じものは同じ工程で形成された同じ材質の材料を示している。
図26に本発明の第3の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のレイアウトの平面図を示す。なお、第1及び第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置と同一の部分には、同一符号をつけて詳しい説明は省略する。また、図の記号の添え字は、用いられている素子の位置の違いを表わすためのものであり、主記号が同じものは同じ工程で形成された同じ材質の材料を示している。
図34に本発明の第4の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のウェルコンタクト部のレイアウトの平面図を示す。なお、第3の実施形態までと同一の部分には、同一符号をつけて詳しい説明は省略する。また、図の記号の添え字は、用いられている素子の位置の違いを表わすためのものであり、主記号が同じものは同じ工程で形成された同じ材質の材料を示している。
図43に本発明の第5の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のウェルコンタクト部のレイアウトの平面図を示す。なお、第4の実施形態までと同一の部分には、同一符号をつけて詳しい説明は省略する。また、図の記号の添え字は、用いられている素子の位置の違いを表わすためのものであり、主記号が同じものは同じ工程で形成された同じ材質の材料を示している。
図46に本発明の第6の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のウェルコンタクト部のレイアウトの平面図を示す。なお、第5の実施形態までと同一の部分には、同一符号をつけて詳しい説明は省略する。また、図の記号の添え字は、用いられている素子の位置の違いを表わすためのものであり、主記号が同じものは同じ工程で形成された同じ材質の材料を示している。
本発明の第7の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のメモリセルストリング部及びそれに並列して形成されたウェルコンタクト部のレイアウトの平面図を、それぞれ図51及び図52に示す。
Claims (5)
- 並列に配置された複数のNANDストリングを有する不揮発性半導体記憶装置であって、
前記NANDストリングの各々は、
半導体基板に素子分離領域を形成する素子分離絶縁膜によって分離された素子領域上に第1の絶縁膜を介して形成された浮遊ゲート電極と、前記浮遊ゲート電極上に第2の絶縁膜を介して前記浮遊ゲート電極の側面および上面を覆うように形成された制御ゲート電極とをそれぞれ有する複数の不揮発性メモリセルの電流通路が直列に接続されたメモリセルブロックと、
前記浮遊ゲート電極と同じ電極材の第1の電極層と前記制御ゲート電極と同じ電極材の第2の電極層とが、前記第2の絶縁膜と同じ絶縁材の第3の絶縁膜の一部に形成された第1の開口部を介して直接接して形成された第1のゲート電極を有し、電流通路の一端が前記メモリセルブロック中の直列接続された不揮発性メモリセルの電流通路の一端に接続され、電流通路の他端がデータ転送線コンタクトを介してデータ転送線に接続された第1の選択ゲートトランジスタと、
前記浮遊ゲート電極と同じ電極材の第3の電極層と前記制御ゲート電極と同じ電極材の第4の電極層とが、前記第2の絶縁膜と同じ絶縁材の第4の絶縁膜の一部に形成された第2の開口部を介して直接接して形成された第2のゲート電極を有し、電流通路の一端が前記メモリセルブロック中の直列接続された不揮発性メモリセルの電流通路の他端に接続され、電流通路の他端がソース線コンタクトを介してソース線に接続された第2の選択ゲートトランジスタとを具備し、
隣接する前記NANDストリングにそれぞれ含まれる前記データ転送線コンタクトの間の前記素子分離絶縁膜の上面の高さは、前記第1の選択ゲートトランジスタの電流通路の他端と前記データ転送線コンタクトとの間の素子領域における前記半導体基板の主表面の高さより高く、且つ隣接する前記NANDストリングにそれぞれ含まれる前記データ転送線コンタクトの間の前記素子分離絶縁膜の上面の高さは、隣接する前記メモリセルブロックの間の、該メモリセルブロックを構成する前記不揮発性メモリセルのソース電極またはドレイン電極に接した前記素子分離絶縁膜の上面高さよりも高い、或いは
