JPH11191616A - Improved well structure for nonvolatile semiconductor memory and fabrication thereof - Google Patents

Improved well structure for nonvolatile semiconductor memory and fabrication thereof

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JPH11191616A
JPH11191616A JP10272085A JP27208598A JPH11191616A JP H11191616 A JPH11191616 A JP H11191616A JP 10272085 A JP10272085 A JP 10272085A JP 27208598 A JP27208598 A JP 27208598A JP H11191616 A JPH11191616 A JP H11191616A
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JP
Japan
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well
cell
type
region
transistor
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Application number
JP10272085A
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Japanese (ja)
Inventor
Tokei Ri
東 圭 李
Keon-Soo Kim
建 秀 金
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B41/00Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
    • H10B41/30Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To completely solve the problem that a tunnel oxide layer deteriorates through a BTBT current perfectly by an arrangement, wherein the data of a cell transistor is programmed by channel thermal electron injection method and erased by an F-N tunneling system through the bulk region of the cell transistor. SOLUTION: In order to program the data of a cell transistor through channel thermal electron-implantation system and to erase by an F-N tunneling system through the channel or bulk region, cell transistors M1, M2 forming an NOR- type cell array structure are located in the cell region. At the time of programming the cell transistor, the word line and the bit line are applied voltages of about 10 V and 6 V, respectively. Consequently, thermal electrons generated together with a current upon turning the cell transistor on are injected into a floating gate, and the cell transistor has a threshold voltage of about 7 V upon finishing programming.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は不揮発性半導体メモ
リ装置に係り、特にNOR型のフラッシュEEPROM
(NOR-type flash electrically erasable programmabl
e read only memory)のセル領域及び周辺領域の改善さ
れたウェル構造及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly to a NOR type flash EEPROM.
(NOR-type flash electrically erasable programmabl
The present invention relates to an improved well structure in a cell region and a peripheral region of a read only memory (e read only memory) and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、不揮発性半導体メモリ装置の種
類にはマスクROM、EPROM(electrically progr
ammable ROM)、EEPROM及びフラッシュEEP
ROMなどがある。このうち、フラッシュEEPROM
はEEPROMの動作特性のみならず、データを一挙に
電気的に消去する機能及び低消費電力特性をもつので、
最近では個人用のノットブックコンピュータの永久メモ
リのみならず、ディジタルカメラ、メモリカードのよう
な携帯端末機の記録媒体としても脚光を浴びている。
2. Description of the Related Art In general, nonvolatile semiconductor memory devices include a mask ROM, an EPROM (electrically progr
ammable ROM), EEPROM and flash EEPROM
ROM and the like. Among them, flash EEPROM
Has not only the operating characteristics of EEPROM but also the function of electrically erasing data at once and low power consumption characteristics.
Recently, it has been spotlighted not only as a permanent memory in personal notebook computers, but also as a recording medium for portable terminals such as digital cameras and memory cards.

【0003】不揮発性半導体メモリ装置で貯蔵されたデ
ータの状態は、セルトランジスタのスレッショルド電圧
値により決められる。スレッショルド電圧とは、セルト
ランジスタのゲート端子とソース端子との電圧差を次第
に大きくする場合にターンオン状態となる臨界電圧をい
う。
The state of data stored in a nonvolatile semiconductor memory device is determined by the threshold voltage of a cell transistor. The threshold voltage refers to a critical voltage that is turned on when a voltage difference between a gate terminal and a source terminal of a cell transistor is gradually increased.

【0004】EPROM、EEPROMまたはフラッシ
ュEEPROMにおける各セルトランジスタはコントロ
ールゲートとは隔離されたフローティングゲートを備え
る。前記フローティングゲートに貯蔵される電荷量を変
化させることにより、各セルトランジスタのスレッショ
ルド電圧は所望のレベルに変更される。これにより、デ
ータはリード動作時、区別可能にプログラムされる。
[0004] Each cell transistor in an EPROM, EEPROM or flash EEPROM has a floating gate isolated from a control gate. By changing the amount of charge stored in the floating gate, the threshold voltage of each cell transistor is changed to a desired level. As a result, the data is programmed to be distinguishable during the read operation.

【0005】各セルトランジスタに貯蔵されているデー
タの状態をリードするため、プログラムされたセルの貯
蔵状態を点検する必要がある。このためにはデコーダ回
路を用いて所望のメモリセルを選択し、リードするのに
必要な電圧形態の信号をメモリセルとそれに関連付けら
れている回路などに加える。その結果、メモリセルの貯
蔵状態に応じて電流又は電圧信号をビットラインに印加
する。このような電流又は電圧信号をセンスアンプで測
定すると、メモリセルに貯蔵されている情報はデータ
“1”またはデータ“0”を示す。
In order to read the state of data stored in each cell transistor, it is necessary to check the storage state of the programmed cell. For this purpose, a desired memory cell is selected by using a decoder circuit, and a signal of a voltage form necessary for reading is applied to the memory cell and a circuit associated therewith. As a result, a current or voltage signal is applied to the bit line according to the storage state of the memory cell. When such a current or voltage signal is measured by a sense amplifier, the information stored in the memory cell indicates data "1" or data "0".

【0006】フラッシュEEPROMのメモリセルアレ
ーの構造は、メモリセルのビットラインへの連結形態に
応じてNOR型とNAND型に大別される。NOR型の
場合は、図1に示したように、各々のメモリセルM1,
M3,M5がビットラインBL1と共通ソースライン
(CSL)との間に連結されているが、NAND型の場
合は、図2に示したように、多数のメモリセルM1,M
2〜M4が選択用のトランジスタST1,ST2と共に
ストリング構造を形成し、ビットラインBLと接地ライ
ンとの間に直列に連結されている。
[0006] The structure of a memory cell array of a flash EEPROM is roughly classified into a NOR type and a NAND type according to a connection form of a memory cell to a bit line. In the case of the NOR type, as shown in FIG.
M3 and M5 are connected between the bit line BL1 and the common source line (CSL). However, in the case of the NAND type, as shown in FIG.
2 to M4 form a string structure together with the selection transistors ST1 and ST2, and are connected in series between the bit line BL and the ground line.

