JPH06163916A - Non-volatile semiconductor memory and fabrication thereof - Google Patents

Non-volatile semiconductor memory and fabrication thereof

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JPH06163916A
JPH06163916A JP4314782A JP31478292A JPH06163916A JP H06163916 A JPH06163916 A JP H06163916A JP 4314782 A JP4314782 A JP 4314782A JP 31478292 A JP31478292 A JP 31478292A JP H06163916 A JPH06163916 A JP H06163916A
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insulating film
region
silicon oxide
drain
electrode
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Abstract

PURPOSE:To provide a flash memory in which current leak from a nonselected cell is prevented. CONSTITUTION:Silicon oxide layer is deposited on the surface of a substrate and a laminate of a floating gate 112, an interlayer dielectric film 13, and a control electrode 5 is formed thereon. The silicon oxide is then etched back isotropically followed by oxidation of the surface of substrate and the surface of the laminate 114. Consequently, silicon oxide 8 on the surface of substrate can be formed thicker than the silicon oxide layer. This method allows formation of a tunneling oxide film 7 which is thicker in the vicinity of a drain 3 as compared with the part underneath the floating gate 112.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体不揮発性記憶
装置に関するものであり、特にその読み出しにおける安
定化に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor nonvolatile memory device, and more particularly to stabilization of its reading.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、書き換え可能な不揮発性メモリと
してフラッシュ型E2PROM(以下フラッシュメモリ
という)が知られている。フラッシュメモリの等価回路
の一部分を図6Aに示す。セルC11を選択セルとして
読み出す場合には、ワードラインWLn+1にセンス電
圧5V、ビットラインBLnに読み出し電圧2V、その
他には0Vを印加するとともに、ビットラインBLにセ
ンスアンプを接続する。
2. Description of the Related Art Today, a flash type E 2 PROM (hereinafter referred to as a flash memory) is known as a rewritable nonvolatile memory. A part of the equivalent circuit of the flash memory is shown in FIG. 6A. When reading the cell C11 as the selected cell, the sense voltage of 5 V is applied to the word line WLn + 1, the read voltage of 2 V is applied to the bit line BLn, and 0 V is applied to the others, and the sense amplifier is connected to the bit line BL.

【0003】もし、セルC12が、同図Bに示すように
書込状態であれば、フローティングゲート112内に流
入したホットエレクトロンにより、チャネル形成領域1
16にチャネルを形成させるしきい値電圧が上昇し、前
記しきい値電圧は5Vより高くなる。したがって、セン
ス電圧5Vをコントロールゲート電極5に印加しても、
チャネル形成領域116にチャネルが形成されず、ドレ
イン3とソース4間に電流が流れない。
If the cell C12 is in a writing state as shown in FIG. 3B, the hot electron flowing into the floating gate 112 causes the channel forming region 1 to be formed.
The threshold voltage for forming a channel in 16 rises, said threshold voltage becoming higher than 5V. Therefore, even if the sense voltage 5V is applied to the control gate electrode 5,
No channel is formed in the channel forming region 116, and no current flows between the drain 3 and the source 4.

【0004】これに対して、セルC12が、同図Cに示
すように非書込状態であれば、チャネル形成領域116
にチャネルが形成されるしきい値電圧が下がり、5Vよ
り低くなる。したがって、センス電圧5Vをコントロー
ルゲート電極5に印加することにより、チャネル形成領
域116にチャネルが形成され、ドレイン3とソース4
間に電流が流れる。これをビットラインBLnに接続し
たセンスアンプで読み取る。このようにして、選択セル
C12が書込み状態か、非書込状態かを判断することが
できる。
On the other hand, if the cell C12 is in the non-writing state as shown in FIG.
The threshold voltage at which a channel is formed is lowered and becomes lower than 5V. Therefore, by applying the sense voltage 5V to the control gate electrode 5, a channel is formed in the channel formation region 116, and the drain 3 and the source 4 are formed.
An electric current flows between them. This is read by the sense amplifier connected to the bit line BLn. In this way, it is possible to determine whether the selected cell C12 is in the written state or the non-written state.

【0005】なお、非選択セルC11,C13について
は、ワードラインWLn、WLn+2に0Vが印加され
ていることから、たとえ書込み状態であっても、コント
ロールゲート電極5にセンス電圧が印加されない為、ド
レイン3とソース4間に電流が流れることはない。
As for the non-selected cells C11 and C13, since 0 V is applied to the word lines WLn and WLn + 2, the sense voltage is not applied to the control gate electrode 5 even in the written state, so that the drain is drained. No current flows between 3 and source 4.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなフラッシュメモリにおいては、次のような問題が
あった。
However, the above flash memory has the following problems.

