JPH07101714B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JPH07101714B2
JPH07101714B2 JP63174488A JP17448888A JPH07101714B2 JP H07101714 B2 JPH07101714 B2 JP H07101714B2 JP 63174488 A JP63174488 A JP 63174488A JP 17448888 A JP17448888 A JP 17448888A JP H07101714 B2 JPH07101714 B2 JP H07101714B2
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JP
Japan
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conductive layer
floating gate
control gate
gate
insulating film
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JP63174488A
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秀明 有馬
夏夫 味香
真一 佐藤
毅代登 渡部
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体記憶装置に係り、特に1ビットが1
個のトランジスタで構成される電気的書き換え可能な読
み出し専用メモリEEPROMの改良に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, 1 bit is 1 bit.
The present invention relates to improvement of an electrically rewritable read-only memory EEPROM composed of individual transistors.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のEEPROMは例えば特公昭62−41431号公報に示され
ているように基本セルは2トランジスタで構成されてい
たが、集積度の向上に従って、チップ面積が増大する欠
点があった。この点を改良するために1トランジスタ構
成で電気的に一括消去できるEEPROM、即ちフラッシュEE
PROMが提案されている。
In the conventional EEPROM, the basic cell is composed of two transistors as disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-41431, for example, but there is a drawback that the chip area increases as the degree of integration increases. In order to improve this point, EEPROM that can be erased electrically in one transistor structure, that is, flash EE
A PROM has been proposed.

第3図は例えばIEEE ジャーナル オブソリッド−ステ
ート サーキッツ,第SC−22巻,第5号,1987年,676−6
83頁(J.Solid−State Circuits,vol.SC−22,No.5,198
7,pp.676−683)に示されている従来の1トランジスタ
型フラッシュEEPROMを示す平面図と断面図である。この
図において、31は半導体基板、32は浮遊ゲート、33は制
御ゲート(ワード線)、34はソース拡散領域、35はドレ
イン拡散領域、36はアルミ配線(ビット線)、37はアル
ミ配線36とドレイン35との接続用コンタクトホール、38
は層間絶縁膜、39はフィールド酸化膜(分離領域)、40
はフィールド酸化膜39下のチャネルストッパ、41は浮遊
ゲート32と基板31間のゲート酸化膜、42は制御ゲート33
と基板31間のゲート酸化膜、43は制御ゲート33と浮遊ゲ
ート32間の層間絶縁膜である。第3図(a)が平面図で
あり、第3図(b)は(a)のA−A線での断面図、第
3図(c)は(a)のB−B線での断面図である。
Fig. 3 shows, for example, IEEE Journal of Solid-State Circuits, SC-22, Volume 5, 1987, 676-6.
Page 83 (J. Solid-State Circuits, vol.SC-22, No. 5,198
7 is a plan view and a cross-sectional view showing a conventional one-transistor type flash EEPROM shown in pp.676-683). In this figure, 31 is a semiconductor substrate, 32 is a floating gate, 33 is a control gate (word line), 34 is a source diffusion region, 35 is a drain diffusion region, 36 is an aluminum wiring (bit line), 37 is an aluminum wiring 36. Contact hole for connection to drain 35, 38
Is an interlayer insulating film, 39 is a field oxide film (isolation region), 40
Is a channel stopper under the field oxide film 39, 41 is a gate oxide film between the floating gate 32 and the substrate 31, and 42 is a control gate 33.
A gate oxide film between the substrate 31 and the substrate 31, 43 is an interlayer insulating film between the control gate 33 and the floating gate 32. 3 (a) is a plan view, FIG. 3 (b) is a sectional view taken along the line AA of (a), and FIG. 3 (c) is a sectional view taken along the line BB of (a). It is a figure.

この図に示すように従来のフラッシュEEPROMでは、浮遊
ゲート32のドレイン側の端部は制御ゲート33とセルフア
ラインになった積層構造をしており、浮遊ゲート32のそ
の他の端部は制御ゲート33で被覆されていた。このた
め、(b)に示すようにメモリトランジスタのチャネル
部は浮遊ゲート32と制御ゲート33が直列接続した構造を
していた。
As shown in this figure, in the conventional flash EEPROM, the drain side end of the floating gate 32 has a stacked structure in which it is self-aligned with the control gate 33, and the other end of the floating gate 32 is at the control gate 33. Was covered with. Therefore, as shown in (b), the channel portion of the memory transistor has a structure in which the floating gate 32 and the control gate 33 are connected in series.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

従来のフラッシュEEPROMは以上のように構成されている
ので、次のような問題点があった。
Since the conventional flash EEPROM is configured as described above, it has the following problems.

