JPH06334156A - Nor type flash memory - Google Patents

Nor type flash memory

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Publication number
JPH06334156A
JPH06334156A JP14306993A JP14306993A JPH06334156A JP H06334156 A JPH06334156 A JP H06334156A JP 14306993 A JP14306993 A JP 14306993A JP 14306993 A JP14306993 A JP 14306993A JP H06334156 A JPH06334156 A JP H06334156A
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JP
Japan
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film
flash memory
drain
layer
transistor
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Pending
Application number
JP14306993A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Shimada
喬 島田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH06334156A publication Critical patent/JPH06334156A/en
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    • 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

Abstract

PURPOSE:To overlap a ground line a and a bit line on a semiconductor layer as an active layer and enhance the degree of integration by making the area of a memory cell small. CONSTITUTION:The upper layer and the lower layer of a Si layer 44 as the active layer of a transistor 16 for memory cell are extended the AlSiCu film 72 and Ti/TiN/Ti film 71 as the bit line and the tungsten polyside film 38 as the ground line. The ground line is connected to the source 14 of the transistor 16 through an impurity region 64 provided through the Si layer 44 and the bit line is connected to the drain 15 of the transistor 16 through a contact hole 62.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願の発明は、チャネルの全面で
電子を注入し、基板へ電子を引き抜くことによって、デ
ータの書込み及び一括消去を行うNOR型フラッシュメ
モリに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a NOR flash memory in which data is written and erased in batch by injecting electrons into the entire surface of a channel and extracting the electrons from a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】図21、22は、浮遊ゲート型のNOR
型フラッシュメモリを示している。このフラッシュメモ
リでは、p型の半導体基板11またはウェルの表面のゲ
ート絶縁膜上に浮遊ゲート12が形成されており、容量
結合用の絶縁膜を介して浮遊ゲート12上を制御ゲート
13が延在している。浮遊ゲート12及び制御ゲート1
3の両側の半導体基板11には、n+ 型の不純物領域で
ソース14及びドレイン15が形成されており、このト
ランジスタ16で1個のメモリセルが形成されている。
21 and 22 show a floating gate type NOR.
Shows a type flash memory. In this flash memory, the floating gate 12 is formed on the gate insulating film on the surface of the p-type semiconductor substrate 11 or the well, and the control gate 13 extends on the floating gate 12 via the insulating film for capacitive coupling. is doing. Floating gate 12 and control gate 1
A source 14 and a drain 15 are formed in the n + -type impurity region on the semiconductor substrate 11 on both sides of 3, and the transistor 16 forms one memory cell.

【0003】図23は、MONOS型のNOR型フラッ
シュメモリを示している。このフラッシュメモリでは、
p型の半導体基板11またはウェルの表面上に、SiO
2 膜17とSi3 4 膜18とSiO2 膜19とが順次
に積層されており、SiO2膜19上を制御ゲート13
が延在している。制御ゲート13の両側の半導体基板1
1には、n+ 型の不純物領域でソース14及びドレイン
15が形成されており、このトランジスタ21で1個の
メモリセルが形成されている。
FIG. 23 shows a MONOS type NOR flash memory. In this flash memory,
SiO is formed on the surface of the p-type semiconductor substrate 11 or the well.
The second film 17, the Si 3 N 4 film 18, and the SiO 2 film 19 are sequentially laminated, and the control gate 13 is formed on the SiO 2 film 19.
Has been extended. Semiconductor substrate 1 on both sides of control gate 13
1, a source 14 and a drain 15 are formed in an n + type impurity region, and one memory cell is formed by this transistor 21.

【0004】ところで、NOR型フラッシュメモリに
は、ホットエレクトロン注入型とファウラ−ノルドハイ
ムトンネル注入型とがあるが、書込み/消去の回数を増
加させ、且つ注入時の消費電流を低減させる必要から、
ゲート絶縁膜の劣化が少なく且つチャネル電流も流れな
いファウラ−ノルドハイムトンネル注入型が主流になり
つつある。そして、このファウラ−ノルドハイムトンネ
ル注入型にも、以下の2通りの方式がある。
There are two types of NOR flash memory, a hot electron injection type and a Fowler-Nordheim tunnel injection type. However, it is necessary to increase the number of times of writing / erasing and reduce the current consumption at the time of injection.
The Fowler-Nordheim tunnel injection type in which the deterioration of the gate insulating film is small and the channel current does not flow is becoming mainstream. The Fowler-Nordheim tunnel injection type also has the following two methods.

【0005】まず、第1の方式では、図21(a)に示
す様に、ソース14及びドレイン15間にチャネル22
を形成して、このチャネル22とドレイン15またはソ
ース14とから浮遊ゲート12へ電子を注入し、図21
(b)に示す様に、浮遊ゲート12からドレイン15ま
たはソース14へ電子を引き抜く。なお、+Vi は浮遊
ゲート12へ電子を注入するための電圧であり、−Ve
−(+VCC)は浮遊ゲート12から電子を引き抜くため
の電圧であり、Fは浮遊状態を示している。
First, in the first method, as shown in FIG. 21A, a channel 22 is formed between the source 14 and the drain 15.
21 is formed and electrons are injected into the floating gate 12 from the channel 22 and the drain 15 or the source 14, and FIG.
As shown in (b), electrons are extracted from the floating gate 12 to the drain 15 or the source 14. Note that + V i is a voltage for injecting electrons into the floating gate 12, and −V e
− (+ V CC ) is a voltage for extracting electrons from the floating gate 12, and F indicates a floating state.

【0006】また、第2の方式では、図22(a)に示
す様に、ソース14及びドレイン15間にチャネル22
を形成して、このチャネル22から浮遊ゲート12へ電
子を注入し、図22(b)に示す様に、浮遊ゲート12
から半導体基板11へ電子を引き抜く。この第2の方式
は、図23に示したMONOS型でも、SiO2 膜19
とSi3 4 膜18との界面に存在するトラップ23へ
電子を注入し、このトラップ23から電子を引き抜くこ
とによって、可能である。
In the second method, as shown in FIG. 22A, a channel 22 is formed between the source 14 and the drain 15.
Then, electrons are injected from the channel 22 to the floating gate 12, and as shown in FIG.
Electrons are extracted from the semiconductor substrate 11 to the semiconductor substrate 11. In the second method, the SiO 2 film 19 is used even in the MONOS type shown in FIG.
This is possible by injecting electrons into the trap 23 existing at the interface between the Si 3 N 4 film 18 and the Si 3 N 4 film 18 and extracting the electron from the trap 23.

【0007】なお、図22、23において、+Vi は浮
遊ゲート12またはトラップ23へ電子を注入するため
の電圧であり、−VE は浮遊ゲート12またはトラップ
23から電子を引き抜くための電圧であり、Fは浮遊状
態を示している。
22 and 23, + V i is a voltage for injecting electrons into the floating gate 12 or the trap 23, and −V E is a voltage for extracting electrons from the floating gate 12 or the trap 23. , F indicate a floating state.

【0008】ところで、図21に示した様にドレイン1
5へ電子を引き抜く方式では、浮遊ゲート12とドレイ
ン15との狭い重畳領域でのみファウラ−ノルドハイム
トンネル電流が流れるので、電流密度が高い。このた
め、ゲート絶縁膜が劣化し易く、書込み/消去の回数は
106 回程度が上限になる。この回数を106 〜107
回以上にするには、広い面積で電子を引き抜くことがで
きるのでファウラ−ノルドハイムトンネル電流の密度を
低くすることができる図22、23に示した様に半導体
基板11へ電子を引き抜く方式が有利である。
By the way, as shown in FIG. 21, the drain 1
In the method of extracting electrons to 5, the Fowler-Nordheim tunnel current flows only in the narrow overlapping region of the floating gate 12 and the drain 15, so that the current density is high. Therefore, the gate insulating film is easily deteriorated, and the upper limit of the number of writing / erasing is about 10 6 . This number is 10 6 to 10 7
In order to increase the number of times or more, since it is possible to extract electrons in a large area, it is possible to reduce the density of Fowler-Nordheim tunnel current. As shown in FIGS. 22 and 23, the method of extracting electrons to the semiconductor substrate 11 is advantageous. Is.