【0007】ドレイン3に読み出し電圧が印加されてい
ることから、図7Aに示すようにドレイン3とフローテ
ィングゲート112との間に寄生的に静電容量C4が生
ずる。この状態の等価回路を同図Bに示す。この場合、
コントロールゲート電極5とフローティングゲート11
2間の容量を容量C1、フローティングゲート112と
ソース4間の容量を容量C2、フローティングゲート1
12とPウェル2間の容量を容量C3、フローティング
ゲート112とドレイン3間の容量を容量C4とし、フ
ローティングゲート112の電位をVfgとすると、電
位Vfgは、以下の式で表わされる。
Since the read voltage is applied to the drain 3, a capacitance C4 is parasitically generated between the drain 3 and the floating gate 112 as shown in FIG. 7A. The equivalent circuit in this state is shown in FIG. in this case,
Control gate electrode 5 and floating gate 11
The capacitance between the two is the capacitance C1, the capacitance between the floating gate 112 and the source 4 is the capacitance C2, the floating gate 1
Assuming that the capacitance between the P-well 12 and the P well 2 is C3, the capacitance between the floating gate 112 and the drain 3 is C4, and the potential of the floating gate 112 is Vfg, the potential Vfg is expressed by the following equation.

【0008】Vfg=2・C4/C1+C2+C3+C4 このように、非選択セルにおいて本来は0Vになってい
るはずのフローティングゲート112の電位Vfgが、
寄生的に発生する容量C4に応じて上昇する。この電位
上昇により、非選択セルのチャネル形成領域116にチ
ャネルが形成され、電流がもれ、誤った情報を読み出し
てしまうという問題があった。
Vfg = 2.multidot.C4 / C1 + C2 + C3 + C4 As described above, the potential Vfg of the floating gate 112, which is supposed to be 0V in the non-selected cell, is
It rises according to the parasitically generated capacitance C4. Due to this potential increase, a channel is formed in the channel formation region 116 of the non-selected cell, current leaks, and erroneous information is read.

【0009】この発明は、上記のような問題点を解決
し、誤読み出しを防止できる半導体不揮発性記憶装置を
提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a semiconductor nonvolatile memory device capable of preventing erroneous reading.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1にかかる半導体
不揮発性記憶装置は、少なくとも第二領域近傍の第一の
絶縁膜の厚みを、浮遊型電極下部より厚くしたことを特
徴とする。
According to a first aspect of the semiconductor nonvolatile memory device of the present invention, at least the thickness of the first insulating film in the vicinity of the second region is larger than that of the lower portion of the floating electrode.

【0011】請求項2にかかる半導体不揮発性記憶装置
の製造方法は、 A)半導体基板表面に第一の絶縁膜を形成する工程、 B)前記第一の絶縁膜上の一部に、以下の三層を備えた
積層を形成する工程、 b1)電荷を蓄える浮遊型電極、 b2)浮遊型電極の上に設けられた第二の絶縁膜、 b3)第二の絶縁膜上に設けられた制御用電極、 C)前記第一の絶縁膜を等方性エッチングする工程、 D)前記半導体基板表面および前記積層の表面に、第三
の絶縁膜を形成する工程、 E)前記積層をマスクとして、半導体基板内に第一領域
および第二領域を形成する工程、 を備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor nonvolatile memory device, comprising: A) a step of forming a first insulating film on the surface of a semiconductor substrate; B1) floating type electrode that stores electric charge; b2) second insulating film provided on the floating type electrode; b3) control provided on the second insulating film. Electrode, C) a step of isotropically etching the first insulating film, D) a step of forming a third insulating film on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the stacked layer, E) using the stacked layer as a mask, And a step of forming a first region and a second region in the semiconductor substrate.

【0012】[0012]

【作用】請求項1にかかる半導体不揮発性記憶装置は、
少なくとも第二領域近傍の第一の絶縁膜の厚みを、浮遊
型電極下部より厚くしたことを特徴とする。ここで、第
二領域と浮遊型電極下部の間の容量は絶縁膜の厚みと反
比例する。したがって、浮遊型電極の電位上昇を防止す
ることができる。
The semiconductor nonvolatile memory device according to claim 1 is
At least the thickness of the first insulating film in the vicinity of the second region is thicker than that of the lower portion of the floating electrode. Here, the capacitance between the second region and the lower portion of the floating electrode is inversely proportional to the thickness of the insulating film. Therefore, it is possible to prevent the potential of the floating electrode from rising.

【0013】請求項2にかかる半導体不揮発性記憶装置
の製造方法は、第一の絶縁膜を等方性エッチングした
後、前記半導体基板表面および前記積層の表面に、第三
の絶縁膜を形成する。したがって、第二領域近傍の第一
の絶縁膜の厚みを、浮遊型電極下部より厚くすることが
できる。これにより、第二領域と浮遊型電極下部の間の
寄生容量を減らすことができる。
In a method of manufacturing a semiconductor nonvolatile memory device according to a second aspect of the present invention, after the first insulating film is isotropically etched, a third insulating film is formed on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the stack. . Therefore, the thickness of the first insulating film in the vicinity of the second region can be made thicker than that under the floating electrode. This can reduce the parasitic capacitance between the second region and the lower portion of the floating electrode.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図1に示すように、フラッシュメモリ41は、Pウ
ェル2内に、第1領域であるソース4、および第2領域
であるドレイン3が形成されている。ドレイン3、ソー
ス4ともn+層である。ドレイン3、ソース4の間はチ
ャネル形成領域116である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, in a flash memory 41, a source 4 as a first region and a drain 3 as a second region are formed in a P well 2. Both the drain 3 and the source 4 are n + layers. A channel forming region 116 is between the drain 3 and the source 4.