制御ゲートと浮遊ゲートとのマスク合わせにずれが生ず
ると、浮遊ゲートのチャネル長および制御ゲートと浮遊
ゲートとの積層部の面積が変化し、一定しない。このた
め、メモリセルの結合容量が一定せず、メモリセルの書
き込み深さや、読み出し電流がバラつく。また、メモリ
トランジスタのチャネル長が長いため、セル面積が比較
的大きくチャネル抵抗も高くなり、セル電流が小さくな
る。
When the mask alignment between the control gate and the floating gate is deviated, the channel length of the floating gate and the area of the laminated portion of the control gate and the floating gate change, and are not constant. Therefore, the coupling capacitance of the memory cell is not constant, and the writing depth of the memory cell and the reading current vary. Further, since the channel length of the memory transistor is long, the cell area is relatively large, the channel resistance is high, and the cell current is small.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、セル面積が小さく、セルフアライン的にチャ
ネル長が決まり、制御ゲートと浮遊ゲートとの容量結合
比が一定にできる半導体記憶装置を得ることを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and a semiconductor memory device having a small cell area, a self-aligned channel length determination, and a constant capacitive coupling ratio between a control gate and a floating gate. Aim to get.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

この発明に係る半導体記憶装置は、第1導電型を有する
半導体基板と、該半導体基板の主表面に素子形成領域を
区画するための素子分離用のフィールド酸化膜と、上記
半導体基板の主表面上に第1の絶縁膜を介して形成され
た浮遊ゲート電極としての第1の導電層と、該第1の導
電層の側壁部および上部に第2の絶縁膜を介して形成さ
れた制御ゲート電極としての第2の導電層と、上記半導
体基板の主表面に形成された第2導電型を有するソース
およびドレインとしての第3の導電層とを備え、上記第
1の導電層の側壁部に形成された第2の導電層は上記第
1の導電層の上部に形成された第2の導電層と電気的に
接続されており、上記素子形成領域に存在する上記第1
の導電層の側壁部に形成された上記第2の導電層と上記
素子形成領域に存在する上記第1の導電層の上部に形成
された上記第2の導電層との間には空隙が存在し、上記
素子形成領域に存在する上記第1の導電層の側壁部に形
成された上記第2の導電層は上記素子形成領域に存在す
る上記第1の導電層の上部には延在しないように構成し
たものである。
A semiconductor memory device according to the present invention includes a semiconductor substrate having a first conductivity type, a field oxide film for element isolation for partitioning an element formation region on a main surface of the semiconductor substrate, and a main surface of the semiconductor substrate. A first conductive layer as a floating gate electrode formed on the first conductive film via a first insulating film, and a control gate electrode formed on a side wall portion and an upper portion of the first conductive layer via a second insulating film. And a third conductive layer as a source and a drain having the second conductivity type formed on the main surface of the semiconductor substrate, and formed on the sidewall portion of the first conductive layer. The formed second conductive layer is electrically connected to the second conductive layer formed on the first conductive layer, and the first conductive layer existing in the element forming region is formed.
There is a space between the second conductive layer formed on the sidewall of the conductive layer and the second conductive layer formed on the first conductive layer existing in the element formation region. However, the second conductive layer formed on the sidewall portion of the first conductive layer existing in the element forming region does not extend above the first conductive layer existing in the element forming region. It is configured in.

