JPH01293670A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPH01293670A
JPH01293670A JP63126131A JP12613188A JPH01293670A JP H01293670 A JPH01293670 A JP H01293670A JP 63126131 A JP63126131 A JP 63126131A JP 12613188 A JP12613188 A JP 12613188A JP H01293670 A JPH01293670 A JP H01293670A
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floating
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semiconductor memory
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Ryuichi Matsuo
龍一 松尾
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

Abstract

PURPOSE:To realize a highly integrated device by effectively utilizing a blank part between metal wiring layers by arranging a control gate pair and a floating gate pair along two crossed directions at the upper part of a substrate where impurity diffusion regions for a source and a drain have been formed. CONSTITUTION:Control gates 2 are formed in the X direction at the upper part of a substrate 10; control gates 12 are formed in the Y direction at the upper part of the gates 2; floating gates 11 are formed at the lower part of the gates 2 via an insulator layer 7. The floating gates 11 are formed at the lower part of the gates 12 via the layer 7. For a write operation and a readout operation of memory transistors arranged in the X and Y directions, a high voltage is applied to the gates 12.1 in N-type impurity diffusion regions 3, 1 on the side of a drain of floating gates 1 and a low voltage is applied to the regions 3 on the side of other drains and to the gates 12.2; then, the write operation is executed; when the low voltage is applied to the regions 3 and the gates 12.2 in this manner, the readout operation is executed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は半導体記憶装置に関し、特にメモリセルの高
集積化を図るための不揮発性半導体記憶装置の構造に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory device, and particularly to the structure of a nonvolatile semiconductor memory device for achieving high integration of memory cells.

[従来の技術〕 第4A図は従来のNチャネルのフローティングゲート型
不揮発性半導体記憶装置を示す部分平面図、第4B図は
第4A図のIVB−IVB線における断面図である。
[Prior Art] FIG. 4A is a partial plan view showing a conventional N-channel floating gate type nonvolatile semiconductor memory device, and FIG. 4B is a sectional view taken along the line IVB-IVB in FIG. 4A.

図において、P型シリコン基板10の上方には、絶縁体
層7を介し、矢印Xで示される方向に延びるように互い
に所定の間隔を隔てて、多結晶シリコン等の導電体層か
らなるコントロールゲート2が形成されている。このコ
ントロールゲート2の下方には、絶縁体層7を介して、
同様に導電体層からなるフローティングゲート1が形成
されている。フローティングゲート1の下方のP型シリ
コン基板10には、間隔を隔てて、ドレイン側のN型不
純物拡散領域3とソース側のN型不純物拡散領域4とが
形成されている。N型不純物拡散領域3はフローティン
グゲート1の下に食い込み部分3aを有し、N型不純物
拡散領域4は同様に食い込み部分4aを有している。ド
レイン側のN型不純物拡散領域3はコンタクトホール6
を介して、アルミニウム等からなる金属配線層5と接続
されている。この金属配線層5はコントロールゲート2
と直交し、矢印Yで示される方向に延びるように互いに
所定の間隔を隔てて形成されている。
In the figure, control gates made of a conductive layer such as polycrystalline silicon are arranged above a P-type silicon substrate 10 at a predetermined distance from each other so as to extend in the direction indicated by the arrow X through an insulating layer 7. 2 is formed. Below this control gate 2, via an insulator layer 7,
Similarly, a floating gate 1 made of a conductive layer is formed. In the P-type silicon substrate 10 below the floating gate 1, an N-type impurity diffusion region 3 on the drain side and an N-type impurity diffusion region 4 on the source side are formed at intervals. The N-type impurity diffusion region 3 has a digging portion 3a under the floating gate 1, and the N-type impurity diffusion region 4 similarly has a digging portion 4a. The N-type impurity diffusion region 3 on the drain side is a contact hole 6
It is connected to a metal wiring layer 5 made of aluminum or the like via the metal wiring layer 5 . This metal wiring layer 5 is the control gate 2
They are formed at a predetermined distance from each other so as to extend in the direction indicated by the arrow Y and perpendicular to the arrow Y.