【0009】図25は、浮遊ゲート型のNOR型フラッ
シュメモリの第1従来例における4ビット分のメモリセ
ルアレイを示しており、図24は、その等価回路を示し
ている。この第1従来例では、半導体基板11中を能動
領域24が縞状に延在しており、半導体基板11上をワ
ード線W1 、W2 つまり制御ゲート13が能動領域24
に直交する方向へ延在している。そして、これらのワー
ド線W1 、W2 下には、各メモリセルM11〜M22に対応
して浮遊ゲート12が配置されている。
FIG. 25 shows a 4-bit memory cell array in the first conventional example of the floating gate type NOR flash memory, and FIG. 24 shows an equivalent circuit thereof. In the first conventional example, the active region 24 extends in a stripe shape in the semiconductor substrate 11, and the word lines W 1 and W 2, that is, the control gate 13 is formed in the active region 24 on the semiconductor substrate 11.
It extends in a direction orthogonal to. Under the word lines W 1 and W 2 , the floating gate 12 is arranged corresponding to each of the memory cells M 11 to M 22 .

【0010】各メモリセルM11〜M22のドレイン15に
は、ワード線W1 、W2 に直交する方向へ延在している
ビット線B1 、B2 が、コンタクト孔25を介して接続
されている。また、ワード線W1 、W2 に直交する方向
へ並んでいるメモリセルM11、M21及びM12、M22に共
通なソース14には、ワード線W1 、W2 に平行な方向
つまりビット線B1 、B2 と直交する方向へ延在してい
る接地線Sがコンタクト孔26を介して接続されてい
る。
Bit lines B 1 and B 2 extending in a direction orthogonal to the word lines W 1 and W 2 are connected to the drain 15 of each of the memory cells M 11 to M 22 via a contact hole 25. Has been done. The word line W 1, the W memory cell M 11 in a row in the direction perpendicular to 2, M 21 and M 12, common source 14 to M 22, the word line W 1, W 2 parallel to the clogging A ground line S extending in a direction orthogonal to the bit lines B 1 and B 2 is connected via a contact hole 26.

【0011】図27は、浮遊ゲート型のNOR型フラッ
シュメモリの第2従来例における4ビット分のメモリセ
ルアレイを示しており、図26は、その等価回路を示し
ている。この第2従来例は、ワード線W1 、W2 に直交
する方向つまりビット線B1、B2 に平行な方向へ接地
線S1 、S2 が延在していることを除いて、図25に示
した第1従来例と実質的に同様の構成を有している。
FIG. 27 shows a 4-bit memory cell array in the second conventional example of the floating gate type NOR flash memory, and FIG. 26 shows an equivalent circuit thereof. In this second conventional example, the ground lines S 1 and S 2 are extended in the direction orthogonal to the word lines W 1 and W 2 , that is, in the direction parallel to the bit lines B 1 and B 2 . It has substantially the same structure as the first conventional example shown in FIG.

【0012】次の表1、2は、夫々、ドレイン15へ電
子を引き抜く方式と半導体基板11へ電子を引き抜く方
式とにおける、一括消去とメモリセルM22に対する書込
み及び読出し時との動作電圧を示している。これらの表
1、2は、NMOSトランジスタを用いた浮遊ゲート型
のNOR型フラッシュメモリの場合を示しているが、P
MOSトランジスタを用いる場合は、電圧の符号を逆転
すればよい。また、MONOS型のNOR型フラッシュ
メモリの場合も同様に考えることができる。
The following Tables 1 and 2 show operating voltages at the time of collective erasing and at the time of writing and reading to / from the memory cell M 22 , respectively, in the method of drawing electrons to the drain 15 and the method of drawing electrons to the semiconductor substrate 11. ing. Tables 1 and 2 show the case of a floating gate type NOR flash memory using NMOS transistors.
When using a MOS transistor, the sign of the voltage may be reversed. The same can be applied to the case of a MONOS NOR flash memory.

【0013】なお、図21に示した様にドレイン15へ
電子を引き抜く方式では、注入及び引抜きの何れに際し
ても各メモリセルM11〜M22を選択することができる
が、図22、23に示した様に半導体基板11へ電子を
引き抜く方式では、注入に際してしか各メモリセルM11
〜M22を選択することができない。このため、表1で
は、電子の引抜きを書込みとしてあるが、表2では、電
子の注入を書込みとしてある。
In the method of extracting electrons to the drain 15 as shown in FIG. 21, each of the memory cells M 11 to M 22 can be selected for both injection and extraction, but it is shown in FIGS. As described above, in the method of extracting electrons into the semiconductor substrate 11, each memory cell M 11 is only injected at the time of injection.
~ M 22 cannot be selected. Therefore, in Table 1, electron extraction is written, but in Table 2, electron injection is written.

【0014】 [0014]

【0015】 なお、ワード線とビット線との間の電圧が+Vi −(+
M )であるメモリセルM21では、浮遊ゲートへ電子が
注入されない。
[0015] The voltage between the word line and a bit line + V i - (+
In the memory cell M 21 , which is V M ), no electrons are injected into the floating gate.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図25に示
した第1従来例でも、図21に示した様にドレイン15
へ電子を引き抜く方式では、動作に支障は生じない。し
かし、図22に示した様に半導体基板11へ電子を引き
抜く方式では、表2に示したメモリセルM22に対する書
込み動作時に、ビット線B1 (+VM )→メモリセルM
21のドレイン15→メモリセルM21のチャネル22→メ
モリセルM21のソース14→接地線S→メモリセルM22
のソース14→メモリセルM22のチャネル22→メモリ
セルM22のドレイン15→ビット線B2 (0V)の経路
で電流が流れる。
By the way, in the first conventional example shown in FIG. 25, the drain 15 as shown in FIG.
With the method of extracting electrons to the H, there is no hindrance to the operation. However, in the method of extracting electrons into the semiconductor substrate 11 as shown in FIG. 22, in a write operation to the memory cell M 22 shown in Table 2, the bit line B 1 (+ V M) → memory cells M
21 drain 15 → memory cell M 21 channel 22 → memory cell M 21 source 14 → ground line S → memory cell M 22
Source 14 → current flows through a path of the drain 15 → bit line B 2 channels 22 → memory cell M 22 in the memory cell M 22 (0V) of.

【0017】このため、図25に示した第1従来例で
は、消費電流が多くなると同時に、ビット線B1 、B2
の電圧が夫々+VM 及び0Vから変動して、書込み不良
や書込みディスターブが生じる。これに対して、図27
に示した第2従来例では、上述の経路で電流が流れるこ
とはない。
Therefore, in the first conventional example shown in FIG. 25, the current consumption increases and at the same time, the bit lines B 1 and B 2
Voltage fluctuates from + V M and 0 V, respectively, resulting in write failure and write disturb. On the other hand, FIG.
In the second conventional example shown in (1), no current flows through the above-mentioned path.