〔作用〕[Action]

この発明においては、浮遊ゲートを形成した後、制御ゲ
ートを形成する際、浮遊ゲート側壁部の制御ゲートは自
己整合的に形成することにより、制御ゲートはソース側
側壁部のみで基板との間でチャネルを形成するため、メ
モリトランジスタのチャネル長は実質的に浮遊ゲート長
で決まることになり、セル面積が小さくなる。また、浮
遊ゲートと制御ゲート間の容量結合比は大部分が浮遊ゲ
ート上の制御ゲートと浮遊ゲート間の積層部分で決まる
ため、パターン形成時のアライメントずれによる容量結
合比の変動はほとんど生じない。
In the present invention, when the control gate is formed after the floating gate is formed, the control gate on the sidewall portion of the floating gate is formed in a self-aligned manner, so that the control gate is formed only on the sidewall portion on the source side with the substrate. Since the channel is formed, the channel length of the memory transistor is substantially determined by the floating gate length, which reduces the cell area. Further, most of the capacitive coupling ratio between the floating gate and the control gate is determined by the laminated portion between the control gate and the floating gate on the floating gate, and therefore the variation of the capacitive coupling ratio due to misalignment during pattern formation hardly occurs.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図(a)はこの発明の一実施例による半導体記憶装
置を示す平面図、第1図(b)は第1図(a)のA−A
線での断面図、第1図(c)は第1図(a)のB−B線
での断面図である。第1図において、1は半導体基板、
2は浮遊ゲート、3は制御ゲート(ワード線)、4はメ
モリトランジスタのソース領域、5はメモリトランジス
タのドレイン領域、6はアルミ配線(ビット線)、7は
アルミ配線6とドレイン5との接続コンタクトホール、
8は層間絶縁膜、9はフィールド酸化膜(分離領域)、
10はフィールド酸化膜9下のチャネルストッパ、11は浮
遊ゲート2と基板1間のゲート酸化膜、12は制御ゲート
3と基板1間のゲート酸化膜、13は制御ゲート3と浮遊
ゲート2間の層間絶縁膜である。
FIG. 1 (a) is a plan view showing a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is an AA line in FIG. 1 (a).
FIG. 1 (c) is a sectional view taken along line BB in FIG. 1 (a). In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate,
2 is a floating gate, 3 is a control gate (word line), 4 is a source region of the memory transistor, 5 is a drain region of the memory transistor, 6 is an aluminum wiring (bit line), 7 is a connection between the aluminum wiring 6 and the drain 5. Contact hole,
8 is an interlayer insulating film, 9 is a field oxide film (separation region),
10 is a channel stopper under the field oxide film 9, 11 is a gate oxide film between the floating gate 2 and the substrate 1, 12 is a gate oxide film between the control gate 3 and the substrate 1, 13 is between the control gate 3 and the floating gate 2. It is an interlayer insulating film.

この半導体記憶装置は、半導体基板1の主表面上に形成
される浮遊ゲートトランジスタと制御ゲートトランジス
タとを含む。浮遊ゲートトランジスタの浮遊ゲート2
は、半導体基板1の主表面上に形成されたドレイン5と
絶縁膜11を介して一部重なっている。制御ゲートトラン
ジスタは制御ゲート3と半導体基板1の主表面上の絶縁
膜12とを含む。制御ゲート3は、層間絶縁膜13を介して
浮遊ゲート2上に積層している。また浮遊ゲート2のソ
ース側側壁部には絶縁膜を介して制御ゲート3が配置さ
れる。浮遊ゲート2の側壁部に配置された制御ゲート3
と浮遊ゲート2の上部に積層された制御ゲート3とは、
第1図(a)に示されているように同一ワード線内の少
なくとも一ヶ所で接続している。浮遊ゲートトランジス
タと制御ゲートトランジスタはソース4とドレイン5に
対して直列に配置され、浮遊ゲート2がドレイン側に制
御ゲート3がソース側に位置する。制御ゲートトランジ
スタのゲート絶縁膜12と浮遊ゲートトランジスタのゲー
ト絶縁膜11とはその膜厚が同一であっても、異なってい
てもどちらでもよい。ソース4とドレイン5は半導体基
板1と逆導電型を持ち、制御ゲート3および浮遊ゲート
2に対して自己整合で形成される。
This semiconductor memory device includes a floating gate transistor and a control gate transistor formed on the main surface of semiconductor substrate 1. Floating gate of floating gate transistor 2
Partially overlap with the drain 5 formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 with the insulating film 11 interposed therebetween. The control gate transistor includes control gate 3 and insulating film 12 on the main surface of semiconductor substrate 1. The control gate 3 is stacked on the floating gate 2 with an interlayer insulating film 13 interposed therebetween. Further, the control gate 3 is arranged on the side wall portion of the floating gate 2 on the source side via an insulating film. Control gate 3 disposed on the side wall of floating gate 2
And the control gate 3 stacked on top of the floating gate 2,
As shown in FIG. 1 (a), they are connected at at least one place in the same word line. The floating gate transistor and the control gate transistor are arranged in series with the source 4 and the drain 5, and the floating gate 2 is located on the drain side and the control gate 3 is located on the source side. The gate insulating film 12 of the control gate transistor and the gate insulating film 11 of the floating gate transistor may have the same film thickness or different film thicknesses. The source 4 and the drain 5 have a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate 1, and are formed in self alignment with the control gate 3 and the floating gate 2.