【0007】図1及び図2に示したメモリセルトランジ
スタは、それぞれワードラインに連結されたコントロー
ルゲートCGと、前記コントロールゲートCGから隔離
されたフローティングゲートFGを有する。図1に示し
たNOR型のセルアレー構造は図2に示したNAND型
のものに比べてセルトランジスタの集積度面では不利で
あるが、リード動作面では相対的に多いセル電流量によ
る高速動作を有する。したがって、このような高速動作
により、フラッシュEEPROMのメモリセルアレーの
構造は、NAND型からNOR型に変わる趨勢であり、
セルトランジスタの高集積化を図るための多様な技術が
開示されている。
Each of the memory cell transistors shown in FIGS. 1 and 2 has a control gate CG connected to a word line and a floating gate FG separated from the control gate CG. The NOR type cell array structure shown in FIG. 1 is disadvantageous in terms of the degree of integration of cell transistors as compared with the NAND type cell array structure shown in FIG. Have. Therefore, due to such high-speed operation, the structure of the memory cell array of the flash EEPROM tends to change from NAND type to NOR type.
Various technologies for achieving high integration of cell transistors have been disclosed.

【0008】かかる技術の一つとしては、NOR型のフ
ラッシュEEPROMが論文題目“A SIGNAL TRANSISTO
R EEPROM CELL AND ITS IMPLEMENTATION IN A 512K CMO
S EEPROM",Satyen Mukherjee et al.,IEDM,pp,616-
619に記載されている。米国特許番号第4,698,7
87号にも開示されている前記技術において、メモリセ
ルへのデータプログラムはチャネル熱電子(CHE)注
入方式により行われ、プログラムされたデータの消去
は、図3Aに示したように、一側方向の接合領域である
ソース領域を通してF−N(Fowler-Nordheim)トンネ
リング方式により行われる。
[0008] As one of such techniques, a NOR type flash EEPROM is described in the title of "A SIGNAL TRANSISTO".
R EEPROM CELL AND ITS IMPLEMENTATION IN A 512K CMO
S EEPROM ", Satyen Mukherjee et al., IEDM, pp, 616-
619. US Patent No. 4,698,7
In the technique disclosed in Japanese Patent No. 87, the data programming into the memory cell is performed by a channel thermionic (CHE) injection method, and the erase of the programmed data is performed in one side direction as shown in FIG. 3A. Through a source region which is a junction region of Fowler-Nordheim (FN) tunneling.

【0009】図1における任意のセルトランジスタの断
面に対応する図3Aを参照すれば、一側方向の接合領域
であるソース領域(又はドレイン領域)へのデータ消去
動作を示している。データ消去とは、プログラムされた
セルトランジスタのスレッショルド電圧値を初期のスレ
ッショルド電圧値に変化させることであり、これは電荷
の放出により達成される。このため、選択されたワード
ラインに連結されているセルトランジスタのコントロー
ルゲートCGに約0V(ボルト)を印加し、ソース領域
12に約12Vを印加すると、フローティングゲートF
Gに貯蔵された電子がF−Nトンネリングにより下部の
ゲート酸化膜を通してソース領域12に放出される。
Referring to FIG. 3A corresponding to a cross section of an arbitrary cell transistor in FIG. 1, an operation of erasing data in a source region (or a drain region) which is a junction region in one direction is shown. Data erasing is changing the threshold voltage value of a programmed cell transistor to an initial threshold voltage value, which is achieved by discharging electric charges. Therefore, when about 0 V (volt) is applied to the control gate CG of the cell transistor connected to the selected word line and about 12 V is applied to the source region 12, the floating gate F
The electrons stored in G are emitted to the source region 12 through the lower gate oxide film by FN tunneling.

【0010】以下、前記ソース消去動作を本発明と区分
するためにNOR型のセルトランジスタの各動作モード
を詳しく説明する。図3Aにおいて、セルトランジスタ
が自分のフローティングゲートFG内に電子を保有して
いると、これをデータ“1”状態とし、保有していなけ
れば、データ“0”状態とする。データ“0”状態のセ
ルトランジスタをデータ“1”状態に変更する動作を、
本分野ではプログラム動作という。このようなプログラ
ム動作のためには、約2Vのスレッショルド電圧を有す
るセルトランジスタに必要な電圧信号を印加してスレッ
ショルド電圧を約7Vに増加させるべきである。このよ
うなプログラム動作において、選択されたビットライン
に連結されたドレインDには約5〜6Vが、選択された
ワードラインに連結されたコントロールゲートCGには
約10〜12Vが、ソースS及び基板又はバルク10に
は0Vが印加される。
Hereinafter, each operation mode of the NOR type cell transistor will be described in detail in order to distinguish the source erase operation from the present invention. In FIG. 3A, when the cell transistor holds an electron in its own floating gate FG, the state is set to a data "1" state, and otherwise, the cell transistor is set to a data "0" state. The operation of changing the cell transistor in the data “0” state to the data “1” state
In this field, it is called program operation. For such a program operation, a threshold voltage should be increased to about 7 V by applying a necessary voltage signal to a cell transistor having a threshold voltage of about 2 V. In such a program operation, about 5 to 6 V is applied to the drain D connected to the selected bit line, and about 10 to 12 V is applied to the control gate CG connected to the selected word line. Alternatively, 0 V is applied to the bulk 10.