【0018】しかし、図25に示した第1従来例では、
ビット線B1 、B2 と接地線Sとを互いに直交させるこ
とができるが、図27に示した第2従来例では、ビット
線B1 、B2 と接地線S1 、S2 とを互いに同じ方向へ
延在させる必要がある。このため、第1従来例では、コ
ンタクト孔25、26同士の位置関係を考慮する必要が
ないが、第2従来例では、ビット線B1 、B2 が接地線
1 、S2 に接触しない様に、コンタクト孔25、26
同士をワード線W1 、W2 の延在方向へずらす必要があ
る。
However, in the first conventional example shown in FIG.
Although the bit lines B 1 and B 2 and the ground line S can be orthogonal to each other, in the second conventional example shown in FIG. 27, the bit lines B 1 and B 2 and the ground lines S 1 and S 2 are opposite to each other. Must extend in the same direction. Therefore, in the first conventional example, it is not necessary to consider the positional relationship between the contact holes 25 and 26, but in the second conventional example, the bit lines B 1 and B 2 do not contact the ground lines S 1 and S 2. The contact holes 25, 26
It is necessary to shift them in the extending direction of the word lines W 1 and W 2 .

【0019】従って、書込み/消去の回数を多くするた
めに、図22に示した様に半導体基板11へ電子を引き
抜く方式を採用し、しかもこの方式を採用しても消費電
流を少なくし且つ書込み不良や書込みディスターブを生
じさせない様にするために、図25に示した第1従来例
ではなく図27に示した第2従来例を採用すると、図2
5中のメモリセル面積27と図27中のメモリセル面積
27との比較からも明らかな様に、メモリセル面積27
が大きくなって、集積度を高めることが困難であった。
Therefore, in order to increase the number of times of writing / erasing, a method of extracting electrons to the semiconductor substrate 11 is adopted as shown in FIG. 22, and even if this method is adopted, current consumption is reduced and writing is performed. If the second conventional example shown in FIG. 27 is adopted instead of the first conventional example shown in FIG. 25 in order to prevent a defect or a write disturb from occurring, FIG.
As can be seen from the comparison between the memory cell area 27 in FIG. 5 and the memory cell area 27 in FIG.
Became large and it was difficult to increase the degree of integration.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1のNOR型フラ
ッシュメモリでは、メモリセル用のトランジスタ16の
ソース14、ドレイン15及びチャネル領域が形成され
ている半導体層44が帯状に延在しており、前記半導体
層44の上層及び下層の一方及び他方で接地線38及び
ビット線71、72が絶縁膜36、55、56、67を
介して前記半導体層44に沿って延在しており、前記接
地線38及び前記ビット線71、72が前記ソース14
または前記ドレイン15に電気的に接続されている。
According to another aspect of the NOR flash memory of the present invention, a semiconductor layer 44 in which a source 14, a drain 15 and a channel region of a transistor 16 for a memory cell are formed extends in a strip shape. The ground line 38 and the bit lines 71 and 72 extend along the semiconductor layer 44 via the insulating films 36, 55, 56 and 67 in one of the upper layer and the lower layer of the semiconductor layer 44, and The ground line 38 and the bit lines 71 and 72 are connected to the source 14
Alternatively, it is electrically connected to the drain 15.

【0021】請求項2のNOR型フラッシュメモリで
は、請求項1のNOR型フラッシュメモリにおいて、前
記トランジスタ16のゲート52、54に対して自己整
合的に形成されているコンタクト孔61、62から前記
半導体層44に導入された前記ソース14または前記ド
レイン15と同一導電型の不純物63によって形成され
ており前記半導体層44を貫通している不純物領域64
によって、前記下層の前記接地線38または前記ビット
線71、72と前記ソース14または前記ドレイン15
とが電気的に接続されている。
According to another aspect of the NOR type flash memory of the present invention, in the NOR type flash memory of the first aspect, the semiconductor is formed through contact holes 61 and 62 formed in self alignment with the gates 52 and 54 of the transistor 16. An impurity region 64 formed of an impurity 63 of the same conductivity type as the source 14 or the drain 15 introduced into the layer 44 and penetrating the semiconductor layer 44.
The ground line 38 or the bit lines 71, 72 and the source 14 or the drain 15 in the lower layer.
And are electrically connected.

【0022】請求項3のNOR型フラッシュメモリで
は、請求項1または2のNOR型フラッシュメモリにお
いて、前記トランジスタ16のゲート52、54と交わ
る方向へ帯状に延在する開口57aを有するマスク層5
7を用いた、前記ゲート52、54及び前記半導体層4
4を覆っている絶縁膜56に対するエッチングで、前記
ゲート52、54に対して自己整合的なコンタクト孔6
1、62が形成されている。
A NOR type flash memory according to a third aspect is the NOR type flash memory according to the first or second aspect, wherein the mask layer 5 has an opening 57a extending in a strip shape in a direction intersecting with the gates 52 and 54 of the transistor 16.
7, the gates 52 and 54 and the semiconductor layer 4
The contact hole 6 self-aligned with the gates 52 and 54 by etching the insulating film 56 covering
1, 62 are formed.

【0023】請求項4のNOR型フラッシュメモリで
は、請求項1〜3の何れかのNOR型フラッシュメモリ
において、電荷が浮遊ゲート52に蓄積される。
According to the NOR type flash memory of claim 4, in the NOR type flash memory of any one of claims 1 to 3, charges are accumulated in the floating gate 52.

【0024】請求項5のNOR型フラッシュメモリで
は、請求項1〜3の何れかのNOR型フラッシュメモリ
において、電荷が絶縁膜18、19のトラップに蓄積さ
れる。
According to the NOR type flash memory of the fifth aspect, in the NOR type flash memory according to any one of the first to third aspects, charges are accumulated in the traps of the insulating films 18 and 19.

【0025】[0025]

【作用】請求項1のNOR型フラッシュメモリでは、接
地線38とビット線71、72とがメモリセル用のトラ
ンジスタ16の能動層である半導体層44の上層と下層
とを延在しているので、接地線38とビット線71、7
2とが共に半導体層44に沿う同じ方向へ延在している
にも拘らず、これらの接地線38とビット線71、72
とを半導体層44に垂直な方向へずらして配置する必要
がなく、接地線38とビット線71、72とを半導体層
44に重畳させることができる。
In the NOR flash memory of the first aspect, the ground line 38 and the bit lines 71 and 72 extend above and below the semiconductor layer 44 which is the active layer of the transistor 16 for the memory cell. , Ground line 38 and bit lines 71, 7
Although both 2 and 2 extend in the same direction along the semiconductor layer 44, these ground line 38 and bit lines 71, 72
The ground line 38 and the bit lines 71 and 72 can be superposed on the semiconductor layer 44 without arranging and to be shifted in the direction perpendicular to the semiconductor layer 44.

【0026】請求項2のNOR型フラッシュメモリで
は、半導体層44の下層の接地線38またはビット線7
1、72とトランジスタ16のソース14またはドレイ
ン15とを電気的に接続している不純物領域64が、ト
ランジスタ16のゲート52、54に対して自己整合的
に形成されているコンタクト孔61、62から半導体層
44に導入された不純物63によって形成されているの
で、この不純物領域64を容易に形成することができ
る。
According to another aspect of the NOR flash memory of the present invention, the ground line 38 or the bit line 7 under the semiconductor layer 44 is provided.
Impurity regions 64 that electrically connect 1 and 72 to the source 14 or the drain 15 of the transistor 16 are formed in contact holes 61 and 62 that are formed in self-alignment with the gates 52 and 54 of the transistor 16. Since it is formed of the impurity 63 introduced into the semiconductor layer 44, the impurity region 64 can be easily formed.

【0027】請求項3のNOR型フラッシュメモリで
は、トランジスタ16のゲート52、54に対して自己
整合的なコンタクト孔61、62を形成する際のマスク
層57が、ゲート52、54と交わる方向へ帯状に延在
する開口57aを有しており、孤立している孔状の開口
に比べて帯状の開口57aは幅を狭くすることができる
ので、コンタクト孔61、62の微細化が可能である。
According to another aspect of the NOR flash memory of the present invention, the mask layer 57 for forming the contact holes 61, 62 self-aligned with the gates 52, 54 of the transistor 16 is in a direction intersecting the gates 52, 54. Since the band-shaped opening 57a has an opening 57a extending in a band shape and the width of the band-shaped opening 57a can be narrower than that of an isolated hole-shaped opening, the contact holes 61 and 62 can be miniaturized. .

