JPH02373A - 集積回路メモリ - Google Patents

集積回路メモリ

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JPH02373A
JPH02373A JP63255751A JP25575188A JPH02373A JP H02373 A JPH02373 A JP H02373A JP 63255751 A JP63255751 A JP 63255751A JP 25575188 A JP25575188 A JP 25575188A JP H02373 A JPH02373 A JP H02373A
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JP
Japan
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memory
floating gate
transistor
memory cell
conductive channel
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Application number
JP63255751A
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Inventor
Albert Bergemont
アルベール ベルジュモン
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STMicroelectronics SA
Original Assignee
SGS Thomson Microelectronics SA
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Publication date
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/788Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating gate
    • H01L29/7881Programmable transistors with only two possible levels of programmation
    • H01L29/7884Programmable transistors with only two possible levels of programmation charging by hot carrier injection
    • H01L29/7885Hot carrier injection from the channel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • HELECTRICITY
    • 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

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体基板内に集積化された電子回路を備え
るメモリに関するものである。さらに詳細には、本発明
は、メモリセルにフローティングゲートトランジスタが
設けられているメモリに関する。本発明は、特に、同一
のチップ内に集積化されるメモリセルの数を増加させる
とともに、これらメモリセルを再度プログラムするため
に、既にプログラムされている情報を消去する際の消去
特性を向上させることを目的とする。
従来の技術 フローティングゲートトランジスタが設けられたメモリ
セルを備えるメモリには2つのタイプがある。第1のタ
イプでは、メモリは電気的にプログラムされるが、消去
は光学的にしか行うことができない。消去にあたっては
、メモリ全体に約30分間紫外線を照射するだけでよい
。すると、トランジスタのフローティングゲートに電荷
として蓄積されることによってメモリセルに記憶された
全情報が消去される。この第1のタイプのメモリはEP
ROMと呼ばれているが、2つの欠点を有する。第1に
、1回の消去に30分の時間を要するためにこのメモリ
の消去は容易でなく、従ってこのメモリをマイクロプロ
セッサのRAMとして使用することはできない。第2に
、メモリに紫外線を照射するためには、チップの表面に
、紫外線を透過させるとともにこのチップを機械的に保
護する石英の窓を設ける必要がある。この窓を設けるに