【0011】これにより、セルトランジスタがターンオ
ンされてセル電流はドレイン領域13からソース領域1
2に流れる。この際、発生した熱電子の一部は、前記コ
ントロールゲートCGの垂直電界によりゲート酸化膜
(トンネル酸化膜)を通して前記フローティングゲート
FGに注入される。前記チャネル熱電子の注入によりセ
ルトランジスタのスレッショルド電圧は初期の2Vから
7Vに上昇する。前記プログラム動作が終了しても、フ
ローティングゲートFGに注入された熱電子は、周囲の
ゲート酸化膜及びONO構造の三重膜によりトラッピン
グ(trapping)されるので、プログラム完了されたセル
トランジスタは別途の消去動作前までは永久的にデータ
を保有する。
As a result, the cell transistor is turned on, and the cell current flows from the drain region 13 to the source region 1.
Flow to 2. At this time, some of the generated thermoelectrons are injected into the floating gate FG through a gate oxide film (tunnel oxide film) by the vertical electric field of the control gate CG. The threshold voltage of the cell transistor rises from the initial 2V to 7V due to the injection of the channel thermal electrons. Even when the program operation is completed, the thermal electrons injected into the floating gate FG are trapped by the surrounding gate oxide film and the triple film having the ONO structure, so that the programmed cell transistor is separately erased. Until the operation, data is retained permanently.

【0012】一方、上述した消去動作は前記フローティ
ングゲートFGに貯蔵されている電子を放出させてセル
トランジスタのスレッショルド電圧を初期のスレッショ
ルド電圧(ここでは約2V)とする動作である。この場
合、選択されたセルトランジスタのドレインDに接続さ
れたビットラインはフローティングさせ、ソースSに連
結された共通ソースラインCSLには約12〜15Vを
印加し、ワードラインには0Vを印加する。これによ
り、フローティングゲートFGとソース接合領域12と
の電圧差により約100Å程度のトンネル酸化膜を通し
て電子トンネリング現象、すなわちF−Nトンネリング
が発生する。
On the other hand, the above-described erasing operation is an operation in which the electrons stored in the floating gate FG are emitted to set the threshold voltage of the cell transistor to an initial threshold voltage (about 2 V in this case). In this case, the bit line connected to the drain D of the selected cell transistor is floated, and about 12 to 15 V is applied to the common source line CSL connected to the source S, and 0 V is applied to the word line. Accordingly, an electron tunneling phenomenon, that is, FN tunneling, occurs through a tunnel oxide film of about 100 ° due to a voltage difference between the floating gate FG and the source junction region 12.

【0013】このような方式により、フローティングゲ
ートFG内にトラッピングされている電子が前記酸化膜
を通してソース領域12に放出される。この消去動作に
よりフローティングゲートFGの内部には電子が殆ど存
在しなくなるので、セルトランジスタのスレッショルド
電圧が低くなり、もとのスレッショルド電圧値である2
Vを維持する。
In this manner, electrons trapped in the floating gate FG are emitted to the source region 12 through the oxide film. Since almost no electrons are present inside the floating gate FG due to this erasing operation, the threshold voltage of the cell transistor is lowered, and the original threshold voltage value of 2 is obtained.
Maintain V.

【0014】一方、リード動作時には、選択されたトラ
ンジスタのビットラインに約1Vの電圧を印加し、ワー
ドラインには約4〜5Vの電圧を印加して電流パスを形
成させることにより、貯蔵されたデータの状態はビット
ラインにより感知される。
On the other hand, during a read operation, a voltage of about 1 V is applied to a bit line of a selected transistor, and a voltage of about 4 to 5 V is applied to a word line to form a current path, thereby storing data. The state of the data is sensed by the bit line.

【0015】図3Aに示した参照番号14は、ソース接
合領域のブレークダウン電圧を高め、BTBT(BAND T
O BAND TUNNELING)電流を低減するために、前記ソース
領域12より低い濃度分布を有するN型のイオン注入領
域を示す。すなわち、図3Aに示したセルトランジスタ
は、本分野でその長所が知られているDDD(DoubleDo
ped Drain)構造を有する。しかしながら、このような
セルトランジスタの構造でもBTBT電流量は減少せ
ず、一定の量として依然として存在する。一定の量で流
れるBTBT電流により、ホールによるトンネル酸化膜
の退化現象が発生する。
Reference numeral 14 shown in FIG. 3A increases the breakdown voltage of the source junction region and increases the BTBT (BAND T).
9 shows an N-type ion implantation region having a lower concentration distribution than the source region 12 in order to reduce the current. That is, the cell transistor shown in FIG. 3A is a DDD (DoubleDouble) which has an advantage in the art.
ped Drain) structure. However, even with such a cell transistor structure, the amount of BTBT current does not decrease and still exists as a constant amount. Due to the BTBT current flowing in a constant amount, the tunnel oxide film is degenerated by holes.

【0016】前記トンネル酸化膜の退化は、ホールがト
ンネル酸化膜にトラップされる現象であり、これにより
トンネル酸化膜は劣化する。かつ、前記DDD構造の採
用は、トランジスタの有効チャネル長を減少させるの
で、チャネル長は一般的な構造よりも長い。仮に、DD
D構造を採用してチャネル長を一般的なチャネル長とし
て設定すると、プログラム時のドレイン電圧によるパン
チスルー現象の発生確率は非常に高い。したがって、図
3Aに示した構造は高集積化には困難である。
The degeneration of the tunnel oxide film is a phenomenon in which holes are trapped in the tunnel oxide film, whereby the tunnel oxide film is deteriorated. In addition, since the adoption of the DDD structure reduces the effective channel length of the transistor, the channel length is longer than a general structure. Assuming DD
If the channel length is set as a general channel length by adopting the D structure, the probability of occurrence of the punch-through phenomenon due to the drain voltage at the time of programming is very high. Therefore, the structure shown in FIG. 3A is difficult for high integration.

【0017】図3Aに示したソース消去による前記問題
点を改善し、低電源動作及び高集積化を図るため、ネガ
ティブゲートバイアス(negative gate biased)消去動
作をもつNOR型のフラッシュメモリが論文題目“High
Speed Sub-halfmicron flash Memory Technology with
Simple Stacked Gate Structure Cell",Seiichi Mori
et al.,1994 Symposium Technology Digest of Techn
ical Papers,pp.53-54 に開示されており、図4にその
構造を示す。
In order to improve the above-mentioned problem due to the source erase shown in FIG. 3A and to achieve a low power supply operation and a high integration, a NOR type flash memory having a negative gate biased erase operation has been proposed. High
Speed Sub-halfmicron flash Memory Technology with
Simple Stacked Gate Structure Cell ", Seiichi Mori
et al., 1994 Symposium Technology Digest of Techn
ical Papers, pp. 53-54, and FIG. 4 shows the structure.