【0028】[0028]

【実施例】以下、浮遊ゲート型のNOR型フラッシュメ
モリに適用した本願の発明の一実施例を、図1〜19を
参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention applied to a floating gate type NOR flash memory will be described below with reference to FIGS.

【0029】図1〜5が、本実施例を示している。この
実施例を製造するためには、図6に示す様に、主面が<
100>面であり抵抗率が10〜20Ω・cmであるp
型のSi基板31の表面に、膜厚が300nmのSiO
2 膜32を熱酸化かCVDで形成する。そして、メモリ
セル部の素子分離領域の他、アライメントマーク、Pウ
ェルとNウェルとの分離領域を後に形成すべき部分に開
口を有するパターンに、フォトレジスト33を加工す
る。
1 to 5 show this embodiment. In order to manufacture this embodiment, as shown in FIG.
P>100> plane and resistivity of 10 to 20 Ω · cm
On the surface of the Si substrate 31 of the mold
2 The film 32 is formed by thermal oxidation or CVD. Then, in addition to the element isolation region of the memory cell portion, the photoresist 33 is processed into a pattern having an alignment mark and an isolation region between the P well and the N well in an area to be formed later.

【0030】その後、フォトレジスト33をマスクにし
て、SiO2 膜32とSi基板31とを異方性ドライエ
ッチングすることによって、幅が500nm以下で深さ
が400nmのトレンチ34をSi基板31に形成す
る。そして、フォトレジスト33を除去した後、NH4
OH+H2 2 液でSi基板31の表面を5〜10nm
の厚さに亙ってウェットエッチングして、ドライエッチ
ングで受けた損傷を除去する。
Thereafter, by using the photoresist 33 as a mask, the SiO 2 film 32 and the Si substrate 31 are anisotropically dry-etched to form a trench 34 having a width of 500 nm or less and a depth of 400 nm in the Si substrate 31. To do. Then, after removing the photoresist 33, NH 4
The surface of the Si substrate 31 is 5-10 nm with OH + H 2 O 2 liquid.
Wet etch over the thickness of to remove any damage that was encountered with dry etching.

【0031】次に、図7(a)に示す様に、後に接地線
及びそれと同時に形成する配線の部分に開口を有するパ
ターンに、フォトレジスト35を加工する。そして、こ
のフォトレジスト35をマスクにして、希弗酸溶液でS
iO2 膜32をウェットエッチングして除去する。その
後、フォトレジスト35を除去する。
Next, as shown in FIG. 7A, the photoresist 35 is processed into a pattern having an opening in the portion of the ground line and a wiring formed at the same time later. Then, using this photoresist 35 as a mask, S is diluted with dilute hydrofluoric acid solution.
The iO 2 film 32 is removed by wet etching. Then, the photoresist 35 is removed.

【0032】次に、膜厚が10nmのSiO2 膜を熱酸
化でSi基板31の表面に形成してから、図7(b)に
示す様に、膜厚が270nmのSiO2 膜36をCVD
で堆積させてトレンチ34上を平坦化する。その後、N
2 雰囲気中で900℃、30分間のアニールを行って、
SiO2 膜36を緻密化させる。
Next, a 10 nm thick SiO 2 film is formed on the surface of the Si substrate 31 by thermal oxidation, and then a 270 nm thick SiO 2 film 36 is formed by CVD as shown in FIG. 7B.
Then, the trench 34 is flattened. Then N
2 Anneal at 900 ℃ for 30 minutes,
The SiO 2 film 36 is densified.

【0033】次に、フォトレジスト(図示せず)をマス
クにして、SiO2 膜36を異方性ドライエッチングす
ることによって、図8に示す様に、後に形成する接地線
とSi基板31とのコンタクト孔37を、トレンチ34
にアライメントして所定の位置に400×460nm2
の大きさで開孔する。
Next, the SiO 2 film 36 is anisotropically dry-etched by using a photoresist (not shown) as a mask, so that a ground line and a Si substrate 31 to be formed later are formed as shown in FIG. The contact hole 37 is formed in the trench 34.
400 × 460 nm 2 at the specified position by aligning with
Make a hole with the size of.

【0034】次に、図9に示す様に、膜厚が200nm
でリンをドープした多結晶Si膜と膜厚が100nmの
WSi2 膜とを順次に堆積させることによって、膜厚が
300nmのタングステンポリサイド膜38を全面に形
成する。そして、フォトレジスト(図示せず)をマスク
にして、タングステンポリサイド膜38を異方性ドライ
エッチングすることによって、接地線を形成する。
Next, as shown in FIG. 9, the film thickness is 200 nm.
By sequentially depositing a phosphorus-doped polycrystalline Si film and a WSi 2 film having a thickness of 100 nm, a tungsten polycide film 38 having a thickness of 300 nm is formed on the entire surface. Then, using a photoresist (not shown) as a mask, the tungsten polycide film 38 is anisotropically dry-etched to form a ground line.

【0035】この時、図10に示す様に、タングステン
ポリサイド膜38同士の間隔b及びタングステンポリサ
イド膜38とメモリセルアレイ部の端部におけるSiO
2 膜36の段差部との間の間隔bを互いに等しくする。
なお、タングステンポリサイド膜38を形成するに際し
て、リンをドープした多結晶Si膜を堆積させる代わり
に、不純物を含まない多結晶Si膜を堆積させ、この多
結晶Si膜に50keVの注入エネルギ及び5×1015
cm-2のドーズ量でリンまたはヒ素をイオン注入し、1
000℃、10秒間のアニールを行ってもよい。
At this time, as shown in FIG. 10, the space b between the tungsten polycide films 38 and the SiO 2 at the end portions of the tungsten polycide film 38 and the memory cell array portion.
The distance b between the step portion of the two films 36 is made equal to each other.
When forming the tungsten polycide film 38, instead of depositing a phosphorus-doped polycrystalline Si film, a polycrystalline Si film containing no impurities is deposited, and an implantation energy of 50 keV and 5 is applied to the polycrystalline Si film. × 10 15
Ion-implant phosphorus or arsenic at a dose of cm -2
Annealing may be performed at 000 ° C. for 10 seconds.

【0036】次に、図11に示す様に、膜厚が250〜
300nmのSiO2 膜41をCVDで堆積させる。と
ころで、図10にも示した様に、タングステンポリサイ
ド膜38の膜厚aとSiO2 膜32の膜厚aとが互いに
等しいので、メモリセルアレイ部の端部におけるSiO
2 膜36の段差とタングステンポリサイド膜38の膜厚
とが互いに等しく、且つ既述の様にタングステンポリサ
イド膜38同士の間隔b及びタングステンポリサイド膜
38とSiO2 膜36の段差部との間の間隔bも互いに
等しい。
Next, as shown in FIG.
A 300 nm SiO 2 film 41 is deposited by CVD. By the way, as shown in FIG. 10, since the film thickness a of the tungsten polycide film 38 and the film thickness a of the SiO 2 film 32 are equal to each other, the SiO 2 at the end of the memory cell array portion is formed.
The level difference between the two films 36 and the film thickness of the tungsten polycide film 38 are equal to each other, and as described above, the interval b between the tungsten polycide films 38 and the step difference between the tungsten polycide film 38 and the SiO 2 film 36 are formed. The intervals b between them are also equal to each other.