はコストがかかる。従って、実際にはこの第1のタイプ
のメモリはどちらかというと石英の窓なしで使用されて
いる。−度だけプログラム可能なメモリの分野において
は、上記のメモリの代わりに、記憶されている情報が2
つの直交した導電線の間に位置するフユーズ(またはダ
イオードの弱接合)の溶断状態または初期状態の形で記
憶されるフユーズ付メモリが使用されている。
フローティングゲートトランジスタを備える別のタイプ
のメモリはEEPROMと呼ばれている。
このメモリにおいては、記憶されている情報を電気的に
消去することができる。このタイプのメモリの内部では
、情報がバイトごとに配列されている。1バイトごとの
消去とメモリ全体の消去のいずれにするかを選択するこ
とさえ可能である。このタイプのメモリをRAMとして
使用する場合には、1バイトごとの消去を実行するのが
好ましい。
このメモリのメモリセルに対して実行することのできる
書き込み/読み出しサイクルの回数は約100、000
回である。たいていの場合、各メモリセルは例えばPチ
ャネルの半導体基板内に集積化されたNチャネルのフロ
ーティングゲートトランジスタを備えている。このトラ
ンジスタは、ソースがゼロ電位に接続され、ドレインが
ビット線からパワーを供給される正電位に接続されてい
る。また、このトランジスタの導電チャネルの上方でフ
ローティングゲートに重ねられている制御ゲートは、ビ
ア)線に垂直なワード線に接続されている。
プログラム操作と消去操作を効果的に行うためには、こ
のようなトランジスタのドレインが実際に制御用トラン
ジスタに直列に接続されている必要がある。制御用トラ
ンジスタのソースはフローティングゲートトランジスタ
のドレインに接続されており、制御用トランジスタのド
レインはビット線に確かに接続されている。制御用トラ
ンジスタの制御ゲートは、プログラムの際に選択電位が
印加されるいわゆる制御線に接続されている。このタイ
プのメモリセルに関しては、シーク(SEEK)が最近
にl5secコングレス(1987年)で発表した[二
重多結晶シリコン技術を用いたフラッシュEP ROM
(Flash [EPROM Using Doubl
e Po1ystl+conTechnology) 
Jというタイトルの論文(会議の要釣果76ページ)に
記載されている。この論文には、1つのメモリセルをプ
ログラムするにあたって、このメモリセルに接続された
ビット線に約8ボルトのバイアス電圧を印加し、この同
じメモリセルのフローティングゲートトランジスタの制
御ゲートに達するワード線には約12.5ボルトのバイ
アス電圧を印加する必要があることが記載されている。
プログラムされるトランジスタのソースは接地しな(で
はならない。プログラムされるメモリセルの制御用トラ
ンジスタを通る制御線にパルスを印加スると、このメモ
リセルのフローティングケートトランジスタに上記電位
が印加される。このような条件のもとで、このトランジ
スタの導電チャネルは飽和し、ホットキャリア(ここで
考えているNチャネルの場合には電子)が励起されてそ
の一部に導電チャネルとフローティングゲートの間に設
けられたSi/SiO2のバリヤを越えるのに十分なエ
ネルギが与えられる。このようにして、ホットキャリア
がフローティングゲートにトラップされる。上記のプロ
グラム電圧を取り去ると、フローティングゲートにトラ
ップされていた電子は自身の運動エネルギしかなくなる
ためにもはやフローティングゲートから飛び出すことは
ない。電子自身の運動エネルギは、フローティングゲー
トから飛び出すのに十分なエネルギではない。電子が存
在しているために、導電チャネル内に遮断電場が発生す
る。
このメモリセルの読み出しを行いたい場合には、このメ
モリセルに接続されたビット線に正電位を供給し、読み
出しパルスをこのメモリセルに接続されたワード線に印
加する。この電気パルスによってワード線に発生した電
場はトラップされた電子による電場に対抗できるほど大
きくはないため、上記のようにしてプログラムされたフ
ローティングゲートトランジスタの導通状態(または遮
断状態)はこの操作によって変化しない。このトランジ
スタが導通したときにフローティングゲートにトラップ
されていなかった電荷のみを測定することにより、この
トランジスタのプログラム状態を知ることができる。こ
の目的で、関係するビット線のバイアス回路における電
圧降下を利用する。
消去を行うには、消去するフローティングゲートトラン
ジスタのドレインとソースに高電圧(例えば20ボルト
)を印加し、一方、フローティングゲートトランジスタ