【0018】図4において、セル領域内のセルトランジ
スタM1,M2に対する消去動作は、図3Aと同様にソ
ース領域12により達成される。しかしながら、消去動
作のためにメモリセルトランジスタのコントロールゲー
トに約−10Vのネガティブ電圧を印加し、周辺領域に
ネガティブ電圧の発生のためのダブルウェル構造を形成
することが、図3Aにおける消去動作の場合と異なる。
かつ、ソースには+5Vが印加され、ドレインはフロー
ティング状態となる。前記ネガティブゲートバイアス消
去動作によりソース領域12を通して消去を行うと、前
記BTBT電流は図3Aの場合よりも減少する。したが
って、トンネル酸化膜の劣化問題は相対的に小さくな
る。しかしながら、前記構造には、セルトランジスタの
ドレイン領域13の下部に基板10の不純物濃度より低
いP型のポケットレーヤーを形成すべき負担があるの
で、0.4μmのデザインルールを有する。
In FIG. 4, the erasing operation for the cell transistors M1 and M2 in the cell region is achieved by the source region 12 as in FIG. 3A. However, applying a negative voltage of about -10 V to the control gate of the memory cell transistor for the erasing operation and forming a double well structure for generating the negative voltage in the peripheral region is the case of the erasing operation in FIG. 3A. And different.
In addition, +5 V is applied to the source, and the drain is in a floating state. When erasing is performed through the source region 12 by the negative gate bias erasing operation, the BTBT current decreases as compared with the case of FIG. 3A. Therefore, the problem of deterioration of the tunnel oxide film is relatively reduced. However, the structure has a design rule of 0.4 μm because there is a burden to form a P-type pocket layer lower than the impurity concentration of the substrate 10 below the drain region 13 of the cell transistor.

【0019】前記NOR型のフラッシュメモリのセル領
域及び周辺領域のウェル構造とトランジスタを示す図4
を参照すれば、周辺領域にはメモリセルトランジスタM
1,M2の駆動のために低電圧用のN型及びP型のMO
Sトランジスタ20,21と高電圧用のN型及びP型の
MOSトランジスタ22,23が配置される。ここで、
N型のウェル16,17内にポケットPウェル19,2
0を製造するとき、側面拡散によりN型のウェル16,
17の下部がドットラインに沿い形成できる。この場
合、N型のウェル16,17間の距離は、参照符号
“L”として狭い。したがって、素子間の絶縁特性は低
下するという問題点がある。フラッシュメモリの高集積
化に応じて前記距離“L”が減少するので、絶縁特性は
深刻な問題となり得る。かつ、ポケットPウェル19,
20の不純物濃度は同一になるので、高電圧用のNMO
Sトランジスタ22と低電圧用のNMOSトランジスタ
20のスレッショルド電圧がそれぞれ異なるように調節
しにくい。一方、基板10の表面がセル領域で露出され
るので、製造工程時に汚れてセルトランジスタM1,M
2の動作特性が低下するおそれもある。
FIG. 4 shows a well structure and a transistor in a cell region and a peripheral region of the NOR type flash memory.
As shown in FIG.
N-type and P-type MOs for driving low voltage for driving 1, M2
S transistors 20 and 21 and N-type and P-type MOS transistors 22 and 23 for high voltage are arranged. here,
Pocket P-wells 19,2 in N-type wells 16,17
0, the N-type wells 16 and
17 can be formed along the dot line. In this case, the distance between the N-type wells 16 and 17 is narrow as reference numeral “L”. Therefore, there is a problem that the insulation characteristics between the elements are deteriorated. Since the distance “L” decreases as the integration of the flash memory increases, the insulation characteristics may become a serious problem. And a pocket P-well 19,
20 have the same impurity concentration.
It is difficult to adjust the threshold voltages of the S transistor 22 and the low voltage NMOS transistor 20 to be different from each other. On the other hand, since the surface of the substrate 10 is exposed in the cell region, it becomes dirty during the manufacturing process, and the cell transistors M1 and M
There is also a possibility that the operating characteristics of No. 2 may be deteriorated.

【0020】上述したように、従来のNOR型のフラッ
シュメモリでは、データの消去が一側方向の接合領域で
あるソース領域を通して行われるので、BTBT電流に
よりトンネル酸化膜の劣化問題を完全に解決しにくいと
いう問題点がある。かつ、セルトランジスタM1,M2
のサイズの縮小は、動作特性の保障条件により影響を受
けて限界に至る。その上、周辺領域にポケットウェルを
製造するとき、そのポケットウェルを取り囲むウェル間
の絶縁特性が低下し、周辺領域の高電圧用のNMOSト
ランジスタのスレッショルド電圧を低く調節することも
困難であり、かつセル領域の露出された基板の表面が汚
れやすい。
As described above, in the conventional NOR type flash memory, since data is erased through the source region which is a one-side junction region, the problem of deterioration of the tunnel oxide film by the BTBT current is completely solved. There is a problem that it is difficult. And the cell transistors M1 and M2
The reduction in the size of the device is affected by the guaranteed conditions of the operating characteristics and reaches its limit. In addition, when a pocket well is manufactured in the peripheral region, insulation properties between wells surrounding the pocket well deteriorate, and it is difficult to lower the threshold voltage of the high-voltage NMOS transistor in the peripheral region. The exposed surface of the substrate in the cell region is easily stained.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第1
の目的は、前記従来の問題点を解決することのできる不
揮発性半導体メモリ装置のウェル構造及びそれによる製
造方法を提供することにある。
Accordingly, the first aspect of the present invention is as follows.
An object of the present invention is to provide a well structure of a nonvolatile semiconductor memory device and a method of manufacturing the same, which can solve the conventional problems.