また、第2図(a)はこの実施例による半導体記憶装置
の1ビット等価回路図、第2図(b)は4ビットをアレ
イ配置したときの等価回路図である。
Further, FIG. 2A is a 1-bit equivalent circuit diagram of the semiconductor memory device according to this embodiment, and FIG. 2B is an equivalent circuit diagram when 4 bits are arranged in an array.

次に、第1図(a)ないし第1図(c)、第2図
(a),(b)を参照して動作について述べる。浮遊ゲ
ート2に電子が注入されるときには、制御ゲート3には
書き込み電圧VCP,ドレイン5にはVDPが印加され、ソー
ス4と基板1は接地電位に保たれる。このとき浮遊ゲー
ト2の電位は制御ゲート3と浮遊ゲート2間の容量結合
によりVFPとなる。その結果、制御ゲートトランジスタ
と浮遊ゲートトランジスタはオン状態となる。そして、
ドレイン端近傍でいわゆるチャネルホットエレクトロン
の一部がゲート絶縁膜11のポテンシャルバリアを越えて
浮遊ゲート2へ突入し、そこで保持される。この動作は
通常のEPROMの書き込み動作と同じである。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (c) and FIGS. 2 (a) and 2 (b). When electrons are injected into the floating gate 2, the write voltage V CP is applied to the control gate 3 and V DP is applied to the drain 5, so that the source 4 and the substrate 1 are kept at the ground potential. At this time, the potential of the floating gate 2 becomes V FP due to capacitive coupling between the control gate 3 and the floating gate 2. As a result, the control gate transistor and the floating gate transistor are turned on. And
In the vicinity of the drain end, a part of so-called channel hot electrons crosses the potential barrier of the gate insulating film 11 and rushes into the floating gate 2 and is held there. This operation is the same as the normal EPROM write operation.

浮遊ゲート2から電子を引き抜くときには、制御ゲート
3と基板1は接地電位として、ソース4は浮遊状態にす
る。このときドレイン5には消去電位VDEが印加され、
ドレイン5と浮遊ゲート26の重なり部分のゲート絶縁膜
11を通してファウラー−ノルトハイム トンネリング
(Fowler−Nordheim Tunneling)によって浮遊ゲート2
中の電子をドレイン5へ引き抜く。
When the electrons are extracted from the floating gate 2, the control gate 3 and the substrate 1 are at the ground potential, and the source 4 is in the floating state. At this time, the erase potential V DE is applied to the drain 5,
Gate insulating film in the overlapping part of drain 5 and floating gate 26
Floating gate 2 by Fowler-Nordheim Tunneling through 11
The electrons inside are drained to the drain 5.

読み出し時には、制御ゲート3を読み出し電位VCRとし
制御ゲートトランジスタをオン状態にする。このときソ
ース4は接地電位とし、ドレイン5に電圧VDRが印加さ
れる。この状態で浮遊ゲートトランジスタがオンかオフ
かによってメモリトランジスタ全体のオン/オフが決ま
り、浮遊ゲート2のバイナリ状態が判定される。なお、
書き込み時と読み出し時には、選択されたビット線とワ
ード線のみに所定の電圧が印加される。消去時、即ち浮
遊ゲート2からドレイン5へ電子を引き抜くときには、
全てビット線に消去電圧VDRが印加され、全てのソース
線は浮遊状態にされる。この結果、消去は全ビット一括
で行われる。また、電圧VCP,VDP,VCR,VDRは同一であっ
てもいいし、異なっていてもかまわない。
At the time of reading, the control gate 3 is set to the read potential V CR and the control gate transistor is turned on. At this time, the source 4 is set to the ground potential and the voltage V DR is applied to the drain 5. In this state, ON / OFF of the entire memory transistor is determined by whether the floating gate transistor is ON or OFF, and the binary state of the floating gate 2 is determined. In addition,
At the time of writing and reading, a predetermined voltage is applied only to the selected bit line and word line. At the time of erasing, that is, when electrons are extracted from the floating gate 2 to the drain 5,
The erase voltage V DR is applied to all the bit lines, and all the source lines are brought into a floating state. As a result, erasing is performed on all bits at once. Further, the voltages V CP , V DP , V CR , and V DR may be the same or different.