の制御ゲートに達するワード線をゼロ電位にするだけで
よい。この条件で、大きな逆電場がトランジスタ内に発
生する。この逆電場によって、トラップされたキャリア
がトランジスタのドレインまたはソースの方向に向かっ
て移動する。適当な制御線を選択することにより、トラ
ンジスタのソースが相互に接続された所定数のメモリセ
ルに対してのみ消去を行うことができる。
発明が解決しようとする課題 しかし、この第2のタイプの集積回路メモリには、制御
用トランジスタが存在していることに関係した大きな欠
点がある。というのは、この制御用トランジスタが各メ
モリセル内で大きなスペースを占めているからである。
この結果、同一の半導体チップ上に集積化することので
きるメモリセルの数が制限される。実際には、中程度の
複雑さの製造方法を用いた場合に約100〜150平方
ミクロンのサイズのメモリセルが得られる。メモリセル
のサイズを小さくするためには、フローティングゲート
トランジスタの70−ティングゲートと導電チャネルの
間のカップリング面積を小さくする必要がある。カップ
リング面積を小さくするとこのトランジスタの導電チャ
ネルの導通条件が変化するため、トンネル酸化物と呼ば
れるゲート酸化物層の厚さを80〜100人未満にまで
薄くする必要がある。ところで、この厚さを薄くするの
は2つの理由で極めて難しい。第1に、欠陥の密度が大
きくなり、高品質製品の生産効率が低下する。第2に、
フローティングゲートにトラップされる電荷、すなわち
電子が減少する。というのは、電子が自身の運動エネル
ギによりゲート酸化物層の厚さによるバリヤをわずかに
越えるからである。するとメモリセルに記憶されていた
情報が少しずつ消えてゆく。実際には、この減衰プロセ
スが約10年かけて起こると現在のところ推定されてい
る。
しかし、ゲート酸化物層をより薄くすると、この電荷保
持時間は著しく短くなるであろう。シークが説明した上
記のメモリセルでは、フローティングゲートトランジス
タのフローティングゲートを、ワード線を形成する制御
ゲートに垂直に、しかもこの制御ゲートの下にのみ位置
させたメモリセルを製造することにより、上記の欠点の
一部を解決することができる。2つの隣接したメモリセ
ルは、読み出しの間、ゼロ電位に接続された共通のソー
ス接続線の両側にそれぞれ対称に配置されている。
このメモリセルのアーキテクチャに特有なこの接続方式
では、プログラム時に欠点が現れる。アドレスされない
フローティングゲートトランジスタのドレインとソース
の間に存在する容量によってこれら2つの領域の間に電
流のリークが起こる。
この電流リークは少ないが、ドレインが同一のビット線
に接続されているメモリセルの数が増加するにつれてこ
の電流リークを考慮する必要が出てくる。この数が大き
すぎると、ビット線から供給されるプログラム電圧は維
持されずに低下する。
するとプログラムの実行が不可能になる。
さらに、積層された多結晶シリコン層内にフローティン
グゲートトランジスタの2つのゲートを形成する技術を
利用する場合には、これらフローティングゲートトラン
ジスタのフローティングゲートの幅を3回規定する必要
がある。実際、第1回目の規定操作は、いわゆるポリル
ベルにこのフローティングゲートを形成する際に実行さ
れる。
第2回目の規定操作は、ポリルベルと、ワード線を形成
するのに使用されるポリ2と呼ばれる第2の多結晶シリ
コン層との間に位置すべきいわゆる層間酸化物層を規定
する際に実行される。第3回目の規定操作は、ワード線
をストリップ状にする際に実行される。これら3回の連
続した規定操作は互いに整合するように実行する必要が
ある。
これら3回の規定操作で使用される異なるマスクのアラ
インメントの公差は、有効な長さの導電チャネルを得る
のに非常に重要である。というのは、導電チャネルの長
さに関連する製造プロセスにおいて多数の操作が連続的
に実行されるためこの長さをうま(制御することができ
ないからである。
本発明の目的は、上記の問題点を解決して、アラインメ
ントの問題と、制御用トランジスタが存在していること
に関する空間占有率の問題がなくなるような、メモリセ
ルのフローティングゲートトランジスタの好ましいアー
キテクチャを提供することである。
課題を解決するための手段 簡潔には、本発明では、フローティングゲートトランジ
スタは、制御ゲートが部分的にこのトランジスタの導電
チャネルを制御する構造になっている。読み出しが実行
されるときには、この制御ゲートにより制御される部分
がトランジスタをオンにする。しかし、このトランジス