【0022】本発明の第2の目的は、ソース領域を通さ
なくてもデータを消去することのできるNOR型のフラ
ッシュメモリのウェル構造及びそれによる製造方法を提
供することにある。
A second object of the present invention is to provide a well structure of a NOR type flash memory capable of erasing data without passing through a source region and a method of manufacturing the same.

【0023】本発明の第3の目的は、BTBT電流によ
るトンネル酸化膜の劣化を完全に解決することのできる
NOR型のフラッシュEEPROMのセル領域及び周辺
領域の改善されたウェル構造及びそれによる製造方法を
提供することにある。
A third object of the present invention is to improve the well structure of the cell region and peripheral region of a NOR type flash EEPROM capable of completely solving the deterioration of the tunnel oxide film due to the BTBT current, and the manufacturing method using the same. Is to provide.

【0024】本発明の第4の目的は、セルトランジスタ
のサイズ及び周辺領域のサイズを最小とするNOR型の
フラッシュEEPROMを提供することにある。
A fourth object of the present invention is to provide a NOR flash EEPROM which minimizes the size of a cell transistor and the size of a peripheral region.

【0025】本発明の第5の目的は、周辺領域に位置す
るウェル間の絶縁特性を強化することができ、周辺領域
の高電圧用のNMOSトランジスタのスレッショルド電
圧を低電圧用のものに比べて低く調節することのできる
NOR型のフラッシュEEPROMのセル領域及び周辺
領域の改善されたウェル構造及びそれによる製造方法を
提供することにある。
A fifth object of the present invention is to improve the insulation characteristics between wells located in the peripheral region, and to increase the threshold voltage of the high-voltage NMOS transistor in the peripheral region as compared with the low-voltage NMOS transistor. An object of the present invention is to provide an improved well structure in a cell area and a peripheral area of a NOR type flash EEPROM which can be adjusted at a low level, and a manufacturing method using the same.

【0026】本発明の第6の目的は、高集積化に好適で
あり、製造時の汚染防止特性及び製造後の動作特性の優
れた不揮発性半導体メモリ装置を提供することにある。
A sixth object of the present invention is to provide a non-volatile semiconductor memory device which is suitable for high integration and has excellent pollution prevention characteristics during manufacturing and excellent operating characteristics after manufacturing.

【0027】本発明の第7の目的は、高集積化に好適で
あり、素子分離特性の優れたNOR型の不揮発性半導体
メモリ装置を提供することにある。
A seventh object of the present invention is to provide a NOR type nonvolatile semiconductor memory device which is suitable for high integration and has excellent element isolation characteristics.

【0028】本発明の第8の目的は、改善されたデータ
消去動作を有するNOR型のフラッシュEEPROMを
提供することにある。
An eighth object of the present invention is to provide a NOR flash EEPROM having an improved data erasing operation.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、セルトランジスタをチャネル熱電子注入方
式によりプログラムし、前記セルトランジスタのバルク
領域を通してF−Nトンネリング方式により消去するた
めにNOR型のセルアレー構造で形成されたセルトラン
ジスタが位置するセル領域と、前記セル領域とは電気的
に隔離され、低電圧及び高電圧用のP型及びN型トラン
ジスタを含む周辺領域とを備え、前記セル領域と周辺領
域は第1導電型の基板に形成されている不揮発性半導体
メモリ装置において、前記セル領域に形成された第1導
電型とは反対の第2導電型の第1ウェルと、前記セルト
ランジスタのバルク領域として作用するために前記第1
ウェルに形成された第1導電型の第1ポケットウェル
と、前記低電圧用のP型トランジスタの下部に形成され
た前記第2導電型の第2ウェルと、前記第2ウェルから
隔離され、前記高電圧用のP型トランジスタの下部に形
成された第2導電型の第3ウェルと、前記高電圧用のN
型トランジスタの下部に第3ウェルに形成された第1導
電型の第2ポケットウェルと、前記低電圧用のN型トラ
ンジスタの下部に形成された第1導電型の第4ウェルと
を備えることを特徴とする不揮発性半導体メモリ装置を
提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a NOR transistor for programming a cell transistor by a channel hot electron injection method and erasing the cell transistor by a FN tunneling method through a bulk region of the cell transistor. A cell region in which a cell transistor formed in a type cell array structure is located, and a peripheral region including P-type and N-type transistors for low voltage and high voltage that are electrically isolated from the cell region, A nonvolatile semiconductor memory device in which a cell region and a peripheral region are formed on a substrate of a first conductivity type; a first well of a second conductivity type opposite to the first conductivity type formed in the cell region; The first to act as a bulk region of the cell transistor
A first pocket well of the first conductivity type formed in the well, a second well of the second conductivity type formed below the low-voltage P-type transistor, and isolated from the second well; A third well of the second conductivity type formed under the high-voltage P-type transistor;
A second pocket well of a first conductivity type formed in a third well below the transistor, and a fourth well of a first conductivity type formed below the N-type transistor for low voltage. A non-volatile semiconductor memory device is provided.

【0030】前記第2ウェルと第3ウェルとの間には、
前記低電圧用のトランジスタと前記高電圧用のトランジ
スタとの絶縁特性を強化するために前記第4ウェルの導
電型と同一の第1導電型の第5ウェルをさらに備えるこ
とが望ましい。
Between the second well and the third well,
It is preferable that a fifth well of the first conductivity type, which is the same as the conductivity type of the fourth well, is further provided to enhance insulation characteristics between the low voltage transistor and the high voltage transistor.