【0037】従って、堆積させたSiO2 膜41によっ
てSi基板31上の全面が平坦化される。その後、必要
に応じてSiO2 膜41の表面を研磨して、この表面の
平坦度を高める。
Therefore, the entire surface of the Si substrate 31 is flattened by the deposited SiO 2 film 41. After that, the surface of the SiO 2 film 41 is polished as needed to improve the flatness of the surface.

【0038】次に、図12(a)に示す様に、Si基板
31とは別のSi基板42の表面に、膜厚が100nm
のBPSG膜43を堆積させ、必要に応じてBPSG膜
43の表面を研磨して、この表面の平坦度を高める。そ
して、Si基板31のSiO2 膜41とSi基板42の
BPSG膜43とを対接させ、950℃の温度を10分
間に亙って加えて、Si基板31とSi基板42とを張
り合わせる。
Next, as shown in FIG. 12A, a film thickness of 100 nm is formed on the surface of the Si substrate 42 different from the Si substrate 31.
The BPSG film 43 is deposited, and the surface of the BPSG film 43 is polished as needed to improve the flatness of the surface. Then, the SiO 2 film 41 of the Si substrate 31 and the BPSG film 43 of the Si substrate 42 are brought into contact with each other, and a temperature of 950 ° C. is applied for 10 minutes to bond the Si substrate 31 and the Si substrate 42 together.

【0039】次に、図12(b)に示す様に、トレンチ
34を埋めているSiO2 膜36が露出するまで、Si
基板31のSiO2 膜41とは反対側の面を研削及び研
磨する。この結果、Si基板31がSiO2 膜36に囲
まれた縞状に残り、このSi基板31が能動層としての
Si層44になる。
Next, as shown in FIG. 12B, Si is formed until the SiO 2 film 36 filling the trench 34 is exposed.
The surface of the substrate 31 opposite to the SiO 2 film 41 is ground and polished. As a result, the Si substrate 31 remains in a striped shape surrounded by the SiO 2 film 36, and the Si substrate 31 becomes the Si layer 44 as an active layer.

【0040】次に、Si層44のうちでメモリセルアレ
イ部を含んでいるPウェルを形成すべき部分をフォトレ
ジスト(図示せず)でマスクして、Nウェルを形成すべ
き部分に、150keVの注入エネルギ及び1×1013
cm-2のドーズ量でリンをイオン注入して、この部分の
Si層44の導電型をn型に変える。
Next, a portion of the Si layer 44 including the memory cell array portion where the P well is to be formed is masked with a photoresist (not shown), and the portion where the N well is to be formed is set to 150 keV. Implantation energy and 1 × 10 13
Phosphorus is ion-implanted at a dose of cm -2 to change the conductivity type of the Si layer 44 in this portion to n-type.

【0041】その後、Pウェルを形成すべき部分のフォ
トレジストを除去した後、今度はSi層44のうちでN
ウェルを形成すべき部分をフォトレジスト(図示せず)
でマスクする。そして、Pウェルを形成すべき部分に、
150keVの注入エネルギ及び1×1014cm-2のド
ーズ量でボロンをイオン注入して、この部分のSi層4
4の導電型を表面近傍を残してp+ 化する。
After removing the photoresist in the portion where the P well is to be formed, the N layer of the Si layer 44 is removed.
Photoresist (not shown) where the well is to be formed
Mask with. Then, in the portion where the P well is to be formed,
Boron is ion-implanted at an implantation energy of 150 keV and a dose amount of 1 × 10 14 cm −2 , and the Si layer 4 at this portion is implanted.
The conductivity type of No. 4 is converted to p + , leaving the vicinity of the surface.

【0042】その後、950℃、10秒間の高速アニー
ルを行って、図13(a)に示す様に、Nウェル45と
Pウェル46とを形成する。そして、図13(b)に示
す様に、Nウェル45及びPウェル46内の幅の広い素
子分離領域に、膜厚が200nmのSiO2 膜47をL
OCOS法で形成する。なお、SiO2 膜47下には、
チャネルストッパ48を形成する。
After that, high-speed annealing is performed at 950 ° C. for 10 seconds to form an N well 45 and a P well 46 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 13B, a SiO 2 film 47 having a thickness of 200 nm is formed on the wide element isolation region in the N well 45 and the P well 46 as L
It is formed by the OCOS method. Under the SiO 2 film 47,
The channel stopper 48 is formed.

【0043】次に、閾値電圧を制御するための不純物の
イオン注入を行った後、図14に示す様に、Si層44
の表面に、ゲート絶縁膜としてのSiO2 膜51を8n
mの膜厚に形成する。そして、膜厚が30nmでリンの
濃度が0.5〜1×1020cm-3である多結晶Si膜5
2を堆積させ、Si層44に沿って延在するパターン
に、多結晶Si膜52を異方性ドライエッチングする。
Next, after ion implantation of impurities for controlling the threshold voltage, as shown in FIG. 14, a Si layer 44 is formed.
8n of SiO 2 film 51 as a gate insulating film on the surface of
It is formed to a film thickness of m. Then, the polycrystalline Si film 5 having a film thickness of 30 nm and a phosphorus concentration of 0.5 to 1 × 10 20 cm −3
2 is deposited, and the polycrystalline Si film 52 is anisotropically dry-etched into a pattern extending along the Si layer 44.

【0044】その後、多結晶Si膜52の表面に、容量
結合用の絶縁膜としてのSiO2 膜53を12nmの膜
厚に形成する。そして、膜厚が50nmの多結晶Si膜
と膜厚が100nmのWSi2 膜とから成るタングステ
ンポリサイド膜54を全面に形成し、更に膜厚が200
nmのSiO2 膜55をCVDでタングステンポリサイ
ド膜54上に堆積させる。
After that, a SiO 2 film 53 as an insulating film for capacitive coupling is formed on the surface of the polycrystalline Si film 52 to a thickness of 12 nm. Then, a tungsten polycide film 54 consisting of a polycrystalline Si film having a film thickness of 50 nm and a WSi 2 film having a film thickness of 100 nm is formed on the entire surface, and a film thickness of 200 is further formed.
A SiO 2 film 55 nm of thickness is deposited on the tungsten polycide film 54 by CVD.

【0045】その後、SiO2 膜55とタングステンポ
リサイド膜54とSiO2 膜53と多結晶Si膜52と
を、Si層44に直交して延在するパターンに連続的に
異方性ドライエッチングすることによって、タングステ
ンポリサイド膜54で制御ゲートを形成すると共に、多
結晶Si膜52で浮遊ゲートを形成する。
Thereafter, the SiO 2 film 55, the tungsten polycide film 54, the SiO 2 film 53, and the polycrystalline Si film 52 are continuously anisotropically dry-etched into a pattern extending orthogonal to the Si layer 44. As a result, a control gate is formed of the tungsten polycide film 54 and a floating gate is formed of the polycrystalline Si film 52.

【0046】その後、SiO2 膜55やタングステンポ
リサイド膜54等をマスクにして、ヒ素を10keVの
注入エネルギ及び1×1014cm-2のドーズ量でSi層
44にイオン注入し、1000℃、10分間のアニール
を行うことによって、n型の不純物領域であるソース1
4及びドレイン15を形成する。ここまでで、メモリセ
ルを形成するトランジスタ16が完成する。
Then, using the SiO 2 film 55, the tungsten polycide film 54, etc. as a mask, arsenic is ion-implanted into the Si layer 44 at an implantation energy of 10 keV and a dose of 1 × 10 14 cm -2 , and the temperature is set to 1000 ° C. By performing annealing for 10 minutes, the source 1 which is an n-type impurity region
4 and the drain 15 are formed. Up to this point, the transistor 16 forming a memory cell is completed.