この実施例に係るフラッシュEEPROMの製造プロセスを第
4図(a)ないし第4図(f)を参照して説明する。ま
ず基板1が準備され、その上に素子分離用フィールド酸
化膜9とチャネルストッパ10が形成される(第4図
(a))。次にゲート絶縁膜11が形成され、第1の導電
層2がゲート絶縁層11の上に形成される。この第1の導
電層2はn型にドープされている。第1導電層2上に例
えばシリコン酸化膜,シリコン窒化膜の2層構造を持つ
絶縁層13が形成され、浮遊ゲート2のパターンがエッチ
ングによって形成される(第4図(b))。浮遊ゲート
2の存在しない領域の第1ゲート絶縁膜11がエッチング
により除去された後、第2ゲート絶縁膜12が熱酸化によ
って形成される。このとき、浮遊ゲート2上の絶縁膜13
は表面がシリコン窒化膜のためほとんど酸化されない
が、絶縁膜13の存在しない浮遊ゲート2の側壁部は比較
的厚いシリコン酸化膜が形成される。次に第2の導電層
3がデポされる(第4図(c))。この後、n型にドー
プされた第2の導電層3のパターンがフォトリソグラフ
ィーとエッチング技術によって形成される。このときの
エッチングに非等方性エッチングを用いることにより浮
遊ゲート2の側壁部に第2の導電層3aを、いわゆるサイ
ドウォールとして自己整合で残す(第4図(d))。次
に第2導電層3上のフォトレジスト20を残したまま、新
たにフォトレジストを塗布し、ソース側に相当する側壁
部の第2導電層3aを被覆し、ドレイン側に相当する側壁
部の第2導電層3bを被覆しないようなフォトレジストパ
ターンを形成した後、エッチングにより第2導電層3bを
除去し、その後全てのフォトレジストを除去する(第4
図(e))。以下通常のプロセスフローに従って、基板
1と逆導電型を有するソース領域4,ドレイン領域5が形
成され、層間絶縁膜8が被着される。さらにコンタクト
ホール7とアルミ配線6などが形成され(第4図
(f))、最後に表面保護膜が形成されこの実施例に係
るフラッシュEEPROMが完成される。
The manufacturing process of the flash EEPROM according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (f). First, the substrate 1 is prepared, and the element isolation field oxide film 9 and the channel stopper 10 are formed thereon (FIG. 4A). Next, the gate insulating film 11 is formed, and the first conductive layer 2 is formed on the gate insulating layer 11. This first conductive layer 2 is n-type doped. An insulating layer 13 having a two-layer structure of, for example, a silicon oxide film and a silicon nitride film is formed on the first conductive layer 2, and the pattern of the floating gate 2 is formed by etching (FIG. 4 (b)). After the first gate insulating film 11 in the region where the floating gate 2 does not exist is removed by etching, the second gate insulating film 12 is formed by thermal oxidation. At this time, the insulating film 13 on the floating gate 2
Since the surface is a silicon nitride film, it is hardly oxidized, but a relatively thick silicon oxide film is formed on the sidewall portion of the floating gate 2 where the insulating film 13 does not exist. Next, the second conductive layer 3 is deposited (FIG. 4 (c)). After this, the pattern of the n-type doped second conductive layer 3 is formed by photolithography and etching techniques. By using anisotropic etching for the etching at this time, the second conductive layer 3a is left on the side wall of the floating gate 2 as a so-called side wall by self-alignment (FIG. 4 (d)). Next, while leaving the photoresist 20 on the second conductive layer 3, a new photoresist is applied to cover the second conductive layer 3a on the side wall portion corresponding to the source side and the side wall portion corresponding to the drain side. After forming a photoresist pattern that does not cover the second conductive layer 3b, the second conductive layer 3b is removed by etching, and then all the photoresist is removed (fourth).
Figure (e)). Thereafter, a source region 4 and a drain region 5 having a conductivity type opposite to that of the substrate 1 are formed and an interlayer insulating film 8 is deposited according to a normal process flow. Further, contact holes 7 and aluminum wirings 6 are formed (FIG. 4 (f)), and finally a surface protective film is formed to complete the flash EEPROM according to this embodiment.