隣接する前記NANDストリングにそれぞれ含まれる前記ソース線コンタクトの間の前記素子分離絶縁膜の上面の高さは、前記第2の選択ゲートトランジスタの電流通路の他端と前記ソース線コンタクトとの間の素子領域における前記半導体基板の主表面の高さより高く、且つ隣接する前記NANDストリングにそれぞれ含まれる前記ソース線コンタクトの間の前記素子分離絶縁膜の上面の高さは、隣接する前記メモリセルブロックの間の、該メモリセルブロックを構成する前記不揮発性メモリセルのソース電極またはドレイン電極に接した前記素子分離絶縁膜の上面高さよりも高い
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 半導体基板に素子分離領域を形成する素子分離絶縁膜によって分離された素子領域上に第1の絶縁膜を介して形成された浮遊ゲート電極と、前記浮遊ゲート電極上に第2の絶縁膜を介して前記浮遊ゲート電極の側面および上面を覆うように形成された制御ゲート電極とをそれぞれ有する複数の不揮発性メモリセルの電流通路が直列に接続されたメモリセルブロックと、
前記浮遊ゲート電極と同じ電極材の第1の電極層と前記制御ゲート電極と同じ電極材の第2の電極層とが、前記第2の絶縁膜と同じ絶縁材の第3の絶縁膜の一部に形成された第1の開口部を介して直接接して形成された第1のゲート電極を有し、電流通路の一端が前記メモリセルブロック中の直列接続された不揮発性メモリセルの電流通路の一端に接続され、電流通路の他端がデータ転送線コンタクトを介してデータ転送線に接続された第1の選択ゲートトランジスタと、
前記浮遊ゲート電極と同じ電極材の第3の電極層と前記制御ゲート電極と同じ電極材の第4の電極層とが、前記第2の絶縁膜と同じ絶縁材の第4の絶縁膜の一部に形成された第2の開口部を介して直接接して形成された第2のゲート電極を有し、電流通路の一端が前記メモリセルブロック中の直列接続された不揮発性メモリセルの電流通路の他端に接続され、電流通路の他端がソース線コンタクトを介してソース線に接続された第2の選択ゲートトランジスタとを具備し、
前記素子分離領域に形成されている前記第2の絶縁膜の底面の高さより、前記第1の開口部に接して前記素子分離領域に形成されている前記第3の絶縁膜の底面の高さが高い、或いは
前記素子分離領域に形成されている前記第2の絶縁膜の底面の高さより、前記第2の開口部に接して前記素子分離領域に形成されている前記第4の絶縁膜の底面の高さが高い
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 前記第2の電極層は前記素子領域における前記第1の開口部の内部を含んだ前記第3の絶縁膜の底面の高さより低い位置まで形成されていることによって、前記第1の電極層と直接接している、或いは
前記第4の電極層は前記素子領域における前記第2の開口部の内部を含んだ前記第4の絶縁膜の底面の高さより低い位置まで形成されていることによって、前記第3の電極層と直接接している
ことを特徴とする請求項1または2記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 前記第1の絶縁膜の下の半導体領域の電位を一定に保つためのウェルコンタクトが形成され、前記ウェルコンタクトは、前記素子分離領域と同じ幅の別の素子分離領域を隔てて前記NANDストリングと並列に配置された、前記素子領域と同じ幅の別の素子領域に形成されている
ことを特徴とする請求項1または2記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 前記メモリセルブロックは前記素子分離領域を隔てて互いに並列して複数形成されており、
前記データ転送線は前記並列した複数のメモリセルブロックそれぞれの上を1本ずつ互いに平行に複数形成されており、
前記データ転送線と直交し、前記素子分離領域で隔てられている前記複数のメモリセルブロックの不揮発性メモリセルの制御ゲート電極同士を接続する互いに平行な複数のデータ選択線と、
前記複数のデータ選択線と平行し、前記素子分離領域で隔てられている複数の第1の選択ゲートトランジスタの第1のゲート電極同士を接続する第1の制御線と、
前記複数のデータ選択線と平行し、前記素子分離領域で隔てられている複数の第2の選択ゲートトランジスタの第2のゲート電極同士を接続する第2の制御線とを更に具備する ことを特徴とする請求項1または2記載の不揮発性半導体記憶装置。
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