次に、このフローティングゲート型不揮発性半導体記憶
装置の動作について説明する。ここで、フローティング
ゲート1に電子を充電することを「書込み」と言い、フ
ローティングゲート1から電子を放出することを「消去
」と言うことにする。
Next, the operation of this floating gate type nonvolatile semiconductor memory device will be explained. Here, charging the floating gate 1 with electrons will be referred to as "writing", and discharging electrons from the floating gate 1 will be referred to as "erasing".

まず、「書込み」は、1つのドレイン側のN型不純物拡
散領域3と1つのコントロールゲート2に高電圧を印加
し、それ以外のN型不純物拡散領域3およびコントロー
ルゲート2は“Low”レベルのままとすることにより
行なわれる。それにょって、マトリクス状に選択された
1つのメモリトランジスタのチャネル領域で発生した高
いエネルギを有する電子が、フローティングゲート1の
下の絶縁体層7の伝導帯エネルギギャップを越えてフロ
ーティングゲート1に到達する。このようにして、「書
込み」はフローティングゲート1を負の電荷で帯電させ
ることにより行なわれる。一方、「消去」は、紫外線、
または紫外線の波長に近い光の照射によってフローティ
ングゲート1の中の電子を放出させることにより行なわ
れる。そのため、フローティングゲート1の中の電荷の
有無により、メモリトランジスタのしきい値電圧が異な
ることになる。したがって、「読出し」は、しきい値電
圧の差異によってドレイン・ソース間を流れる電流量が
変わることを利用し、この電流量を金属配置層5に接続
されたセンスアンプ(図示せず)によって増幅して検出
し、「書込み」と「消去」の状態を識別することにより
行なわれる。
First, in "writing", a high voltage is applied to one N-type impurity diffusion region 3 and one control gate 2 on the drain side, and the other N-type impurity diffusion regions 3 and control gates 2 are set to "Low" level. This is done by leaving things as they are. As a result, electrons with high energy generated in the channel region of one memory transistor selected in a matrix form cross the conduction band energy gap of the insulator layer 7 under the floating gate 1 and enter the floating gate 1. reach. In this way, "writing" is performed by charging the floating gate 1 with a negative charge. On the other hand, "erasing" means ultraviolet rays,
Alternatively, the electrons in the floating gate 1 may be emitted by irradiation with light having a wavelength close to that of ultraviolet light. Therefore, the threshold voltage of the memory transistor differs depending on the presence or absence of charge in the floating gate 1. Therefore, "reading" takes advantage of the fact that the amount of current flowing between the drain and source changes depending on the difference in threshold voltage, and this amount of current is amplified by a sense amplifier (not shown) connected to the metal arrangement layer 5. This is done by detecting the data and identifying the "write" and "erase" states.

ところで、従来の不揮発性半導体記憶装置は、第4A図
に示すように1つのドレイン側のN型不純物拡散領域3
に対して2つのメモリトランジスタを構成するように形
成されている。このことは、通常、基板電位(接地電位
)に設定されるソース側のN型不純物拡散領域4を共有
し、矢印Yに示される方向における各メモリトランジス
タ間の間隔を小さくするためである。また、金属配線層
5間の矢印Xで示される方向の間隔は、上記Yの方向の
間隔に比べて広く、絶縁体層7のみが形成された領域が
多くなっている。このことは、最上層に積み重ねられる
金属配線層5のパターニングが困難性を有するためであ
る。たとえば、1メガビツトの容量の不揮発性半導体記
憶装置では、技術的に可能な最小限の間隔が、不純物拡
散領域間においては1.0μm1ゲ一ト間においては1
.5μm1金属配線層間においては2.0μm程度であ
る。このことから明らかなように、半導体基板から上に
積層されるほど、間隔を拡げてバターニングする必要が
ある。それは、上に積層されるほど、その積層された層
の段差が大きくなることによる。たとえば、金属配線層
5は、ゲートの膜厚である約2000〜3000Aに比
べて、その膜厚が約10000Aと厚く形成されるので
、パターンのダレも大きく、特に間隔を大きくしてパタ
ーンを設計する必要がある。
By the way, in a conventional nonvolatile semiconductor memory device, as shown in FIG. 4A, one N-type impurity diffusion region 3 on the drain side
It is formed so as to constitute two memory transistors for each. This is because the N-type impurity diffusion region 4 on the source side, which is normally set at the substrate potential (ground potential), is shared and the distance between each memory transistor in the direction shown by arrow Y is reduced. Furthermore, the spacing between the metal wiring layers 5 in the direction indicated by the arrow X is wider than the spacing in the Y direction, and there are many regions where only the insulator layer 7 is formed. This is because it is difficult to pattern the metal wiring layer 5 stacked on the top layer. For example, in a nonvolatile semiconductor memory device with a capacity of 1 megabit, the technically possible minimum spacing is 1.0 μm between impurity diffusion regions and 1.0 μm between gates.
.. The distance between 5 μm metal wiring layers is approximately 2.0 μm. As is clear from this, the higher the layers are stacked on the semiconductor substrate, the wider the interval needs to be patterned. This is because the higher the layers are stacked, the larger the difference in level between the stacked layers becomes. For example, the metal wiring layer 5 is formed thicker, about 10,000 A, compared to about 2,000 to 3,000 A, which is the film thickness of the gate. There is a need to.