【0047】なお、メモリセル部のトランジスタ16は
非LDD構造であるが、周辺回路部のトランジスタ(図
示せず)はLDD構造にする。このため、n型の不純物
領域を形成するためのイオン注入に続いて、再びヒ素を
10keVの注入エネルギ及び5×1015cm-2のドー
ズ量でイオン注入することによって、n+ 型の不純物領
域も形成する。
Although the transistor 16 in the memory cell portion has a non-LDD structure, the transistor (not shown) in the peripheral circuit portion has an LDD structure. Therefore, following the ion implantation for forming the n-type impurity region, arsenic is ion-implanted again at an implantation energy of 10 keV and a dose amount of 5 × 10 15 cm −2 , so that the n + -type impurity region is implanted. Also forms.

【0048】次に、図15に示す様に、膜厚が120n
mのSiO2 膜56をCVDで全面に堆積させた後、S
i層44の上方でタングステンポリサイド膜54と直交
する方向へ帯状に延在する開口57aを有するパターン
にフォトレジスト57を加工する。そして、このフォト
レジスト57をマスクにして、ソース14及びドレイン
15におけるSi層44の表面が現れるまで、SiO2
膜56を異方性ドライエッチングする。
Next, as shown in FIG. 15, the film thickness is 120 n.
m of SiO 2 film 56 is deposited on the entire surface by CVD, and then S
The photoresist 57 is processed into a pattern having an opening 57a extending in a band shape in a direction orthogonal to the tungsten polycide film 54 above the i layer 44. Then, using this photoresist 57 as a mask, the SiO 2 is removed until the surface of the Si layer 44 in the source 14 and the drain 15 appears.
The film 56 is anisotropically dry etched.

【0049】この結果、SiO2 膜56から成る側壁
が、開口57aに対応する部分のタングステンポリサイ
ド膜54の側面に形成されて、ソース14及びドレイン
15に達するコンタクト孔61、62が、タングステン
ポリサイド膜54及び多結晶Si膜52に対して自己整
合的に開孔される。
As a result, the side wall made of the SiO 2 film 56 is formed on the side surface of the tungsten polycide film 54 in the portion corresponding to the opening 57a, and the contact holes 61 and 62 reaching the source 14 and the drain 15 are formed by the tungsten polycide. The side film 54 and the polycrystalline Si film 52 are opened in a self-aligned manner.

【0050】次に、図16に示す様に、フォトレジスト
57を残したまま、このフォトレジスト57やSiO2
膜55、56等をマスクにして、リン63を100ke
Vの注入エネルギ及び5×1014cm-2のドーズ量と2
00keVの注入エネルギ及び5×1014cm-2のドー
ズ量との2段階で、コンタクト孔61、62からSi層
44へイオン注入した後、1000℃、10秒間のアニ
ールを行う。この結果、Si層44を貫通するn+ 型の
不純物領域64が形成され、ソース14とタングステン
ポリサイド膜38とが電気的に接続される。
Next, as shown in FIG. 16, the photoresist 57 and SiO 2 are left with the photoresist 57 left.
Using the films 55, 56, etc. as a mask, phosphorus 63 is 100 ke
Implantation energy of V and dose of 5 × 10 14 cm -2 and 2
Ions are implanted into the Si layer 44 from the contact holes 61 and 62 in two steps with an implantation energy of 00 keV and a dose amount of 5 × 10 14 cm −2 , and then annealing is performed at 1000 ° C. for 10 seconds. As a result, an n + type impurity region 64 penetrating the Si layer 44 is formed, and the source 14 and the tungsten polycide film 38 are electrically connected.

【0051】なお、不純物領域64を形成するための不
純物はソース14及びドレイン15と同一導電型であれ
ばよく、リン63の代わりに、例えばヒ素を用いてもよ
い。また、ドレイン15は接地線としてのタングステン
ポリサイド膜38ではなく後に形成するビット線と電気
的に接続するので、ドレイン15には不純物領域64を
形成する必要はない。しかし、ドレイン15に不純物領
域64を形成しない様にするためには、コンタクト孔6
2を覆うパターンのフォトレジストが必要であるので、
ドレイン15にも不純物領域64を形成した方が工程が
簡単である。
The impurity for forming the impurity region 64 may be of the same conductivity type as the source 14 and the drain 15, and arsenic may be used instead of the phosphorus 63. Further, since the drain 15 is electrically connected not to the tungsten polycide film 38 as the ground line but to the bit line to be formed later, it is not necessary to form the impurity region 64 in the drain 15. However, in order to prevent the impurity region 64 from being formed in the drain 15, the contact hole 6
Since a photoresist with a pattern covering 2 is required,
It is easier to form the impurity region 64 in the drain 15 as well.

【0052】次に、フォトレジスト57並びにソース1
4及びドレイン15の表面の自然酸化膜を除去した後、
図17に示す様に、不純物を含まない多結晶Si膜65
を120nmの膜厚で全面に堆積させて、コンタクト孔
61、62とタングステンポリサイド膜54間の凹部と
を埋め込む。そして、タングステンポリサイド膜54間
の多結晶Si膜65の膜厚が100nm程度になるま
で、この多結晶Si膜65をエッチバックする。この
時、多結晶SiとSiO2 とのエッチング選択比を、2
00:1程度の高い値にする。
Next, the photoresist 57 and the source 1
After removing the native oxide film on the surface of 4 and the drain 15,
As shown in FIG. 17, a polycrystalline Si film 65 containing no impurities
Is deposited over the entire surface to a thickness of 120 nm to fill the recesses between the contact holes 61 and 62 and the tungsten polycide film 54. Then, the polycrystalline Si film 65 is etched back until the film thickness of the polycrystalline Si film 65 between the tungsten polycide films 54 becomes about 100 nm. At this time, the etching selection ratio of polycrystalline Si and SiO 2 is set to 2
Set a high value of about 00: 1.

【0053】その後、ヒ素を20keVの注入エネルギ
及び5×1015cm-2のドーズ量で多結晶Si膜65に
イオン注入し、更にN2 雰囲気中で900℃、10秒間
のアニールを行って、多結晶Si膜65の厚さ方向の一
部をn+ 化する。
Thereafter, arsenic was ion-implanted into the polycrystalline Si film 65 at an implantation energy of 20 keV and a dose amount of 5 × 10 15 cm -2 , and further annealed at 900 ° C. for 10 seconds in an N 2 atmosphere, A part of the polycrystalline Si film 65 in the thickness direction is turned into n + .

【0054】次に、図18に示す様に、Si3 4 膜6
6を50nmの膜厚で全面に堆積させ、ドレイン15上
のコンタクト孔62を覆う部分のSi3 4 膜66のみ
を残して、他の部分のSi3 4 膜66をエッチングで
除去する。そして、Si3 4 膜66を耐酸化マスクに
して、このSi3 4 膜66に覆われていない部分の多
結晶Si膜65を酸化して、SiO2 膜67を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 18, a Si 3 N 4 film 6 is formed.
6 is deposited to a thickness of 50 nm on the entire surface, and only the Si 3 N 4 film 66 in the portion covering the contact hole 62 on the drain 15 is left, and the Si 3 N 4 film 66 in the other portion is removed by etching. Then, using the Si 3 N 4 film 66 as an oxidation-resistant mask, the polycrystalline Si film 65 in the portion not covered with the Si 3 N 4 film 66 is oxidized to form a SiO 2 film 67.

【0055】この時、酸化条件を850℃、H2 /O2
=1.5、60分間にして、多結晶Si膜65のうちで
少なくともコンタクト孔61、62上以外の部分を総て
SiO2 膜67に変換する。この酸化の間に、多結晶S
i膜65中に既にドープしてあるヒ素が拡散して、酸化
されずに残った部分の多結晶Si膜65の全体がn+
される。
At this time, the oxidizing conditions are 850 ° C., H 2 / O 2
= 1.5, 60 minutes, all the portions of the polycrystalline Si film 65 other than those on the contact holes 61, 62 are converted into the SiO 2 film 67. During this oxidation, polycrystalline S
Arsenic that has already been doped is diffused into the i film 65, and the entire portion of the polycrystalline Si film 65 that remains without being oxidized is turned into n + .