このようなフラッシュEEPROMでは、セルフアライン的に
制御ゲートトランジスタのチャネル長が決まり、メモリ
トランジスタのチャネル長は実質的に浮遊ゲート長で決
まることになるので、従来のフラッシュEEPOMに比べて
セル面積が小さくなる。また、制御ゲートと浮遊ゲート
との積層部の面積が一定となるので、制御ゲートと浮遊
ゲートとの容量結合比が一定となる。
In such a flash EEPROM, the channel length of the control gate transistor is determined in a self-aligned manner, and the channel length of the memory transistor is substantially determined by the floating gate length. Therefore, the cell area is smaller than that of the conventional flash EEPROM. Become. Moreover, since the area of the laminated portion of the control gate and the floating gate is constant, the capacitive coupling ratio between the control gate and the floating gate is constant.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明に係る半導体記憶装置によれ
ば、第1導電型を有する半導体基板と、該半導体基板の
主表面に素子形成領域を区画するための素子分離用のフ
ィールド酸化膜と、上記半導体基板の主表面上に第1の
絶縁膜を介して形成された浮遊ゲート電極としての第1
の導電層と、該第1の導電層の側壁部および上部に第2
の絶縁膜を介して形成された制御ゲート電極としての第
2の導電層と、上記半導体基板の主表面に形成された第
2導電型を有するソースおよびドレインとしての第3の
導電層とを備え、上記第1の導電層の側壁部に形成され
た第2の導電層は上記第1の導電層の上部に形成された
第2の導電層と電気的に接続されており、上記素子形成
領域に存在する上記第1の導電層の側壁部に形成された
上記第2の導電層と上記素子形成領域に存在する上記第
1の導電層の上部に形成された上記第2の導電層との間
には空隙が存在し、上記素子形成領域に存在する上記第
1の導電層の側壁部に形成された上記第2の導電層は上
記素子形成領域に存在する上記第1の導電層の上部には
延在しないように構成するようにしたので、素子形成領
域に存在する第1の導電層の側壁部に形成すべき第2の
導電層を、自己整合的に形成することができ、自己整合
的にチャネル長が決まり、パターン形成時のアライメン
トのずれによる結合容量の殆どなくすことができ、制御
ゲートと浮遊ゲートとの容量結合比を一定にすることが
できるとともに、セル面積もほとんど増大させることな
しに、高集積化に適した半導体記憶装置を得られる効果
がある。
As described above, according to the semiconductor memory device of the present invention, a semiconductor substrate having the first conductivity type, an element isolation field oxide film for partitioning an element formation region on the main surface of the semiconductor substrate, A first floating gate electrode formed on the main surface of the semiconductor substrate via a first insulating film.
Second conductive layer and a second conductive layer on the sidewall and upper portion of the first conductive layer.
A second conductive layer as a control gate electrode formed via the insulating film and a third conductive layer as a source and drain having a second conductivity type formed on the main surface of the semiconductor substrate. The second conductive layer formed on the side wall of the first conductive layer is electrically connected to the second conductive layer formed on the first conductive layer, and the element forming region is formed. Of the second conductive layer formed on the side wall portion of the first conductive layer existing in the above and the second conductive layer formed above the first conductive layer existing in the element forming region. There is a space therebetween, and the second conductive layer formed on the side wall of the first conductive layer existing in the element forming region is an upper portion of the first conductive layer existing in the element forming region. Since it is configured so that it does not extend to the The second conductive layer to be formed on the side wall of the conductive layer can be formed in a self-aligned manner, the channel length is determined in a self-aligned manner, and the coupling capacitance due to misalignment during pattern formation can be almost eliminated. Therefore, the capacitance coupling ratio between the control gate and the floating gate can be made constant, and the semiconductor memory device suitable for high integration can be obtained without increasing the cell area.