【0015】チャネル形成領域116は、第一の絶縁膜
であるトンネル酸化膜7で覆われる。トンネル酸化膜7
の上には、以下の三層を備えた積層114が形成されて
いる。積層114の一番下の層は、浮遊型電極であるフ
ローティングゲート112である。フローティングゲー
ト112の上の層は層間絶縁膜13である。層間絶縁膜
13の上の層は、制御用電極であるコントロールゲート
電極5である。なお、層間絶縁膜13は三層構造(シリ
コン酸化層、シリコン窒化層、シリコン酸化層)をして
いる。
The channel forming region 116 is covered with the tunnel oxide film 7 which is the first insulating film. Tunnel oxide film 7
A laminated layer 114 having the following three layers is formed on the above. The bottom layer of the stack 114 is the floating gate 112, which is a floating electrode. The layer above the floating gate 112 is the interlayer insulating film 13. The layer above the interlayer insulating film 13 is the control gate electrode 5 which is a control electrode. The interlayer insulating film 13 has a three-layer structure (silicon oxide layer, silicon nitride layer, silicon oxide layer).

【0016】積層114および基板表面は、第三の絶縁
膜である絶縁膜(SiO2)8で覆われている。
The stack 114 and the substrate surface are covered with an insulating film (SiO 2 ) 8 which is a third insulating film.

【0017】なお、トンネル酸化膜7の膜厚について
は、一定ではなく、ドレイン3近傍のトンネル酸化膜7
の膜厚の方がフローティングゲート112下部の膜厚よ
り厚く構成されている。
The thickness of the tunnel oxide film 7 is not constant, and the tunnel oxide film 7 near the drain 3 is formed.
Is thicker than that under the floating gate 112.

【0018】[製造方法]つぎに、図2を用いて、フラ
ッシュメモリ41の製造方法を説明する。まず、素子分
離を行うため、LOCOS法によりフィールド酸化層を
形成し、全面に、トンネル酸化膜(SiO2)を希釈酸
化により形成する。さらにその上に、フローティングゲ
ート112、層間絶縁膜13、コントロール電極5から
なる三層の積層114を形成する(同図A)。
[Manufacturing Method] Next, a manufacturing method of the flash memory 41 will be described with reference to FIG. First, in order to perform element isolation, a field oxide layer is formed by the LOCOS method, and a tunnel oxide film (SiO 2 ) is formed on the entire surface by dilute oxidation. Further thereon, a three-layer stack 114 including the floating gate 112, the interlayer insulating film 13 and the control electrode 5 is formed (A in the same figure).

【0019】本実施例においては、フローティングゲー
ト112は、ポリシリコンで形成し、コントロール電極
5はポリサイドで形成した。また、層間絶縁膜13は、
シリコン酸化膜を希釈酸化により形成し、その上にシリ
コン窒化膜を減圧CVD法により形成し、その上に、シ
リコン酸化膜をウエット酸化することにより形成した。
In this embodiment, the floating gate 112 is made of polysilicon and the control electrode 5 is made of polycide. Further, the interlayer insulating film 13 is
A silicon oxide film was formed by dilute oxidation, a silicon nitride film was formed thereon by a low pressure CVD method, and a silicon oxide film was formed thereon by wet oxidation.

【0020】この状態から、等方性エッチングによりシ
リコン酸化層71のエッチバックを行う。このようなエ
ッチングにより、シリコン酸化層71は同図Bに示すよ
うにアンダーカット形状に形成される。
From this state, the silicon oxide layer 71 is etched back by isotropic etching. By such etching, the silicon oxide layer 71 is formed into an undercut shape as shown in FIG.

【0021】つぎに、同図Cに示すように、基板表面お
よび積層114表面を酸化する。この場合、シリコン酸
化層71についてはフローティングゲート112に覆わ
れているので、ほとんど酸化されない。したがって、基
板表面のシリコン酸化膜8の厚みを、シリコン酸化層7
1より厚く形成することができる。その際、同図Cに示
すように、シリコン酸化膜8は、ゲートバーズビークに
より食込んだ形状となる。このようにして、薄膜のシリ
コン酸化層71の両端に厚膜部72、73が形成され
る。このシリコン酸化層71および厚膜部72、73に
よってトンネル酸化膜7が形成される。
Next, as shown in FIG. 6C, the surface of the substrate and the surface of the laminated layer 114 are oxidized. In this case, since the silicon oxide layer 71 is covered with the floating gate 112, it is hardly oxidized. Therefore, the thickness of the silicon oxide film 8 on the surface of the substrate is set to the silicon oxide layer 7
It can be formed thicker than 1. At that time, as shown in FIG. 6C, the silicon oxide film 8 has a shape that is etched by the gate bird's beak. In this way, thick film portions 72 and 73 are formed on both ends of the thin silicon oxide layer 71. The silicon oxide layer 71 and the thick film portions 72 and 73 form the tunnel oxide film 7.

【0022】次に、同図Dに示すように、積層114お
よび積層114の側壁のシリコン酸化膜8をマスクとし
て、不純物をイオン注入し、n+層を形成する。その後、
アニールにより、打込んだ不純物が絶縁性サイドウォー
ル11、12の下部に拡散して、ソース4、ドレイン3
が形成される(図1)。
Next, as shown in FIG. 6D, impurities are ion-implanted by using the stack 114 and the silicon oxide film 8 on the sidewall of the stack 114 as a mask to form an n + layer. afterwards,
By the annealing, the implanted impurities diffuse into the lower portions of the insulating sidewalls 11 and 12, and the source 4 and the drain 3
Are formed (Fig. 1).