【0031】前記他の目的を達成するための本発明は、
セルトランジスタをチャネル熱電子注入方式によりプロ
グラムし、前記セルトランジスタのバルク領域を通して
F−Nトンネリング方式により消去するためにNOR型
のセルアレー構造で形成されたセルトランジスタが位置
するセル領域と、前記セル領域とは電気的に隔離され、
低電圧及び高電圧用のP型及びN型トランジスタを含む
周辺領域とを備える不揮発性半導体メモリ装置のウェル
を製造する方法において、P型の半導体基板の上部に酸
化膜及び窒化膜を順次に形成した後、P型のウェルの形
成部分に対応する窒化膜をマスキングし、前記窒化膜の
露出部位を食刻して前記酸化膜の一部を露出させる段階
と、前記露出された酸化膜を通してN型の不純物をイオ
ン注入して前記セル領域に第1ウェルと第1局部酸化膜
を形成するとともに、前記周辺領域には第2、第3ウェ
ル及び第2、第3局部酸化膜を相互に離隔して形成する
段階と、前記残存する窒化膜を取り除く段階と、前記露
出された酸化膜を通して前記P型の不純物をイオン注入
した後、その結果物の全面に局部酸化及び熱処理を施し
て前記周辺領域で第2ウェルの両側に第4及び第5ウェ
ルを形成する段階と、前記第1乃至第3局部酸化膜と前
記露出された酸化膜を取り除き、その結果物の全面にバ
ッファリング酸化膜を形成した後、パンチスルーを防止
するためにP型の不純物を前記第1乃至第3ウェルの深
さより深く前記基板に注入する段階と、前記第1及び第
3ウェルの上部にあるバッファリング酸化膜の一部を露
出させ、前記露出されたバッファリング酸化膜を通して
P型の不純物をイオン注入した後、フォトマスクパター
ンを形成して第1ウェルには第1ポケットウェルを、第
3ウェルには第2ポケットウェルを形成する段階と、前
記ウェルを熱処理する段階とを備えることを特徴とする
不揮発性半導体メモリ装置のウェルを製造する方法を提
供する。
[0031] The present invention for achieving the above-mentioned other objects is as follows.
A cell region in which a cell transistor formed in a NOR type cell array structure is located for programming a cell transistor by a channel hot electron injection method and erasing by a FN tunneling method through a bulk region of the cell transistor; Is electrically isolated from
In a method of manufacturing a well of a nonvolatile semiconductor memory device having a peripheral region including P-type and N-type transistors for low voltage and high voltage, an oxide film and a nitride film are sequentially formed on a P-type semiconductor substrate. Masking a nitride film corresponding to a portion where a P-type well is to be formed, etching an exposed portion of the nitride film to expose a part of the oxide film, and forming a N-type layer through the exposed oxide film. A first well and a first local oxide film are formed in the cell region by ion-implanting a type impurity, and second and third wells and second and third local oxide films are separated from each other in the peripheral region. Forming, removing the remaining nitride film, and ion-implanting the P-type impurity through the exposed oxide film, and then performing local oxidation and heat treatment on the entire surface of the resultant to form the peripheral region. In the area Forming fourth and fifth wells on both sides of the two wells, removing the first through third local oxide films and the exposed oxide film, and forming a buffering oxide film over the entire surface of the resultant structure. Implanting a P-type impurity into the substrate deeper than the first to third wells to prevent punch-through; and forming a portion of a buffering oxide film on the first and third wells. Is exposed, and a P-type impurity is ion-implanted through the exposed buffering oxide film. Then, a photomask pattern is formed to form a first pocket well in a first well and a second pocket well in a third well. Forming a well and heat-treating the well. A method for manufacturing a well of a nonvolatile semiconductor memory device, comprising:

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施例を
添付の図面を参照して詳しく説明する。なお、図面中、
同一の構成要素及び部分には、可能な限り同一の符号及
び番号を共通して使用する。以下の説明では、具体的な
特定の詳細を示しているが、本発明は前記特定の詳細に
限るものでなく、当該技術分野における通常の知識をも
つ者により各種の変形が可能なのは明らかである。ま
た、関連する周知技術については適宜説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing,
The same components and portions are denoted by the same reference numerals and numbers as much as possible. In the following description, specific specific details are shown, but the present invention is not limited to the specific details, and it is apparent that various modifications can be made by those having ordinary skill in the art. . In addition, description of related well-known techniques will be appropriately omitted.

【0033】図3Bは、本発明に適用される消去方法又
は基板を説明するための図1に示したセルトランジスタ
の断面図である。図3Bにおいては、チャネル又は基板
10への消去が行われるので、図3AのようなBTBT
電流が発生しない。消去動作時にセルトランジスタのワ
ードラインに0Vを印加し、基板10に約15Vを印加
する。そうでなければ、ワードラインに約−10Vを印
加し、前記基板10に約5Vの消去電圧を印加する。こ
れにより、選択されたワードラインに属する多数のセル
のうち、フローティングゲート内に電子を保有している
セルが一挙に消去される。すなわち、前記印加電圧によ
り基板10と選択されたセルのフローティングゲートと
の間には電圧差が発生し、この電圧差によりフローティ
ングゲート内に貯蔵された電子がトンネル酸化膜を通し
て基板10又はバルクシリコンに放出される。これもF
−Nトンネリング方式による消去動作である。消去動作
の完了により選択されたセルのスレッショルド電圧は、
初期の電圧、例えば約2V程度に低くなる。前記基板1
0に正の高電圧を印加するためには、前記基板10にそ
の基板10と同一の導電型のウェルをポケット型とする
必要がある。これがバルク領域である。
FIG. 3B is a sectional view of the cell transistor shown in FIG. 1 for explaining an erasing method or a substrate applied to the present invention. In FIG. 3B, since erasing is performed on the channel or the substrate 10, the BTBT shown in FIG.
No current is generated. During the erase operation, 0 V is applied to the word line of the cell transistor, and about 15 V is applied to the substrate 10. Otherwise, about -10V is applied to the word line, and about 5V erase voltage is applied to the substrate 10. As a result, of the many cells belonging to the selected word line, the cells having electrons in the floating gate are erased at once. That is, a voltage difference is generated between the substrate 10 and the floating gate of the selected cell by the applied voltage, and the electrons stored in the floating gate are transferred to the substrate 10 or bulk silicon through the tunnel oxide film due to the voltage difference. Released. This is also F
This is an erasing operation by the N-tunneling method. The threshold voltage of the cell selected by the completion of the erase operation is
The initial voltage is reduced to, for example, about 2V. The substrate 1
In order to apply a positive high voltage to 0, it is necessary to form a well of the same conductivity type as the substrate 10 in the substrate 10 as a pocket type. This is the bulk region.