タは、この部分に直列に設けられていてフローティング
ゲートによって制御される導電チャネルの別の部分によ
る可能化されなければオンにはならない。これとは逆に
、プログラムを行うためにこの制御ゲートに高電圧を印
加すると、選択されたメモリセルの導電チャネル全体が
飽和することがわかる。ホットキャリア、すなわちP型
基板の場合の電子は、容易にフローティングゲートに向
かって移動する。
そこで、本発明によれば、半導体基板内の集積回路用で
あり、メモリセルがフローティングゲートトランジスタ
を備え、このフローティングゲートはこのトランジスタ
の導電チャネルとこのトランジスタの制御ゲートの間に
配置され、このフローティングゲートは単独で上記導電
チャネルの少なくとも一部の真上に延在し、この一部は
、導電チャネルの導電方向に沿って、フローティングゲ
ートの真上に位置する導電チャネルの別の部分と直列に
設けられているタイプのメモリであって、上記メモリセ
ルが、フローティングゲートを形成するための多結晶シ
リコン線と制御ゲートを形成するための多結晶シリコン
線が交差することにより生成されるネットワークにより
規定され、上記多結晶シリコン線は互いにほぼ直交して
おり、制御ゲート用の上記多結晶シリコン線は上記導電
チャネルに平行であることを特徴とするメモリが提供さ
れる。
本発明は、添付の図面を参照した以下の説明によってさ
らによく理解できよう。なお、図面は単に例として示し
ただけであって、本発明の範囲が図面に記載の実施例に
限定されることはない。
実施例 第1図と第2図は本発明の集積回路メモリの図である。
第2図は、第1図のメモリセルの線A−八による断面図
である。半導体基板1内にメモリセル2.3.4が形成
されている。これらメモリセルのおのおのはフローティ
ングゲートトランジスタを備えている。フローティング
ゲート、例えばメモリセル2のトランジスタのフローテ
ィングゲート5は、このトランジスタの導電チャネル6
と制御ゲート7の間に設けられている。このトランジス
タは、ドレイン領域8とソース領域9も備えている。本
発明の特徴は、制御ゲート7が単独で導電チャネル60
部分lOの真上に延在している点にある。部分10は、
この導電チャネルに沿った方向に、この導電チャネルの
別の部分11と直列に設けられている。この部分11は
フローティングゲート5の真上に位置する。この特徴は
、ソース領域9の(図面における)左端部が部分10の
縁に接しており、部分11の縁部には接していないこと
を見ることによりはっきりとわかる。
のちに詳しく説明することになる製造プロセスの段階で
はあるが部分的に従来のプロセスの段階と似ている段階
を除くと、本発明のメモリの製造方法には、ポIJ l
多結晶シリコン層を形成し、層間酸化物層13を形成し
た後であり、かつ第2レベルのポリ2多結晶シリコン層
14を形成する前に、レジスト層12を挿入する段階(
斜線部分)が含まれている。ポリルベルは、フローティ
ングゲート5を画成するのに用いられる。レジスト12
からなるマスクは、フローティングゲートトランジスタ
のドレイン領域8とソース領域9にN+型不純物をイオ
ン注入15によって打ち込む際に役立つ。
例えば、N+型不純物はリンの粒子であり、この粒子が
約13QkeVのエネルギで打ち込まれる。
その結果、これら領域は不純物原子の濃度が1立方セン
チメートルあたり1019〜1020個になる。このイ
オン注入の後、レジスト層12を除去して残りの製造プ
ロセスを従来通り実行する。
本発明のメモリセルは以下のように動作する。
メモリセル2がプログラムされるときには、ビット線と
して機能するこのメモリセルのトランジスタのドレイン
8が高電位、例えば8ボルトにされる。これとは逆に、
このトランジスタのソース9は0ボルトにされる。プロ
グラムは、高電位、例えば12ボルトをこのトランジス
タ2に接続されたワード線14に印加することによって
実現される。
この高電位を印加することによって、導電チャネル6の
導通状態が、ドレイン8に近くフローティングゲート5
の真上の部分11において少なくとも飽和する。この条
件のもとで、ソース9からのホットキャリア、すなわち
電子には、この部分11に垂直な方向の大きな運動エネ
ルギが与えられる。
電子の中には、フローティングゲート5の下に位置する
ゲート酸化物層16を通過してこのフローティングゲー
トに集まるのに十分な程度のエネルギを与えられるもの
がある。
しかし、このプログラムは、ソース17がやはりゼロ電
位にされた隣りのトランジスタ4に対してはなされない