【0023】つぎに、全面にポリサイドをデポジション
した後、パターニングしてソース電極を形成し、層間膜
(シリコン酸化膜)をCVD法により形成する(図示せ
ず)。その後、ドレイン3領域を露出するための開口を
形成し、全面にAL-Siをデポジションしてパターニング
してビットライン(ドレイン線)を形成する(図示せ
ず)。最後に、パッシベーション膜(図示せず)を形成
して完成させる。
Next, after depositing polycide on the entire surface, patterning is performed to form a source electrode, and an interlayer film (silicon oxide film) is formed by a CVD method (not shown). Then, an opening for exposing the drain 3 region is formed, AL-Si is deposited and patterned on the entire surface to form a bit line (drain line) (not shown). Finally, a passivation film (not shown) is formed and completed.

【0024】[使用方法]フラッシュメモリ41はマト
リックス状に接続されて使用される。フラッシュメモリ
41を複数組合わせたマトリックス回路の等価回路15
を図3Aに示す。ここで、同図に示すようにマトリック
ス状に組合わせた場合、行方向、列方向にコントロール
ゲート電極、ドレインが接続されており、さらに、全て
のソースが接続されている。したがって、非選択セルに
書き込み、または、読み出しをしてしまうおそれがあ
る。そこで、等価回路15においては、次に述べるよう
にして、確実に選択セルと非選択セルを区別できるよう
にしている。
[How to use] The flash memory 41 is connected in a matrix and used. Equivalent circuit 15 of matrix circuit in which a plurality of flash memories 41 are combined
Is shown in FIG. 3A. Here, when they are combined in a matrix as shown in the figure, the control gate electrodes and the drains are connected in the row direction and the column direction, and further, all the sources are connected. Therefore, there is a possibility that data may be written in or read from the non-selected cells. Therefore, in the equivalent circuit 15, the selected cell and the non-selected cell can be surely distinguished from each other as described below.

【0025】同図Bに、セルC11を選択セルとする場
合の書き込み、消去時および読み出し時に印加する電圧
の一例を示す。
FIG. 9B shows an example of the voltage applied at the time of writing, erasing and reading when the cell C11 is the selected cell.

【0026】まず書き込む場合には、ワードラインWL
2には12V、ビットラインBL1には6V、その他に
は、0Vを印加する。
First, when writing, the word line WL
2 is applied to 12V, bit line BL1 is applied to 6V, and others are applied to 0V.

【0027】同図Aに戻って、選択セルC11の、コン
トロールゲート電極5にPウェル2の電位より12V高
い電位が与えられる。このような電圧を印加することに
より、ドレイン3近傍で発生したホットエレクトロン
は、シリコン酸化膜7の電位障壁を飛び越えてフローテ
ィングゲート112内に流入する。これにより、チャネ
ル形成領域116にチャネルを形成させるのに必要なコ
ントロールゲート電圧のしきい値が上昇する。この状態
が、フラッシュメモリセル1に情報”1”が書込まれた
状態である。
Returning to FIG. A, a potential higher than the potential of the P well 2 by 12 V is applied to the control gate electrode 5 of the selected cell C11. By applying such a voltage, the hot electrons generated in the vicinity of the drain 3 jump over the potential barrier of the silicon oxide film 7 and flow into the floating gate 112. As a result, the threshold value of the control gate voltage required to form a channel in the channel forming region 116 rises. This state is a state in which the information "1" is written in the flash memory cell 1.

【0028】なお、非選択セルC10、C12について
は、コントロールゲート電極5に0Vが印加されている
為、チャネル形成領域116にチャネルが形成されず、
情報”1”が書込まれることはない。また、非選択セル
C10、C12についてはコントロールゲート電極5に
0Vが印加されているが、ビットラインBL2には0V
が印加されている為、情報”1”が書込まれることはな
い。
With respect to the non-selected cells C10 and C12, since 0 V is applied to the control gate electrode 5, no channel is formed in the channel forming region 116,
Information "1" is never written. Further, in the non-selected cells C10 and C12, 0V is applied to the control gate electrode 5, but 0V is applied to the bit line BL2.
Since "1" is applied, the information "1" is never written.

【0029】一方、セルC11に情報”0”を記憶させ
る(消去する)場合、フローティングゲート112に流
入させた電子を、ドレイン3に戻してやればよい。フラ
ッシュメモリにおいては、セルC11と同じソースライ
ンSに接続しているセルを一括消去する。具体的には、
同図Bに示すように、ソースラインSに12V、ビット
ラインBL1、BL2をオープンし、その他については
0Vを印加する。これにより、書込時とは反対方向の電
界が発生し、F−N(Fowler-Nordheim)トンネリングに
より電子がドレイン3に引戻される。
On the other hand, when the information "0" is stored (erased) in the cell C11, the electrons flowing into the floating gate 112 may be returned to the drain 3. In the flash memory, cells connected to the same source line S as the cell C11 are collectively erased. In particular,
As shown in FIG. 9B, 12V is opened to the source line S, the bit lines BL1 and BL2 are opened, and 0V is applied to the others. As a result, an electric field in the opposite direction to that at the time of writing is generated, and electrons are pulled back to the drain 3 by FN (Fowler-Nordheim) tunneling.