【0034】図3Bに示したセルトランジスタをプログ
ラムする場合、ワードラインに約10Vを、ビットライ
ンには約6Vを印加する。これにより、セルトランジス
タのターンオンによる電流と共に発生する熱電子はフロ
ーティングゲートFGに注入される。その結果、プログ
ラム完了された前記セルトランジスタは約7Vのスレッ
ショルド電圧を有する。
When programming the cell transistor shown in FIG. 3B, about 10 V is applied to the word line and about 6 V to the bit line. Thereby, thermions generated together with the current due to the turn-on of the cell transistor are injected into the floating gate FG. As a result, the programmed cell transistor has a threshold voltage of about 7V.

【0035】一方、プログラムされた前記セルトランジ
スタに対するリード動作は、ビットラインに約1Vを、
ソースラインには約0Vを、ワードラインには約5Vの
電源電圧を印加することにより達成される。この場合、
前記セルトランジスタは、約7V程度のスレッショルド
電圧を有するので、対応するビットラインには電流が殆
ど流れない。したがって、ビットラインに連結されたセ
ンスアンプは、これをデータ“1”として出力する。し
かしながら、前記セルトランジスタがプログラム動作完
了後でも約2Vのスレッショルド電圧を有すると、これ
はデータ“0”としてプログラムされた場合である。こ
の場合、リード動作時は前記ビットラインに一定のレベ
ルの電流が流れる。したがって、センスアンプはこれを
データ“0”として感知する。
On the other hand, the read operation for the programmed cell transistor involves applying about 1 V to the bit line,
This is achieved by applying a power supply voltage of about 0 V to the source line and about 5 V to the word line. in this case,
Since the cell transistor has a threshold voltage of about 7V, almost no current flows through the corresponding bit line. Therefore, the sense amplifier connected to the bit line outputs this as data "1". However, if the cell transistor has a threshold voltage of about 2 V even after the completion of the programming operation, this is the case when the cell transistor is programmed as data "0". In this case, a current of a certain level flows through the bit line during a read operation. Therefore, the sense amplifier senses this as data "0".

【0036】図5は、本発明の実施例によるNOR型の
フラッシュメモリのセル領域及び周辺領域のウェル構造
を示した断面図である。データのプログラムをチャネル
熱電子注入方式で行い、消去をチャネル又はバルク領域
を通してF−Nトンネリング方式で行うため、セル領域
にはNOR型のセルアレー構造を形成するセルトランジ
スタM1,M2が位置する。前記セル領域のウェル構造
は、P型の基板10の導電型とは反対の導電型(N)で
形成された第1のNウェル30と、前記セルトランジス
タM1,M2の前記バルク領域として作用するために前
記第1のNウェル30により取り囲まれ、前記基板10
の導電型と同一の導電型(P)で形成された第1ポケッ
トPウェル36とからなる。
FIG. 5 is a sectional view showing a well structure in a cell region and a peripheral region of a NOR type flash memory according to an embodiment of the present invention. Since data programming is performed by the channel thermal electron injection method and erasing is performed by the FN tunneling method through the channel or bulk region, cell transistors M1 and M2 forming a NOR type cell array structure are located in the cell region. The well structure of the cell region functions as a first N well 30 formed with a conductivity type (N) opposite to the conductivity type of the P-type substrate 10 and the bulk region of the cell transistors M1 and M2. To be surrounded by the first N-well 30 and the substrate 10
And a first pocket P-well 36 formed of the same conductivity type (P) as the first conductivity type.

【0037】一方、前記セル領域とはフィールド酸化膜
40により電気的に隔離されて低電圧(LV)及び高電
圧用(HV)のトランジスタ20,21,22,23が
位置する周辺領域は、前記低電圧及び高電圧用のトラン
ジスタのうち、P型トランジスタ21,23をそれぞれ
収容するために前記基板10の導電型とは反対の導電型
で前記基板10にそれぞれ隔離して形成された第2のN
ウェル31及び第3のNウェル32と、前記高電圧用の
トランジスタのうち、N型トランジスタ22を収容する
ために前記第3のNウェル32により取り囲まれ、前記
基板10の導電型と同一の導電型で形成された第2ポケ
ットPウェル37と、前記低電圧用のトランジスタのう
ち、N型のトランジスタ20を収容するために前記基板
10の導電型と同一の導電型で前記第1のNウェル30
と第2のNウェル31との間の前記基板10に形成され
た第1のPウェル34とからなる。前記第2のNウェル
31と第3のNウェル32との間には、前記低電圧用の
トランジスタと前記高電圧用のトランジスタとの絶縁特
性を強化するため、前記第1のPウェル34と同一の導
電型からなる第2のPウェル35を形成することができ
る。したがって、データの消去がバルク36を通して行
われるので、BTBT電流により発生するトンネル酸化
膜の劣化問題は完全に解決され得る。かつ、基板10の
表面がセル領域及び周辺領域のいずれでも露出されず、
ウェルの下部に位置するので、製造工程中の汚染に鈍感
になり、トランジスタの動作特性が保障される。
On the other hand, the peripheral area where the low voltage (LV) and high voltage (HV) transistors 20, 21, 22, 23 are located is electrically isolated from the cell area by the field oxide film 40, and Of the low-voltage and high-voltage transistors, the second type is formed separately on the substrate 10 with a conductivity type opposite to the conductivity type of the substrate 10 to accommodate the P-type transistors 21 and 23, respectively. N
A well 31 and a third N-well 32 are surrounded by the third N-well 32 for accommodating the N-type transistor 22 of the high voltage transistors, and have the same conductivity as the conductivity type of the substrate 10. A second pocket P-well 37 formed of a mold, and the first N-well having the same conductivity type as that of the substrate 10 for accommodating the N-type transistor 20 among the transistors for low voltage. 30
And a first P well 34 formed in the substrate 10 between the first P well 34 and the second N well 31. Between the second N-well 31 and the third N-well 32, the first P-well 34 and the first P-well 34 are provided in order to enhance the insulation characteristics between the low-voltage transistor and the high-voltage transistor. The second P-well 35 having the same conductivity type can be formed. Therefore, since the data is erased through the bulk 36, the problem of deterioration of the tunnel oxide film caused by the BTBT current can be completely solved. In addition, the surface of the substrate 10 is not exposed in any of the cell region and the peripheral region,
Since it is located below the well, it is insensitive to contamination during the manufacturing process, and the operating characteristics of the transistor are guaranteed.