[発明が解決しようとする課題] 従来の不揮発性半導体記憶装置、特にフローティングゲ
ート型不揮発性半導体記憶装置は以上のように構成され
ているので、最上層に形成される金属配線層間の間隔を
或る程度、広くする必要があった。そのため、金属配線
層間の領域には能動領域となるパターンが何ら形成され
ることなく、空白部となっており、不揮発性半導体記憶
装置の高集積化を図る上で妨げとなっていた。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional nonvolatile semiconductor memory devices, particularly floating gate type nonvolatile semiconductor memory devices, are configured as described above, so it is necessary to reduce the distance between the metal wiring layers formed in the uppermost layer. It needed to be made as wide as possible. Therefore, no pattern is formed as an active region in the region between the metal wiring layers, resulting in a blank region, which has been an obstacle to achieving higher integration of nonvolatile semiconductor memory devices.

また、従来の不揮発性半導体記憶装置においては、メモ
リ容量の増大に伴い、チップのサイズが大きくなり、歩
留りの低下をもたらすなど、製造コストが上昇するとい
う問題点があった。
Further, in conventional nonvolatile semiconductor memory devices, as the memory capacity increases, the chip size increases, resulting in a decrease in yield and other problems, such as an increase in manufacturing costs.

そこで、この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、金属配線層間の空白部となっている
領域を有効に活用することができるとともに、高集積化
を容易に図ることが可能な半導体記憶装置を提供するこ
とを目的とする。
Therefore, this invention was made to solve the above problems, and it is possible to effectively utilize the blank area between metal wiring layers, and to easily achieve high integration. The purpose of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can perform the following steps.

[課題を解決するための手段] この発明に従った半導体記憶装置は、主表面を有し、或
る導電型式の予め定める不純物濃度を有する半導体基板
と、第1の導電体層と、第2の導電体層と、第1の浮遊
導電体層と、第2の浮遊導電体層と、半導体基板と逆の
導電型式を有する一方と他方の半導体領域とを備えてい
る。第1の導電体層は、半導体基板の主表面の上方に第
1の方向に沿って延びるように形成され、絶縁されてい
る。第2の導電体層は、半導体基板の主表面の上方に第
1の方向と交差する第2の方向に沿って延びるように形
成され、絶縁されている。また、第1の浮遊導電体層は
、半導体基板と第1の導電体層との間に形成され、絶縁
されている。第2の浮遊導電体層は、半導体基板と第2
の導電体層との間に形成され、絶縁されている。さらに
、半導体基板と逆の導電型式を有する一方と他方の半導
体領域は、第1の浮遊導電体層および第2の浮遊導電体
層の下方に間隔を隔てて、半導体基板の主表面上に形成
されている。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor memory device according to the present invention includes a semiconductor substrate having a main surface and having a predetermined impurity concentration of a certain conductivity type, a first conductor layer, and a second conductor layer. conductor layer, a first floating conductor layer, a second floating conductor layer, and one and other semiconductor regions having conductivity types opposite to that of the semiconductor substrate. The first conductor layer is formed so as to extend along the first direction above the main surface of the semiconductor substrate, and is insulated. The second conductor layer is formed above the main surface of the semiconductor substrate to extend along a second direction intersecting the first direction, and is insulated. Further, the first floating conductor layer is formed between the semiconductor substrate and the first conductor layer and is insulated. The second floating conductor layer is connected to the semiconductor substrate and the second floating conductor layer.
It is formed between the conductor layer and the conductor layer and is insulated. Further, one and the other semiconductor regions having conductivity types opposite to that of the semiconductor substrate are formed on the main surface of the semiconductor substrate spaced apart below the first floating conductor layer and the second floating conductor layer. has been done.