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

第1図はこの発明の一実施例によるフラッシュEEPROMを
示す図、第2図はその等価回路を示す図、第3図は従来
のフラッシュEEPROMを示す図、第4図は第1図のフラッ
シュEEPROMの製造プロセスを説明するための図である。 図において、1は半導体基板、2は浮遊ゲート、3は制
御ゲート、4はソース領域、5はドレイン領域、6はア
ルミ配線、7はコンタクトホール、8は層間絶縁膜、9
はフィールド酸化膜、10はチャネルストッパ、11は浮遊
ゲート絶縁膜、12は制御ゲート絶縁膜、13は浮遊ゲート
と制御ゲート間の層間絶縁膜。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a diagram showing a flash EEPROM according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing its equivalent circuit, FIG. 3 is a diagram showing a conventional flash EEPROM, and FIG. 4 is a flash EEPROM of FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the manufacturing process of FIG. In the figure, 1 is a semiconductor substrate, 2 is a floating gate, 3 is a control gate, 4 is a source region, 5 is a drain region, 6 is aluminum wiring, 7 is a contact hole, 8 is an interlayer insulating film, 9
Is a field oxide film, 10 is a channel stopper, 11 is a floating gate insulating film, 12 is a control gate insulating film, and 13 is an interlayer insulating film between the floating gate and the control gate. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/115 29/788 29/792 G11C 17/00 307 D (72)発明者 渡部 毅代登 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機 株式会社エル・エス・アイ研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−7569(JP,A) 特開 昭58−115865(JP,A) 特開 昭62−291180(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location H01L 27/115 29/788 29/792 G11C 17/00 307 D (72) Inventor Watari Takenobu Noboru Mizuhohara 4-chome, Itami City, Hyogo Prefecture Mitsubishi Electric Corporation LSI Research Institute (56) Reference JP-A 64-7569 (JP, A) JP-A 58-115865 (JP, A) JP-A 62-291180 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電型を有する半導体基板と、 該半導体基板の主表面に素子形成領域を区画するための
素子分離用のフィールド酸化膜と、 上記半導体基板の主表面上に第1の絶縁膜を介して形成
された浮遊ゲート電極としての第1の導電層と、 該第1の導電層の側壁部および上部に第2の絶縁膜を介
して形成された制御ゲート電極としての第2の導電層
と、 上記半導体基板の主表面に形成された第2導電型を有す
るソースおよびドレインとしての第3の導電層とを備
え、 上記第1の導電層の側壁部に形成された第2の導電層は
上記第1の導電層の上部に形成された第2の導電層と電
気的に接続されており、 上記素子形成領域に存在する上記第1の導電層の側壁部
に形成された上記第2の導電層と上記素子形成領域に存
在する上記第1の導電層の上部に形成された上記第2の
導電層との間には空隙が存在し、 上記素子形成領域に存在する上記第1の導電層の側壁部
に形成された上記第2の導電層は上記素子形成領域に存
在する上記第1の導電層の上部には延在しないことを特
徴とする半導体記憶装置。
1. A semiconductor substrate having a first conductivity type, a field oxide film for element isolation for partitioning an element formation region on a main surface of the semiconductor substrate, and a first surface on the main surface of the semiconductor substrate. A first conductive layer as a floating gate electrode formed via an insulating film, and a second conductive layer as a control gate electrode formed on a sidewall and an upper portion of the first conductive layer via a second insulating film. And a third conductive layer as a source and a drain having the second conductivity type formed on the main surface of the semiconductor substrate, and a second conductive layer formed on the sidewall of the first conductive layer. Is electrically connected to the second conductive layer formed on the first conductive layer, and is formed on the sidewall portion of the first conductive layer existing in the element formation region. The first conductive layer and the first conductive layer existing in the element forming region The second conductive layer formed on the sidewall of the first conductive layer existing in the element forming region has a gap between the second conductive layer formed on the upper part of the conductive layer and the second conductive layer. Is not extended above the first conductive layer existing in the element formation region, the semiconductor memory device.
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JP2658907B2 (en) * 1994-09-29 1997-09-30 日本電気株式会社 Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JPH09237845A (en) * 1996-02-28 1997-09-09 Ricoh Co Ltd Non-volatile semiconductor memory device and its manufacture

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