ことがわかる。というのは、使用されている電圧のため
に、ドレイン領域8の近傍でのみ飽和が起こるからであ
る。これら2つのトランジスタの導電チャネルが飽和し
たときに拡がっているキャリア濃度の輪郭線18.19
は、当然ドレイン領域8に対して対称である。ところで
、トランジスタの導電チャネル6の部分11に直列に設
けられた部分10は、ドレイン領域8とは対称になって
いない。実際、部分lOは、横にずらされ、すなわち平
行移動されており、ドレイン領域に対してメモリセルの
分布が非対称になっている。この結果、ホットキャリア
は、トランジスタ4の導電チャネルから出るとドレイン
領域の近傍でしか移動することができない。この場合、
ホットキャリアは、ワード線14上の、このワード線が
隣接したトランジスタの導電チャネルを制御する位置に
直接到達する。このワード線14には小さなリーク電流
が流れる。しかし、結局はメモリセル4はプログラムさ
れない。これがまさしく望んでいたことである。
第1図のメモリセル2の下方に位置するメモリセル3の
ほうは、ワード線に高電位が印加されずにゼロ電位にさ
れるためプログラムすることはできない。メモリセル3
の位置では、トランジスタの導電チャネルの部分10が
トランジスタ3のワード線の電圧によってオフにされる
ために飽和現象は起きない。従って、トランジスタ3は
オン状態ではなく、飽和状態ではない。この位置で、電
子はその場にとどまりソース領域9を離れることができ
ない。
続く第3図〜第7図は、本発明のメモリセルの製造プロ
セスの好ましい各段階を示す図である。
この図面には、特に、フローティングゲートトランジス
タのソース領域を形成するための境界線20(第1図)
が示されている。この境界線があると、これらトランジ
スタの制御ゲートが導電チャネルを制御することのでき
る部分10が存在できる。しかし、集積回路の基本パタ
ーンには繰り返し特性があるために、トランジスタのソ
ース領域とドレイン領域が隣接したトランジスタのソー
ス領域とドレイン領域に変換されることがわかる。例え
ばP型の基板l上において、メモリのメモリ面の領域に
は、まず最初に、基礎酸化物層21と呼ばれる最初の酸
化物層が形成され(第3図)、次に、窒化シリコンSi
3N、の層22が堆積される。第1回目のフォトマスク
操作23により、厚い絶縁性酸化物領域24を画成する
。窒化シリコンを厚さ方向にエツチングし、次に厚い酸
化物領域24を成長させる(第4図)。厚い酸化物領域
24が成長しているとき、酸化物層21は窒化シリコン
層22が基板1に機械的破壊効果を誘起するのを防止す
る。実際には、絶縁性酸化物領域24は例えば4000
人の厚さにすることができる。窒化シリコン層22は、
酸化物バリヤとして機能する。
次に、酸化物層21と窒化シリコン層22を除去して、
次いでく第5図aと第5図b)ゲート酸化物層25を全
メモリ面の上に形成する。「a」の付いた図面は、第1
図のメモリ面の線A−Aによる断面図である。「b」の
付いた図面は、線B−Bによる断面図である。ゲート酸
化物層25の厚さは100〜150人であることが好ま
しい。これが標準的な厚さであり、厚さは容易に制御す
ることができる。
実際、メモリセルから制御用トランジスタが除去されて
いるため、集積度を上げるにあたってフローティングゲ
ートトランジスタのサイズを犠牲にする必要はなく、従
ってそのゲート酸化物層の厚さを犠牲にする必要はない
。しかし、技術が発展したときには、この改良法をより
薄い酸化物層に対して継続して使用することができよう
。ゲート酸化物層25を形成した後、第1の多結晶シリ
コン層26、すなわちポリ1層をメモリセル全の上に堆
積させる。次に例えばP 0C13をドーピングするこ
とによって、ポIJ1層26の導電率を大きくすること
ができる。ドーピング操作27は、メモリ面の全体に対
して実行される。このドーピング操作が終了すると、層
間酸化物層28が形成される。この層はドーピング操作
27後に形成されるため、第5図aと第5図すでは点線
で描かれている。
第2回目のフォトマスク操作では、レジストを用いてポ
リ1層26をストリップ状にエツチングする。ストリッ
プは、例えば第1図の位置29に現れる。ポリ1層26
がストリップ状にエツチングされることは、第6図、特
に第6図すにおいて層29が厚い酸化物層24の上に現
れることに見ることができる。不必要と思われる位置に
この暦29が存在している理由は以下の通りである。す
なわち、フローティングゲートを閉じた面として直接に
形成すると、この面の輪郭が本方法の他の段階を実行す
るにつれて丸くなる。結局、フローティングゲートはも