[作用] この発明における半導体記憶装置は、第1の方向に沿っ
て延びる第1の導電体層および第1の浮遊導電体層と、
第1の方向と交差する第2の方向に沿って延びる第2の
導電体層および第2の浮遊導電体層とを有している。ま
た、第1の浮遊導電体層および第2の浮遊導電体層の下
方には、能動領域となるべき、半導体基板と逆の導電型
式を有する半導体領域が間隔を隔てて形成されている。
[Function] The semiconductor memory device according to the present invention includes a first conductor layer and a first floating conductor layer extending along a first direction;
It has a second conductor layer and a second floating conductor layer extending along a second direction intersecting the first direction. Further, below the first floating conductor layer and the second floating conductor layer, semiconductor regions having a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate, which are to become active regions, are formed at intervals.

そのため、第1の方向および第2の方向の交差する2つ
の方向に沿って記憶素子を形成することができるので、
半導体基板上の領域を能動領域に活用する範囲が増加す
る。したがって、新規に記憶素子が形成される領域が設
けられることになり、半導体記憶装置の大幅な高集積化
が可能となる。
Therefore, since the memory element can be formed along two directions that intersect the first direction and the second direction,
The range in which the area on the semiconductor substrate can be used as an active area increases. Therefore, a new area is provided in which a memory element is formed, making it possible to significantly increase the degree of integration of semiconductor memory devices.

[発明の実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
A図はこの発明に従ったNチャネルのフローティングゲ
ート型不揮発性半導体記憶装置を示す部分平面図、第1
B図は第1A図のIB−IB線における断面図、第1C
図は第1A図のIC−IC線における断面図である。
[Embodiment of the Invention] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1st
Figure A is a partial plan view showing an N-channel floating gate type nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention;
Figure B is a cross-sectional view taken along line IB-IB in Figure 1A, and Figure 1C.
The figure is a sectional view taken along the line IC-IC in FIG. 1A.

図において、P型シリコン基板10の上方には、矢印X
で示される方向に沿って延びるように、多結晶シリコン
等の導電体層からなるコントロールゲート2が互いに所
定の間隔を隔てて形成されている。また、コントロール
ゲート2の上方には絶縁体層7を介して、コントロール
ゲート2が延びる方向と直交する方向、すなわち、矢印
Yで示される方向に沿って延びるように、コントロール
ゲート12が所定の間隔を隔てて形成されている。
In the figure, above the P-type silicon substrate 10, there is an arrow
Control gates 2 made of a conductive layer such as polycrystalline silicon are formed at a predetermined distance from each other so as to extend along the direction shown in FIG. Further, above the control gate 2, a control gate 12 is arranged at a predetermined interval with an insulating layer 7 interposed therebetween so as to extend in a direction perpendicular to the direction in which the control gate 2 extends, that is, in a direction indicated by an arrow Y. It is formed by separating the

コントロールゲート2の下方には、絶縁体層7を介して
同様に、矢印Xで示される方向に沿って多結晶シリコン
等の導電体層からなるフローティングゲート1が形成さ
れている。コントロールゲート12の下方にも、絶縁体
層7を介して同様に、矢印Yで示される方向に沿ってフ
ローティングゲート11が形成されている。さらに、フ
ローティングゲート1の下方のP型シリコン基板10に
は、間隔を隔てて、ドレイン側のN型不純物拡散領域3
とソース側のN型不純物拡散領域4とが形成されている
。フローティングゲート11の下方にも同様に、N型不
純物拡散領域3,4がP型シリコン基板10において間
隔を隔てて形成されている。
Below the control gate 2, a floating gate 1 made of a conductive layer such as polycrystalline silicon is similarly formed along the direction indicated by arrow X with an insulating layer 7 interposed therebetween. A floating gate 11 is similarly formed below the control gate 12 along the direction indicated by the arrow Y with the insulator layer 7 interposed therebetween. Further, in the P-type silicon substrate 10 below the floating gate 1, an N-type impurity diffusion region 3 on the drain side is provided at a distance.
and a source side N-type impurity diffusion region 4 are formed. Similarly, below the floating gate 11, N-type impurity diffusion regions 3 and 4 are formed at intervals in the P-type silicon substrate 10.