【0056】次に、図19に示す様に、160℃の熱リ
ン酸でSi3 4 膜66をエッチングする。そして、膜
厚が2nmのTi膜と膜厚が12nmのTiN膜とをC
VDで順次に堆積させ、更に膜厚が30nmのTi膜を
スパッタリングで堆積させて、バリアメタル膜としての
Ti/TiN/Ti膜71を形成した後、膜厚が400
nmのAlSiCu膜72を堆積させる。
Next, as shown in FIG. 19, the Si 3 N 4 film 66 is etched with hot phosphoric acid at 160 ° C. Then, the Ti film having a thickness of 2 nm and the TiN film having a thickness of 12 nm are C
The Ti / TiN / Ti film 71 is formed as a barrier metal film by sequentially depositing by VD and further by depositing a Ti film with a thickness of 30 nm by sputtering.
The AlSiCu film 72 having a thickness of nm is deposited.

【0057】その後、フォトレジスト(図示せず)をビ
ット線のパターンに加工し、このフォトレジストをマス
クにしてAlSiCu膜72とTi/TiN/Ti膜7
1とを異方性ドライエッチングして、ビット線を形成す
る。このビット線は、Si34 膜66下に残っていた
多結晶Si膜65を介して、ドレイン15にコンタクト
している。その後は、表面保護膜(図示せず)の形成等
の従来公知の工程を実行して、本実施例を完成させる。
After that, a photoresist (not shown) is processed into a bit line pattern, and the AlSiCu film 72 and the Ti / TiN / Ti film 7 are used as a mask for this photoresist.
1 and 2 are anisotropically dry-etched to form a bit line. This bit line is in contact with the drain 15 through the polycrystalline Si film 65 remaining under the Si 3 N 4 film 66. After that, conventionally known processes such as formation of a surface protective film (not shown) are executed to complete the present embodiment.

【0058】なお、以上の実施例はNMOSトランジス
タを用いる浮遊ゲート型のNOR型フラッシュメモリに
本願の発明を適用したものであるが、PMOSトランジ
スタを用いる浮遊ゲート型のNOR型フラッシュメモリ
にも本願の発明を適用することができる。
Although the present invention is applied to the floating gate type NOR flash memory using the NMOS transistor in the above embodiment, the present invention is also applied to the floating gate type NOR flash memory using the PMOS transistor. The invention can be applied.

【0059】また、図20に示す様に、膜厚が2nmの
SiO2 膜17と膜厚が5nmのSi3 4 膜18と膜
厚が3nmのSiO2 膜19とが順次に積層されてお
り、これらの上を膜厚が150nmのタングステンポリ
サイド膜54が制御ゲートとして延在しているMONO
S型のNOR型フラッシュメモリも、上述の実施例とは
ゲート構造が異なるだけであるので、本願の発明を適用
することができる。
Further, as shown in FIG. 20, a 2 nm thick SiO 2 film 17, a 5 nm thick Si 3 N 4 film 18 and a 3 nm thick SiO 2 film 19 are sequentially laminated. And a tungsten polycide film 54 having a thickness of 150 nm extends as a control gate on these.
The S-type NOR flash memory is also different from the above-described embodiment only in the gate structure, and thus the invention of the present application can be applied.

【0060】[0060]

【発明の効果】請求項1のNOR型フラッシュメモリで
は、接地線とビット線とが共に半導体層に沿う同じ方向
へ延在しているにも拘らず、これらの接地線とビット線
とを半導体層に重畳させることができるので、メモリセ
ル面積を小さくして、集積度を高めることができる。
According to the NOR type flash memory of the present invention, even though both the ground line and the bit line extend in the same direction along the semiconductor layer, these ground line and the bit line are formed in the semiconductor. Since the layers can be overlapped with each other, the area of the memory cell can be reduced and the degree of integration can be increased.

【0061】請求項2のNOR型フラッシュメモリで
は、半導体層の下層の接地線またはビット線とトランジ
スタのソースまたはドレインとを電気的に接続している
不純物領域を容易に形成することができるので、製造が
容易である。
In the NOR flash memory of the second aspect, the impurity region electrically connecting the ground line or bit line under the semiconductor layer and the source or drain of the transistor can be easily formed. Easy to manufacture.

【0062】請求項3のNOR型フラッシュメモリで
は、トランジスタのゲートに対して自己整合的に形成さ
れているコンタクト孔の微細化が可能であるので、メモ
リセル面積を更に小さくして、集積度を更に高めること
ができる。
In the NOR type flash memory of the third aspect, the contact hole formed in self-alignment with the gate of the transistor can be miniaturized, so that the memory cell area can be further reduced and the integration degree can be improved. It can be further increased.

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

【図1】本願の発明の一実施例の平面図である。FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II線に沿う位置における側断面
図である。
FIG. 2 is a side sectional view taken along a line II-II in FIG.

【図3】図1のIII−III線に沿う位置における側
断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view taken along a line III-III in FIG.

【図4】図1のIV−IV線に沿う位置における側断面
図である。
FIG. 4 is a side sectional view taken along a line IV-IV in FIG.

【図5】図1のV−V線に沿う位置における側断面図で
ある。
5 is a side sectional view taken along the line VV in FIG.

【図6】一実施例を製造するための最初の工程を示して
おり、(a)は平面図、(b)は(a)のB−B線に沿
う位置における側断面図である。
6A and 6B show a first step for manufacturing one example, FIG. 6A is a plan view, and FIG. 6B is a side sectional view taken along a line BB in FIG. 6A.

【図7】図6に続く工程を順次に示す側断面図である。FIG. 7 is a side sectional view sequentially showing a step following FIG.

【図8】図7(b)に続く工程を示しており、(a)は
平面図、(b)及び(c)は夫々(a)のB−B線及び
C−C線に沿う位置における側断面図である。
FIG. 8 shows a step following FIG. 7B, in which FIG. 8A is a plan view, and FIGS. 8B and 8C are views taken along the line BB and the line CC in FIG. 8A, respectively. It is a sectional side view.

【図9】図8に続く工程を示しており、(a)は平面
図、(b)及び(c)は夫々(a)のB−B線及びC−
C線に沿う位置における側断面図である。
FIG. 9 shows a step that follows FIG. 8, in which (a) is a plan view, and (b) and (c) are respectively BB line and C- line of (a).
It is a sectional side view in the position which follows the C line.

【図10】メモリセル部の端部を含む図9(c)の時点
の側断面図である。
FIG. 10 is a side cross-sectional view including an end portion of a memory cell portion at a time point of FIG. 9 (c).

【図11】図9、10に続く工程を示す側断面図であ
る。
FIG. 11 is a side sectional view showing a step that follows FIGS.

【図12】図11に続く工程を順次に示す側断面図であ
る。
FIG. 12 is a side sectional view sequentially showing a step following FIG.

【図13】図12(b)に続く工程を順次に示す側断面
図である。
FIG. 13 is a side sectional view sequentially showing a step following FIG. 12 (b).

【図14】図13(b)に続く工程を示しており、
(a)は平面図、(b)及び(c)は夫々(a)のB−
B線及びC−C線に沿う位置における側断面図である。
FIG. 14 shows a step that follows FIG.
(A) is a plan view, (b) and (c) are B- of (a), respectively.
It is a sectional side view in the position which follows a B line and a CC line.