はや鋭い角をもたず、丸い角になる。この結果として、
2つのゲート、すなわちフローティングゲートと制御ゲ
ートの間のカップリング面積が制限され、メモリセルの
効果的な動作が妨げられる。ストリップ29をエツチン
グするときに、ゲート酸化物層25をエツチングするこ
となく層間酸化物層28とポリ1層26をエツチングす
ることが可能である。結局、ストリップ29はメモリセ
ルのトランジスタの導電チャネルの部分11に対応する
ポリ1層26のエツチングの終了後、レジスト層30を
第3回目のフォトマスク操作で形成する。このレジスト
層30は、一方の側部20が、制御ゲートの制御に用い
られることになる導電チャネルの部分10の境界を規定
している。レジスト層30を形成するのに使用されたマ
スクの他方の側の側部31は、ス) IJツブ29の上
で中間位置まで達していなくてはならない。側部31の
位置調整は高い精度で行う必要はない。さらに、側部2
0の位置もそれほど重要ではないことがわかる。レジス
ト層30を形成した後、ドレイン領域8とソース領域9
をイオン注入操作により形成する。このイオン注入によ
り、ポリ1のストリップ29ならびにレジスト層30の
側部20がセルファライン状態になる。
このイオン打ち込みの後、レジスト層30を除去し、ポ
リ1の側部32と33を酸化させる(第7図a)。
必要であれば、側部32の酸化を利用して、ポリ1のス
トリップ29が画成されたときに過度にエツチングされ
た可能性のあるゲート酸化物層の厚さを再調整すること
ができる。次に、ポリ2層34を堆積させ、ポリ1層の
場合と同様にしてドーピング操作35を行う。別のフォ
トマスク操作によってポリ2層34を画成し、エツチン
グする。しかし、このエツチングは、ポリ1層26と同
時に層間酸化物層28をエツチングするためにより深(
する。すると、ポリ1層の輪郭が最終的に鋭角になる。
第7図aと第7図すは、それぞれ、このエツチングが終
了した後のメモリセルの表面の状態を表す図である。線
B−Bによる断面図にはもはやポリ2層34がない。線
A−Aによる断面図では、ポリ2層34が所々でワード
線14を構成していて制御ゲートとして作用する。本方
法の残りの段階は従来と同じであるため、ここでは詳し
く説明する必要がなかろう。
しかし、この従来と同じ操作において、のちの段階で、
トランジスタの活性領域8.9に垂直にメタライズビッ
ト線36を形成することが知られている。上記の従来の
方法では、メタライズビット線と活性領域の接触点の数
を減らすため、隣接したメモリセルのフローティングゲ
ートトランジスタ同士をドレイン(または、極性に応じ
てソース)を介して相互に接続する。従って、隣接した
2つのトランジスタに対しては3つのコンタクトが必要
とされる。つまり、メモリセルの数の1.5倍のコンタ
クトが必要である。本発明のメモリセルの実施例の特殊
な構造のために、ある1つのトランジスタのドレインは
横に隣接したトランジスタのソースとなっている。逆の
こともまた同様に成り立つ。ドレイン領域とソース領域
は、互いに平行にメモリ面を貫通している。さらに、ド
レイン領域8とソース領域9は厚い酸化物領域によって
妨げられることなく全メモリ面を貫通しているため、メ
タライズビット線を長い間隔でこれら活性領域8.9に
接続することが可能になる。例えば、メタライズビット
線を16個または32個のメモリセルごとにコンタクト
37に接続するだけで十分である。
メモリ内でコンタクトが占有することにより失われるス
ペースを考慮すると、制御用トランジスタが存在してい
ないことに関係する上記の特徴は集積度を上げるには極
めて好ましい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のメモリの概略図である。 第2図は、第1図の半導体基板の特徴的な領域の断面図
である。 第3図、第4図、第5図a1第5図b1第6図a、第6
図b、第7図a、第7図すは、本発明のメモリのメモリ
面の異なる部分における異なる製造段階での断面図であ
る。 (主な参照番号) 1・・半導体基板、 2.3.4・・メモリセル、 5・・フローティングゲート、 6・・導電チャネル、  7・・制御ゲート、8・・ド
レイン領域(ビット線)、 9.17・・ソース領域、 12.30・・レジスト層、 13・・層間酸化物層、
l4・・ポリ2層(ワード線)、 15・・イオン注入、 16.25・・ゲート酸化物層、 21・・酸化物層、    22・ 23・・フォトマスク操作、 24・・厚い酸化物領域、 26・・ポリ1層、27.