この場合、ドレイン側のN型不純物拡散領域3は、フロ
ーティングゲート1の下に食い込み部分3aを、フロー
ティングゲート11の下に食い込み部分3bを有してい
る。また、ソース側のN型不純物拡散領域4は、フロー
ティングゲート1の下に食い込み部分4aを、フローテ
ィングゲート11の下に食い込み部分4bを有している
。さらに、ドレイン側のN型不純物拡散領域3にコンタ
クトホール6を介して接続するように、アルミニウム等
からなる金属配線層5が矢印Yで示される方向に延びる
ように互いに所定の間隔を隔てて形成されている。
In this case, the N-type impurity diffusion region 3 on the drain side has a digging portion 3 a under the floating gate 1 and a digging portion 3 b under the floating gate 11 . Further, the N-type impurity diffusion region 4 on the source side has a digging portion 4a under the floating gate 1 and a digging portion 4b under the floating gate 11. Furthermore, metal wiring layers 5 made of aluminum or the like are formed at a predetermined distance from each other so as to extend in the direction shown by arrow Y so as to be connected to the N-type impurity diffusion region 3 on the drain side via a contact hole 6. has been done.

次に、この発明に従った不揮発性半導体記憶装置の動作
について説明する。まず、従来と同様に矢印Xで示され
る方向に配置されたメモリトランジスタの書込みおよび
読出しは、コントロールゲート12のすべての部分に“
Low” レベルの電圧を印加することによって、ドレ
イン側のN型不純物拡散領域の食い込み部分3bとソー
ス側のN型不純物拡散領域の食い込み部分4bとの間は
完全に断絶されるので、既に述べたように従来と同様に
行なわれ得る。
Next, the operation of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention will be explained. First, writing and reading of the memory transistors arranged in the direction indicated by the arrow
By applying the "Low" level voltage, the part 3b of the n-type impurity diffusion region on the drain side and the part 4b of the n-type impurity diffusion region on the source side are completely disconnected, so as mentioned above, This can be done in the same manner as before.

矢印Yで示される方向に沿って配置されたメモリトラン
ジスタの書込みおよび読出しは、コントロールゲート2
のすべての部分に’Low’L、tベルの電圧を印加す
ることによって、従来の矢印Xで示される方向に沿って
配置されたメモリトランジスタと同様に行なわれ得る。
Writing and reading of memory transistors arranged along the direction indicated by arrow Y are performed by control gate 2.
This can be done similarly to a conventional memory transistor arranged along the direction indicated by arrow X by applying a voltage of 'Low', t, to all parts of the memory transistor.

すなわち、1つのドレイン側のN型不純物拡散領域3と
1つのコントロールゲート12に高電圧を印加し、他の
ドレイン側のN型不純物拡散領域3およびコントロール
ゲート12にLow’ レベルの電圧を印加することに
よって、マトリクス状に選ばれた1つのメモリトランジ
スタに「書込み」が行なわれる。
That is, a high voltage is applied to one drain-side N-type impurity diffusion region 3 and one control gate 12, and a Low' level voltage is applied to the other drain-side N-type impurity diffusion region 3 and control gate 12. As a result, "writing" is performed to one memory transistor selected in a matrix.

また、上記と同様に、ドレイン側のN型不純物拡散領域
3とコントロールゲート12に選択的に低電圧を印加す
ることによって「読出し」が行なわれる。さらに、「消
去」については従来と何ら変わることなく行なわれ得る
Further, similarly to the above, "reading" is performed by selectively applying a low voltage to the N-type impurity diffusion region 3 and the control gate 12 on the drain side. Furthermore, "erasing" can be performed without any change from the conventional method.