【0030】このように電子が引戻されることにより、
チャネル形成領域116にチャネルを形成させるのに必
要なコントロールゲート電圧のしきい値が降下する。こ
れにより、選択セルC11に情報”0”を記憶させた状
態(消去状態)となる。
By pulling back the electrons in this way,
The threshold value of the control gate voltage required to form a channel in the channel formation region 116 drops. As a result, the selected cell C11 enters a state where the information "0" is stored (erased state).

【0031】つぎに、フラッシュメモリ41の読み出し
動作について説明する。セルC11を選択セルとする場
合は、ワードラインWL2に5V、ビットラインBL1
に2V印加するとともにセンスアンプを接続する。ま
た、ビットラインBL2をオープンにして、その他につ
いては0Vを印加する。
Next, the read operation of the flash memory 41 will be described. When the cell C11 is selected, the word line WL2 is 5V, the bit line BL1 is 5V.
2V is applied to and a sense amplifier is connected. Further, the bit line BL2 is opened, and 0V is applied to the others.

【0032】選択セルC11について見てみると、セル
C11が、書込状態であれば、既に述べたようにチャネ
ル形成領域116にチャネルが形成されず、ドレイン3
とソース4間に電流が流れない。これに対して、非書込
状態であれば、チャネル形成領域116にチャネルが形
成されドレイン3とソース4間に電流が流れ、これをビ
ットラインBL1に接続したセンスアンプで読み取れば
よい。
Looking at the selected cell C11, if the cell C11 is in the written state, the channel is not formed in the channel forming region 116 as described above, and the drain 3
Current does not flow between the source and the source 4. On the other hand, in the non-written state, a channel is formed in the channel formation region 116, and a current flows between the drain 3 and the source 4, which can be read by the sense amplifier connected to the bit line BL1.

【0033】ここで、非選択セルC10、C12につい
て見てみると、ビットラインBL1に2Vを印加してい
ることから、ドレイン3に2Vが印加される。しかし、
フラッシュメモリ41においては、図1に示すように、
ドレイン近傍のトンネル酸化膜7の膜厚がフローティン
グゲート112下部の膜厚より厚い。ここで、ドレイン
3とフローティングゲート112間の容量は、ドレイン
3とフローティングゲート112間の酸化膜の膜厚に反
比例する。したがって、前記容量を減らし、非選択セル
のフローティングゲート112の電位の上昇を予防する
ことができる。これにより、電流が漏れることによる誤
読み出しを防止できる。
Looking at the non-selected cells C10 and C12, 2V is applied to the drain 3 because 2V is applied to the bit line BL1. But,
In the flash memory 41, as shown in FIG.
The film thickness of the tunnel oxide film 7 near the drain is larger than the film thickness under the floating gate 112. Here, the capacitance between the drain 3 and the floating gate 112 is inversely proportional to the film thickness of the oxide film between the drain 3 and the floating gate 112. Therefore, it is possible to reduce the capacitance and prevent an increase in the potential of the floating gate 112 of the non-selected cell. This prevents erroneous reading due to leakage of current.

【0034】[他の実施例]図4に他の実施例であるフ
ラッシュメモリ1を示す。フラッシュメモリ1とフラッ
シュメモリ41との違いは、トンネル酸化膜7の膜厚が
一定で、かつ、積層114の側壁に絶縁性側壁である絶
縁性サイドウォール11、12が設けられている点であ
る。これ以外の構造は同様なので、説明は省略する。
[Other Embodiments] FIG. 4 shows a flash memory 1 according to another embodiment. The difference between the flash memory 1 and the flash memory 41 is that the film thickness of the tunnel oxide film 7 is constant and the insulating sidewalls 11 and 12 which are insulating sidewalls are provided on the sidewalls of the stack 114. . The other structure is the same, and the description is omitted.

【0035】つぎに、図5を用いて、フラッシュメモリ
1の製造方法を説明する。基板表面にシリコン酸化層7
1を形成し、その上に、フローティングゲート112、
層間絶縁膜13、コントロール電極5からなる三層の積
層114を形成するまでは、フラッシュメモリ41と同
様である(同図A参照)。
Next, a method of manufacturing the flash memory 1 will be described with reference to FIG. Silicon oxide layer 7 on the substrate surface
1 is formed on the floating gate 112,
The process is the same as that of the flash memory 41 until the three-layer stack 114 including the interlayer insulating film 13 and the control electrode 5 is formed (see FIG. A).

【0036】その後、同図Bに示すように、シリコン酸
化膜18をCVD法によりデポジションして10μmの
厚みで形成する。この状態から、リアクティブイオンエ
ッチング(RIE)を用いた異方性エッチングにより、
同図Cに示すように絶縁性サイドウォール11、12が
残るようにエッチバックを行う。
Thereafter, as shown in FIG. 3B, a silicon oxide film 18 is deposited by the CVD method to have a thickness of 10 μm. From this state, by anisotropic etching using reactive ion etching (RIE),
Etching back is performed so that the insulating sidewalls 11 and 12 remain as shown in FIG.