【図15】図14に続く工程を示しており、(a)は平
面図、(b)及び(c)は夫々(a)のB−B線及びC
−C線に沿う位置における側断面図である。
15 shows a step following FIG. 14, in which (a) is a plan view, (b) and (c) are BB lines and C of (a), respectively.
It is a sectional side view in the position which follows the -C line.

【図16】図15に続く工程を示しており、(a)は平
面図、(b)及び(c)は夫々(a)のB−B線及びC
−C線に沿う位置における側断面図である。
16 shows a step following FIG. 15, in which (a) is a plan view, (b) and (c) are BB lines and C of (a), respectively.
It is a sectional side view in the position which follows the -C line.

【図17】図16に続く工程を示しており、(a)は平
面図、(b)(c)及び(d)は夫々(a)のB−B
線、C−C線及びD−D線に沿う位置における側断面図
である。
FIG. 17 shows a step that follows FIG. 16, in which (a) is a plan view, and (b), (c) and (d) are BB of (a), respectively.
It is a side sectional view in the position which meets a line, a CC line, and a DD line.

【図18】図17に続く工程を示しており、(a)は平
面図、(b)(c)(d)及び(e)は夫々(a)のB
−B線、C−C線、D−D線及びE−E線に沿う位置に
おける側断面図である。
FIG. 18 shows a step that follows FIG. 17, in which (a) is a plan view, and (b), (c), (d), and (e) are B of (a), respectively.
It is a sectional side view in the position which follows the -B line, the CC line, the DD line, and the EE line.

【図19】図18に続く工程を示しており、(a)は平
面図、(b)及び(c)は夫々(a)のB−B線及びC
−C線に沿う位置における側断面図である。
FIG. 19 shows a step following FIG. 18, in which (a) is a plan view, (b) and (c) are BB lines and C of (a), respectively.
It is a sectional side view in the position which follows the -C line.

【図20】本願の発明の別の実施例における要部の側断
面図である。
FIG. 20 is a side sectional view of an essential part in another embodiment of the present invention.

【図21】浮遊ゲート型においてドレインへ電子を引き
抜く方式を説明するための側断面図であり、(a)は電
子の注入時、(b)は電子の引抜き時を示している。
21A and 21B are side cross-sectional views for explaining a method of extracting electrons to the drain in the floating gate type, where FIG. 21A shows the injection of electrons and FIG. 21B shows the extraction of electrons.

【図22】浮遊ゲート型において本願の発明を適用し得
る基板へ電子を引き抜く方式を説明するための側断面図
であり、(a)は電子の注入時、(b)は電子の引抜き
時を示している。
22A and 22B are side sectional views for explaining a method of extracting electrons to a substrate to which the invention of the present application can be applied in a floating gate type, in which FIG. 22A is a diagram showing electron injection and FIG. 22B is a diagram showing electron extraction. Shows.

【図23】MONOS型において本願の発明を適用し得
る基板へ電子を引き抜く方式を説明するための側断面図
であり、(a)は電子の注入時、(b)は電子の引抜き
時を示している。
23A and 23B are side sectional views for explaining a method of extracting electrons to a substrate to which the invention of the present application can be applied in the MONOS type, where FIG. 23A is a diagram showing electron injection and FIG. 23B is a diagram showing electron extraction. ing.

【図24】本願の発明の第1従来例の等価回路図であ
る。
FIG. 24 is an equivalent circuit diagram of a first conventional example of the present invention.

【図25】第1従来例の平面図である。FIG. 25 is a plan view of a first conventional example.

【図26】本願の発明の第2従来例及び一実施例の等価
回路図である。
FIG. 26 is an equivalent circuit diagram of a second conventional example and one embodiment of the present invention.

【図27】第2従来例の平面図である。FIG. 27 is a plan view of a second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 ソース 15 ドレイン 16 トランジスタ 18 Si3 4 膜 19 SiO2 膜 36 SiO2 膜 38 タングステンポリサイド膜 44 Si層 52 多結晶Si膜 54 タングステンポリサイド膜 55 SiO2 膜 56 SiO2 膜 57 フォトレジスト 57a 開口 61 コンタクト孔 62 コンタクト孔 63 リン 64 不純物領域 67 SiO2 膜 71 Ti/TiN/Ti膜 72 AlSiCu膜14 Source 15 Drain 16 Transistor 18 Si 3 N 4 Film 19 SiO 2 Film 36 SiO 2 Film 38 Tungsten Polycide Film 44 Si Layer 52 Polycrystalline Si Film 54 Tungsten Polycide Film 55 SiO 2 Film 56 SiO 2 Film 57 Photoresist 57a Opening 61 Contact hole 62 Contact hole 63 Phosphorus 64 Impurity region 67 SiO 2 film 71 Ti / TiN / Ti film 72 AlSiCu film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11C 16/06 G11C 17/00 309 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location G11C 16/06 G11C 17/00 309C

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メモリセル用のトランジスタのソース、
ドレイン及びチャネル領域が形成されている半導体層が
帯状に延在しており、 前記半導体層の上層及び下層の一方及び他方で接地線及
びビット線が絶縁膜を介して前記半導体層に沿って延在
しており、 前記接地線及び前記ビット線が前記ソースまたは前記ド
レインに電気的に接続されているNOR型フラッシュメ
モリ。
1. A source of a transistor for a memory cell,
A semiconductor layer in which a drain and a channel region are formed extends in a strip shape, and a ground line and a bit line extend along the semiconductor layer through an insulating film in one and the other of the upper and lower layers of the semiconductor layer. A NOR flash memory that is present and in which the ground line and the bit line are electrically connected to the source or the drain.
【請求項2】 前記トランジスタのゲートに対して自己
整合的に形成されているコンタクト孔から前記半導体層
に導入された前記ソースまたは前記ドレインと同一導電
型の不純物によって形成されており前記半導体層を貫通
している不純物領域によって、前記下層の前記接地線ま
たは前記ビット線と前記ソースまたは前記ドレインとが
電気的に接続されている請求項1記載のNOR型フラッ
シュメモリ。
2. The semiconductor layer is formed of impurities of the same conductivity type as the source or the drain introduced into the semiconductor layer through a contact hole formed in self-alignment with the gate of the transistor. 2. The NOR flash memory according to claim 1, wherein the ground line or the bit line of the lower layer is electrically connected to the source or the drain by an impurity region penetrating therethrough.
【請求項3】 前記トランジスタのゲートと交わる方向
へ帯状に延在する開口を有するマスク層を用いた、前記
ゲート及び前記半導体層を覆っている絶縁膜に対するエ
ッチングで、前記ゲートに対して自己整合的なコンタク
ト孔が形成されている請求項1または2記載のNOR型
フラッシュメモリ。
3. Self-alignment with respect to the gate by etching the insulating film covering the gate and the semiconductor layer using a mask layer having an opening extending in a strip shape in a direction intersecting with the gate of the transistor. 3. The NOR flash memory according to claim 1, wherein a typical contact hole is formed.
【請求項4】 電荷が浮遊ゲートに蓄積される請求項1
〜3の何れか1項に記載のNOR型フラッシュメモリ。
4. The charge is stored in the floating gate.
4. The NOR flash memory according to any one of 3 to 3.
【請求項5】 電荷が絶縁膜のトラップに蓄積される請
求項1〜3の何れか1項に記載のNOR型フラッシュメ
モリ。
5. The NOR flash memory according to claim 1, wherein charges are accumulated in a trap of an insulating film.
JP14306993A 1993-05-21 1993-05-21 Nor type flash memory Pending JPH06334156A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6657893B2 (en) 1997-12-10 2003-12-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nonvolatile semiconductor memory device and method for driving the same
US7064375B2 (en) 2002-10-29 2006-06-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device having a gate electrode and a diffusion layer and a manufacturing method thereof

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