なお、上記実施例では、フローティングゲート1.11
の形状は平面図としては長方形となっているが、ドレイ
ン側のN型不純物拡散領域3と金属配線層5とを接続す
るためのコンタクトホール6の領域を小さくすることが
可能な場合、第2図に示すように形成されてもよい。す
なわち、第2図を参照して、フローティングゲート1,
11のそれぞれ隣接する間隔が最も小さい領域である角
部が、XまたはYで示される方向と45°の角度をなす
ように切り取られた形状を有するフローティングゲート
が形成されてもよい。このようにフローティングゲート
を形成しても、前述の実施例と同様の効果を得ることが
でき、より高集積化が図られ得る。
In addition, in the above embodiment, the floating gate 1.11
is rectangular in plan view, but if it is possible to reduce the area of the contact hole 6 for connecting the N-type impurity diffusion region 3 on the drain side and the metal wiring layer 5, the second It may be formed as shown in the figure. That is, referring to FIG. 2, floating gates 1,
A floating gate may be formed having a shape in which a corner portion, which is a region where the distance between each adjacent one of the two regions is the smallest, is cut out to make an angle of 45° with the direction indicated by X or Y. Even if the floating gate is formed in this way, the same effects as those of the above-mentioned embodiments can be obtained, and higher integration can be achieved.

第3A図はこの発明の不揮発性半導体記憶装置の別の実
施例を示す部分平面図、第3B図は第3A図のmB−m
B線における断面図である。これらの図を参照して、フ
ローティングゲート1,11とドレイン側のN型不純物
拡散領域3との間に形成される絶縁体層7の一部は、そ
の膜厚が数10Aになるように薄く形成されている。こ
のように、ドレイン側のN型不純物拡散領域の食い込み
部分3a(または3b)と、その上方に形成されるフロ
ーティングゲート1(または11)との間に介して形成
される絶縁体層の厚みを薄くすることにより、その間に
おいて行なわれる電気的動作によってトンネル効果を生
じさせて電子の注入および放出が行なわれてもよい。こ
のように、本発明に従った半導体記憶装置は、上記実施
例のEPROM(Erasable  Program
abke  Read  0nly  Memory)
だけでなく、第3A図および第3B図に示されるように
EEFROM(Electrically  Eras
able  and  Programable  R
ead  0nly  Memory)にも適用され得
る。
FIG. 3A is a partial plan view showing another embodiment of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, and FIG. 3B is the mB-m of FIG. 3A.
It is a sectional view taken along the B line. Referring to these figures, a part of the insulator layer 7 formed between the floating gates 1 and 11 and the N-type impurity diffusion region 3 on the drain side is thinned so that the film thickness is several tens of amps. It is formed. In this way, the thickness of the insulator layer formed between the biting part 3a (or 3b) of the N-type impurity diffusion region on the drain side and the floating gate 1 (or 11) formed above it is determined. By making it thinner, the electrical operation performed therebetween may cause a tunneling effect to inject and emit electrons. As described above, the semiconductor memory device according to the present invention is based on the EPROM (Erasable Program
abke Read 0nly Memory)
In addition, as shown in FIGS. 3A and 3B, EEFROM (Electrically Erased Memory)
able and programmable R
(ead ONLY Memory).

さらに、上述の実施例においては、コントロールゲート
12が、コントロールゲート2の上方に形成されるよう
に示されたが、コントロールゲート2の下方に形成され
てもよいことは言うまでもない。また、上述の実施例に
おいてはP型シリコン基板を用いた例を示したが、N型
シリコン基板を用いて逆の導電型の半導体記憶装置を構
成してもよい。
Further, in the above embodiment, the control gate 12 was shown to be formed above the control gate 2, but it goes without saying that it may be formed below the control gate 2. Further, although the above-described embodiment shows an example using a P-type silicon substrate, a semiconductor memory device of the opposite conductivity type may be constructed using an N-type silicon substrate.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば半導体基板の上方に第
1の方向に沿って延びる第1の導電体層および第1の浮
遊導電体層と、第1の方向と交差する第2の方向に沿っ
て延びる第2の導電体層および第2の浮遊導電体層とを
有するように半導体記憶装置が構成されるので、交差す
る2つの方向に沿って半導体記憶素子が形成され得る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the first conductor layer and the first floating conductor layer extend above the semiconductor substrate along the first direction, and the first conductor layer and the first floating conductor layer extend above the semiconductor substrate along the first direction. Since the semiconductor memory device is configured to have a second conductor layer and a second floating conductor layer extending along a second direction, semiconductor memory elements are formed along two intersecting directions. can be done.