【0037】なお、エッチバックは、エッチングが基板
表面に達した後、終了するようにしてもよい。仮にエッ
チバックが深く進行した場合であっても、異方性エッチ
ングは垂直方向にのみ進行する為、エッチバックが深く
進行したとしても、絶縁性サイドウォール11、12の
幅Dは、ほとんど影響を受けないからである。
The etch back may be finished after the etching reaches the surface of the substrate. Even if the etch back proceeds deeply, the anisotropic etching proceeds only in the vertical direction. Therefore, even if the etch back proceeds deeply, the width D of the insulating sidewalls 11 and 12 has almost no influence. Because I do not receive it.

【0038】次に、同図Dに示すように、積層114お
よび絶縁性サイドウォール11、12をマスクとして、
不純物をイオン注入し、n+層を形成する。その後、アニ
ールにより、打込んだ不純物が絶縁性サイドウォール1
1、12の下部に拡散して、ソース4、ドレイン3が形
成される(図4)。
Next, as shown in FIG. 4D, the stack 114 and the insulating sidewalls 11 and 12 are used as masks.
Impurities are ion-implanted to form an n + layer. After that, the impurities that have been implanted are annealed so that the implanted sidewalls 1
Sources 4 and drains 3 are formed by diffusing under 1 and 12 (FIG. 4).

【0039】その後、ソース電極、層間膜、ビットライ
ン(ドレイン線)、パッシベーション膜(図示せず)の
形成については、フラッシュメモリ41と同様にして完
成させる。
After that, the source electrode, the interlayer film, the bit line (drain line), and the passivation film (not shown) are formed in the same manner as the flash memory 41.

【0040】このように、積層114に隣接して絶縁性
サイドウォール11、12を設け、積層114および絶
縁性サイドウォール11、12をマスクとして、イオン
注入を行なうことにより、絶縁性サイドウォール11、
12の下部にはイオン注入されることがない。すなわ
ち、絶縁性サイドウォール11、12は、不純物注入防
止膜として機能する。したがって、その後のアニールに
より、打込んだ不純物が拡散しても、ドレイン3、ソー
ス4がフローティングゲート112下部まで拡大するこ
とがない。
In this way, the insulating sidewalls 11 and 12 are provided adjacent to the laminated layer 114, and the ion implantation is performed using the laminated layer 114 and the insulating sidewalls 11 and 12 as a mask.
No ions are implanted into the lower part of 12. That is, the insulating sidewalls 11 and 12 function as an impurity injection preventing film. Therefore, even if the implanted impurities are diffused by the subsequent annealing, the drain 3 and the source 4 do not expand to the lower portion of the floating gate 112.

【0041】なお、絶縁性サイドウォール11、12
は、シリコン酸化膜18を異方性エッチングすることに
より形成されるので、絶縁性サイドウォール11、12
の幅Dは、シリコン酸化膜18の厚みによって決められ
る。シリコン酸化膜18はすでに述べたように、CVD
法によって形成するので、その厚みについては、精密に
制御することが出来る。したがって、絶縁性サイドウォ
ール11、12の幅Dを精密に制御できる。
Insulating side walls 11 and 12
Is formed by anisotropically etching the silicon oxide film 18, so that the insulating sidewalls 11 and 12 are formed.
Width D is determined by the thickness of the silicon oxide film 18. As described above, the silicon oxide film 18 is formed by CVD.
Since it is formed by the method, its thickness can be precisely controlled. Therefore, the width D of the insulating sidewalls 11 and 12 can be precisely controlled.

【0042】一方、アニールを行なったことにより不純
物が拡散する領域も精密に制御できる。したがって、ド
レイン3のn+層とフローティングゲート112の位置
関係を精密に制御できる。これにより、ドレイン3とフ
ローティングゲート112間に発生する容量を減少させ
ることができる。なぜなら、前記容量は、ドレイン3と
フローティングゲート112間の面積に比例するからで
ある。
On the other hand, the region in which the impurities diffuse can be precisely controlled by performing the annealing. Therefore, the positional relationship between the n + layer of the drain 3 and the floating gate 112 can be precisely controlled. As a result, the capacitance generated between the drain 3 and the floating gate 112 can be reduced. This is because the capacitance is proportional to the area between the drain 3 and the floating gate 112.

【0043】また、本実施例においては、CVD法を用
いて絶縁性サイドウォール11、12を形成している。
したがって、膜厚の厚いシリコン酸化膜を積層113の
側面に形成することができる。
Further, in this embodiment, the insulating sidewalls 11 and 12 are formed by using the CVD method.
Therefore, a thick silicon oxide film can be formed on the side surface of the stack 113.

【0044】なお、フラッシュメモリ1を複数組合わせ
たマトリックス回路の使用方法については、図3と同様
であるので説明は省略する。
The method of using the matrix circuit in which a plurality of flash memories 1 are combined is the same as that shown in FIG.