35・・ドーピング操作、 28・・中間酸化物層、  29・・ストリップ、36
・・メタライズビット線、 37・・コンタクト ・窒化シリコン層、 代 理 人

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板内の集積回路用であり、メモリセルが
    フローティングゲートトランジスタを備え、このフロー
    ティングゲートはこのトランジスタの導電チャネルとこ
    のトランジスタの制御ゲートの間に配置され、このフロ
    ーティングゲートは単独で上記導電チャネルの少なくと
    も一部の真上に延在し、この一部は、導電チャネルの導
    電方向に沿って、フローティングゲートの真上に位置す
    る導電チャネルの別の部分と直列に設けられているタイ
    プのメモリであって、上記メモリセルが、フローティン
    グゲートを形成するための多結晶シリコン線と制御ゲー
    トを形成するための多結晶シリコン線が交差することに
    より生成されるネットワークにより規定され、上記多結
    晶シリコン線は互いにほぼ直交しており、制御ゲート用
    の上記多結晶シリコン線は上記導電チャネルに平行であ
    ることを特徴とするメモリ。
  2. (2)上記フローティングゲートに対して鉛直な位置に
    ある上記導電チャネルの幅が、2つの厚い酸化膜領域に
    よって決まることを特徴とする請求項1に記載のメモリ
  3. (3)上記メモリセルが複数の行と列に分割されており
    、列のメモリセルは2つの隣接した領域によって分離さ
    れ、これら領域には、それぞれ、制御ゲートが上に載せ
    られたフローティングゲートと、制御ゲートのみとが配
    置されていることを特徴とする請求項1または2に記載
    のメモリ。
  4. (4)上記メモリセルのドレイン領域とソース領域に接
    続されたメタライズビット線を備え、該メタライズビッ
    ト線は、最大で全体の1/4の数のメモリセルに接続さ
    れていることを特徴とする請求項3に記載のメモリ。
  5. (5)上記フローティングゲートの角が鋭角であること
    を特徴とする請求項1または2に記載のメモリ。
  6. (6)上記ドレイン領域とソース領域が、互いに平行に
    上記メモリのメモリセル面を貫通していることを特徴と
    する請求項3に記載のメモリ。
JP63255751A 1987-10-09 1988-10-11 集積回路メモリ Pending JPH02373A (ja)

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FR8713951 1987-10-09
FR8713951A FR2621737B1 (fr) 1987-10-09 1987-10-09 Memoire en circuit integre

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JP63255751A Pending JPH02373A (ja) 1987-10-09 1988-10-11 集積回路メモリ

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JP (1) JPH02373A (ja)
KR (1) KR890007427A (ja)
DE (1) DE3852860T2 (ja)
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FR2621737A1 (fr) 1989-04-14
EP0313427A1 (fr) 1989-04-26
EP0313427B1 (fr) 1995-01-25
KR890007427A (ko) 1989-06-19
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