そのため、半導体基板の上において能動領域となるべき
領域の面積を増加させることができ、従来に比べてさら
に高集積化(約10〜50%程度)を図ることができる
。したがって、同一のチップサイズにおいてより大きな
メモリ容量を有する半導体記憶装置を構成することが可
能となり、製造コストの削減も図ることができるという
効果がある。
Therefore, the area of a region to be an active region on the semiconductor substrate can be increased, and higher integration (approximately 10 to 50%) can be achieved compared to the conventional technology. Therefore, it is possible to configure a semiconductor memory device having a larger memory capacity with the same chip size, and there is an effect that manufacturing costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1A図はこの発明の一実施例による不揮発性半導体記
憶装置を示す部分平面図、第1B図は第1A図のIB−
IB線における断面図、第1C図は第1A図のTC−I
C線における断面図である。 第2図はこの発明の他の実施例による不揮発性半導体記
憶装置を示す部分平面図である。第3A図はこの発明の
さらにもう1つの実施例による不揮発性半導体記憶装置
であるEEFROMを示す部分平面図、第3B図は第3
A図のI[[B−mB線における断面図である。第4A
図は従来の不揮発性半導体記憶装置を示す部分平面図、
第4B図は第4A図のIVB −IVB線における断面
図である。 図において、1.11はフローティングゲート、2.1
2はコントロールゲート、3.4はN型不純物拡散領域
、10はP型シリコン基板である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1A is a partial plan view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an IB-
A cross-sectional view along line IB, Figure 1C is TC-I in Figure 1A.
It is a sectional view taken along the C line. FIG. 2 is a partial plan view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to another embodiment of the invention. FIG. 3A is a partial plan view showing an EEFROM which is a nonvolatile semiconductor memory device according to yet another embodiment of the present invention, and FIG.
It is a sectional view taken along the line I[[B-mB of Figure A. 4th A
The figure is a partial plan view showing a conventional nonvolatile semiconductor memory device.
FIG. 4B is a sectional view taken along the line IVB--IVB of FIG. 4A. In the figure, 1.11 is a floating gate, 2.1
2 is a control gate, 3.4 is an N-type impurity diffusion region, and 10 is a P-type silicon substrate. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 主表面を有し、或る導電型式の予め定める不純物濃度を
有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面の上方に第1の方向に沿って延
びるように形成され、絶縁された第1の導電体層と、 前記半導体基板の主表面の上方に前記第1の方向と交差
する第2の方向に沿って延びるように形成され、絶縁さ
れた第2の導電体層と、 前記半導体基板と前記第1の導電体層との間に形成され
、絶縁された第1の浮遊導電体層と、前記半導体基板と
前記第2の導電体層との間に形成され、絶縁された第2
の浮遊導電体層と、前記第1の浮遊導電体層および前記
第2の浮遊導電体層の下方に間隔を隔てて、前記半導体
基板の主表面上に形成された、前記半導体基板と逆の導
電型式を有する一方と他方の半導体領域とを備えた半導
体記憶装置。
[Scope of Claims] A semiconductor substrate having a main surface and having a predetermined impurity concentration of a certain conductivity type; an insulated second conductor layer formed above the main surface of the semiconductor substrate and extending along a second direction intersecting the first direction; , a first floating conductor layer formed between the semiconductor substrate and the first conductor layer and insulated; and a first floating conductor layer formed between the semiconductor substrate and the second conductor layer and insulated. the second
a floating conductor layer formed on the main surface of the semiconductor substrate at a distance below the first floating conductor layer and the second floating conductor layer; A semiconductor memory device comprising one semiconductor region and the other semiconductor region having a conductive type.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011100876A (en) * 2009-11-06 2011-05-19 Asahi Kasei Electronics Co Ltd P-channel nonvolatile memory and semiconductor device, and method of manufacturing p-channel nonvolatile memory

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