【0045】[他の応用例]なお、フラッシュメモリ4
1においては、基板表面および積層114表面を酸化す
る前に、シリコン酸化層71を等方性エッチングするよ
うにしている。しかし、シリコン酸化層71の等方性エ
ッチングを省略してもよい。このようにしても、イオン
注入の前に積層114の表面を酸化することにより、イ
オン注入の際、積層114の側面のシリコン酸化膜8
が、不純物注入防止膜として機能する。したがって、ド
レイン3とフローティングゲート112とのオーバーラ
ップ量W(図7参照)を減らすことができる。この場
合、シリコン酸化膜8はマスクとして機能する程度の膜
厚が必要となる。
[Other applications] The flash memory 4
In No. 1, the silicon oxide layer 71 is isotropically etched before the surface of the substrate and the surface of the laminated layer 114 are oxidized. However, the isotropic etching of the silicon oxide layer 71 may be omitted. Even in this case, by oxidizing the surface of the stacked layer 114 before the ion implantation, the silicon oxide film 8 on the side surface of the stacked layer 114 is subjected to the ion implantation.
Function as an impurity injection preventing film. Therefore, the overlap amount W (see FIG. 7) between the drain 3 and the floating gate 112 can be reduced. In this case, the silicon oxide film 8 needs to have a film thickness that functions as a mask.

【0046】また、ドレイン3近傍のトンネル酸化膜7
の厚みを、フローティングゲート112より厚くすると
ともに、積層114の側壁に絶縁性サイドウォール1
1、12が設けられたフラッシュメモリとして構成して
もよい。このような構成とすることにより、非選択セル
から電流が漏れることをより確実に防止するとともに、
安定動作が可能となる。
In addition, the tunnel oxide film 7 near the drain 3
Is thicker than the floating gate 112, and the insulating sidewall 1 is formed on the side wall of the stack 114.
It may be configured as a flash memory in which 1 and 12 are provided. With such a configuration, it is possible to more reliably prevent the current from leaking from the non-selected cell, and
Stable operation becomes possible.

【0047】なお、上記各実施例においては、ソース4
近傍もドレイン3近傍と同様の構造をしている。しか
し、必ずしもこのような構成にしなくとも、ソース4近
傍は従来と同様の構造としてもよい。このような構成と
しても、非選択セルのソース4には0Vしか印加されな
いので、非選択セルからの電流のもれが発生することが
ないからである。
In each of the above embodiments, the source 4
The vicinity also has the same structure as the vicinity of the drain 3. However, the structure near the source 4 may be similar to the conventional structure without necessarily having such a configuration. This is because even with such a configuration, only 0 V is applied to the source 4 of the non-selected cell, so that leakage of current from the non-selected cell does not occur.

【0048】また、本実施例においては、トンネル酸化
膜7に、三層構造(シリコン酸化層6a、シリコン窒化層
6b、シリコン酸化層6c)のものを用いたが、二層構造
(シリコン酸化層6a、シリコン窒化層6b)のものを用い
てもよい。
In the present embodiment, the tunnel oxide film 7 has a three-layer structure (a silicon oxide layer 6a, a silicon nitride layer).
6b, silicon oxide layer 6c) is used, but a two-layer structure (silicon oxide layer 6a, silicon nitride layer 6b) may be used.

【0049】また、フラッシュメモリ1においては、シ
リコン酸化膜18をデポジションしてからエッチングを
行ない、絶縁性サイドウォール11、12を残すように
している。しかし、レジストで覆って不要部分を取り除
くようにしてもよい。
In the flash memory 1, the silicon oxide film 18 is deposited and then etched to leave the insulating sidewalls 11 and 12. However, the unnecessary portion may be removed by covering with a resist.

【0050】[0050]

【発明の効果】請求項1にかかる半導体不揮発性記憶装
置は、少なくとも第二領域近傍の第一の絶縁膜の厚み
を、浮遊型電極下部より厚くしたことを特徴とする。し
たがって、浮遊型電極の電位上昇を防止でき、非選択セ
ルから電流が漏れることがない。すなわち、誤読み出し
を防止できる半導体不揮発性記憶装置を提供することが
できる。
According to the first aspect of the present invention, the semiconductor nonvolatile memory device is characterized in that the thickness of at least the first insulating film in the vicinity of the second region is made thicker than the lower portion of the floating electrode. Therefore, the potential rise of the floating electrode can be prevented, and the current does not leak from the non-selected cells. That is, it is possible to provide a semiconductor nonvolatile memory device capable of preventing erroneous reading.

【0051】請求項2にかかる半導体不揮発性記憶装置
の製造方法においては、第一の絶縁膜を等方性エッチン
グした後、前記積層をマスクとして、半導体基板内に第
一領域および第二領域を形成する。したがって、第二領
域近傍の第一の絶縁膜の厚みを、浮遊型電極下部より厚
くすることができ、非選択セルから電流が漏れることが
ない。すなわち、誤読み出しを防止できる半導体不揮発
性記憶装置を提供することができる。
In the method of manufacturing a semiconductor nonvolatile memory device according to a second aspect, after the first insulating film is isotropically etched, the first region and the second region are formed in the semiconductor substrate using the stack as a mask. Form. Therefore, the thickness of the first insulating film in the vicinity of the second region can be made thicker than the lower portion of the floating electrode, and the current does not leak from the non-selected cells. That is, it is possible to provide a semiconductor nonvolatile memory device capable of preventing erroneous reading.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】フラッシュメモリ41を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a flash memory 41.

【図2】フラッシュメモリ41の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of a flash memory 41.

【図3】フラッシュメモリ41をマトリックス状に組合
わせた図である。Aはマトリックス状に組合わせた等価
回路図であり、Bは、各動作における電圧を表わした一
例である。
FIG. 3 is a diagram in which flash memories 41 are combined in a matrix. A is an equivalent circuit diagram combined in a matrix, and B is an example showing voltages in each operation.

【図4】他の実施例であるフラッシュメモリ1を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a flash memory 1 according to another embodiment.

【図5】フラッシュメモリ1の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of the flash memory 1.

【図6】従来のフラッシュメモリの構造を示す図であ
る。Aはフラッシュメモリをマトリックス状に組合わせ
た図であり、B、Cは選択セルC12を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a structure of a conventional flash memory. A is a diagram in which flash memories are combined in a matrix, and B and C are diagrams showing a selected cell C12.

【図7】従来のフラッシュメモリにおいて、容量が発生
する状態を示す図である。Aは、ドレイン3近傍の拡大
図であり、Bは等価回路を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which a capacity is generated in a conventional flash memory. A is an enlarged view of the vicinity of the drain 3, and B is a view showing an equivalent circuit.

【符号の説明】 3・・・ドレイン 4・・・ソース 5・・・コントロールゲート電極 7・・・トンネル酸化膜 11、12・・・絶縁性サイドウォール 13・・・層間絶縁膜 112・・・フローティングゲート 116・・・チャネル形成領域[Explanation of reference numerals] 3 ... Drain 4 ... Source 5 ... Control gate electrode 7 ... Tunnel oxide film 11, 12 ... Insulating sidewall 13 ... Interlayer insulating film 112 ... Floating gate 116 ... Channel formation region

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第一領域、 第一領域との間に電路形成可能領域を形成するように設
けられた第二領域、 電路形成可能領域を覆う第一の絶縁膜、 第一の絶縁膜上に設けられ、電荷を蓄える浮遊型電極、 浮遊型電極上に設けられた第二の絶縁膜、 第二の絶縁膜上に設けられた制御用電極、 を備えた半導体不揮発性記憶装置において、 少なくとも第二領域近傍の第一の絶縁膜の厚みを、浮遊
型電極下部より厚くしたこと、を特徴とする半導体不揮
発性記憶装置。
1. A first region, a second region provided so as to form an electric path formable region between the first region, a first insulating film covering the electric path formable region, and a first insulating film on the first insulating film. A semiconductor non-volatile memory device provided with a floating electrode for storing electric charge, a second insulating film provided on the floating electrode, and a control electrode provided on the second insulating film; A semiconductor nonvolatile memory device, wherein the thickness of the first insulating film in the vicinity of the second region is made thicker than the lower portion of the floating electrode.
【請求項2】A)半導体基板表面に第一の絶縁膜を形成
する工程、 B)前記第一の絶縁膜上の一部に、以下の三層を備えた
積層を形成する工程、 b1)電荷を蓄える浮遊型電極、 b2)浮遊型電極の上に設けられた第二の絶縁膜、 b3)第二の絶縁膜上に設けられた制御用電極、 C)前記第一の絶縁膜を等方性エッチングする工程、 D)前記半導体基板表面および前記積層の表面に、第三
の絶縁膜を形成する工程、 E)前記積層をマスクとして、半導体基板内に第一領域
および第二領域を形成する工程、 を備えたことを特徴とする半導体不揮発性記憶装置の製
造方法。
2. A) a step of forming a first insulating film on the surface of a semiconductor substrate, B) a step of forming a laminate having the following three layers on a part of the first insulating film, b1) Floating type electrode for storing electric charge, b2) second insulating film provided on the floating type electrode, b3) control electrode provided on the second insulating film, C) the first insulating film, etc. Isotropic etching, D) a step of forming a third insulating film on the surface of the semiconductor substrate and the surface of the stacked layer, E) using the stacked layer as a mask to form a first region and a second region in the semiconductor substrate A method of manufacturing a semiconductor nonvolatile memory device, comprising:
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KR970030854A (en) * 1995-11-22 1997-06-26 김광호 Manufacturing method of nonvolatile memory device
US6518620B2 (en) * 1997-07-31 2003-02-11 Stmicroelectronics, Inc. EEPROM memory cell with increased dielectric integrity
US6544845B2 (en) 1997-03-05 2003-04-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of fabricating nonvolatile memory devices including bird's beak oxide
US6750122B1 (en) * 1999-09-29 2004-06-15 Infineon Technologies Ag Semiconductor device formed with an oxygen implant step
CN100446256C (en) * 2005-12-06 2008-12-24 力晶半导体股份有限公司 Non-volatile memory and making method
CN106373962A (en) * 2015-07-20 2017-02-01 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Flash memory and manufacturing method thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970030854A (en) * 1995-11-22 1997-06-26 김광호 Manufacturing method of nonvolatile memory device
US6544845B2 (en) 1997-03-05 2003-04-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of fabricating nonvolatile memory devices including bird's beak oxide
US6518620B2 (en) * 1997-07-31 2003-02-11 Stmicroelectronics, Inc. EEPROM memory cell with increased dielectric integrity
US6750122B1 (en) * 1999-09-29 2004-06-15 Infineon Technologies Ag Semiconductor device formed with an oxygen implant step
CN100446256C (en) * 2005-12-06 2008-12-24 力晶半导体股份有限公司 Non-volatile memory and making method
CN106373962A (en) * 2015-07-20 2017-02-01 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Flash memory and manufacturing method thereof

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