【0038】前記セルトランジスタM1,M2の積層ゲ
ート55及び低電圧及び高電圧用のトランジスタ20,
21,22,23のゲート56は、前記本発明のウェル
構造でフィールド酸化膜40,41,42,43を形成
した後、通常の製造方法により製造される。
The stacked gate 55 of the cell transistors M1 and M2 and the low-voltage and high-voltage transistors 20,
The gates 21, 22, 23 are manufactured by a normal manufacturing method after forming the field oxide films 40, 41, 42, 43 in the well structure of the present invention.

【0039】図6乃至図15は、図5に示したセル領域
及び周辺回路領域におけるウェル及びトランジスタの製
造工程を順次に示した図面である。以下、この図面を参
照して図5に示した構造の製造過程を説明する。
FIGS. 6 to 15 are views sequentially showing the steps of manufacturing wells and transistors in the cell region and the peripheral circuit region shown in FIG. Hereinafter, the manufacturing process of the structure shown in FIG. 5 will be described with reference to this drawing.

【0040】図6を参照すれば、P型の半導体基板10
の上部に酸化膜60及び窒化膜62を順次に形成する。
これは望ましくは約5〜15Ωcmの比抵抗を有するP
型の基板10を初期洗浄した後、その上部に約300〜
900Åの厚さを有するように酸化膜デポジッション
(deposition)工程を行い、約1000Åの窒化膜62
を沈積する。
Referring to FIG. 6, a P-type semiconductor substrate 10 is formed.
An oxide film 60 and a nitride film 62 are sequentially formed on the upper surface.
This preferably has a resistivity of about 5 to 15 Ωcm.
After the initial cleaning of the mold substrate 10, about 300 to
An oxide deposition process is performed to have a thickness of 900 .ANG.
Is deposited.

【0041】図7は、図5に示した第1乃至第3のNウ
ェル30,31,32の形成のためのイオン注入段階を
示す。具体的には、Pウェルが形成される部分の上部に
ある前記窒化膜62のみを覆うようにフォトレジスト膜
パターン63を形成し、露出された窒化膜62を食刻し
て前記酸化膜60の一部を露出させる。その後、前記露
出された酸化膜60を通してN型の不純物、例えばリン
(P)を100〜200keVのエネルギーで前記基板
10内にイオン注入する。
FIG. 7 shows an ion implantation step for forming the first to third N wells 30, 31, and 32 shown in FIG. Specifically, a photoresist film pattern 63 is formed so as to cover only the nitride film 62 above the portion where the P well is formed, and the exposed nitride film 62 is etched to form the oxide film 60. Expose part. Thereafter, an N-type impurity, for example, phosphorus (P) is ion-implanted into the substrate 10 through the exposed oxide film 60 at an energy of 100 to 200 keV.

【0042】図8は、前記第1乃至第3のNウェル3
0,31,32の形成及び図5に示した第1及び第2の
Pウェル34,35の形成のためのイオン注入段階を示
す。図8を参照すれば、局部酸化、例えばLOCOS及
び熱処理、例えば1000℃以上のドライブインを施す
と、前記セル領域には第1のNウェル30と第1局部酸
化膜64が形成されるとともに、前記周辺領域には第2
及び第3のNウェル31,32と第2及び第3の局部酸
化膜65,66がそれぞれ離隔して形成される。ここ
で、局部酸化膜の厚さは約3000〜6000Åとなる
ことが望ましい。
FIG. 8 shows the first to third N wells 3.
FIG. 6 shows an ion implantation step for forming 0, 31, 32 and the first and second P-wells 34, 35 shown in FIG. Referring to FIG. 8, when local oxidation, for example, LOCOS and heat treatment, for example, drive-in at 1000 ° C. or higher, a first N well 30 and a first local oxide film 64 are formed in the cell region. A second area is provided in the peripheral area.
And third N wells 31 and 32 and second and third local oxide films 65 and 66 are formed separately from each other. Here, it is desirable that the thickness of the local oxide film be about 3000-6000 °.

【0043】その後、前記フォトレジスト膜パターン6
3及び窒化膜62を取り除いた後、前記局部酸化膜6
4,65,66をイオン注入マスクとして用いてP型の
不純物、例えばボロン(B)を50keV以下のエネル
ギーで前記基板10にイオン注入する。
Thereafter, the photoresist film pattern 6
3 and the nitride film 62 are removed, and then the local oxide film 6 is removed.
4, 65, 66 are used as an ion implantation mask, and a P-type impurity, for example, boron (B) is ion-implanted into the substrate 10 at an energy of 50 keV or less.

【0044】図9は、図8におけるイオン注入による第
1及び第2のPウェル34,35と、パンチスルー防止
のためのイオン注入段階を示す。図9を参照すれば、図
8のイオン注入を通して低電圧用のNMOSのためのP
ウェル34とPウェル35がNウェル31の両側に同時
に形成される。その後、前記局部酸化膜64,65,6
6及び前記露出された酸化膜60を取り除き、その結果
物の全面にバッファリング酸化膜70を形成する。前記
バッファリング酸化膜70は、高エネルギー注入時、バ
ッファの役目を果たすが、これは酸化工程のために約5
00Å以上の厚さで形成する。その後、パンチスルー防
止のためにP型の不純物、例えばボロンを1MeV以上
の高いエネルギーで第1乃至第3のNウェル30,3
1,32の深さより深く、すなわち参照符号72まで前
記バッファリング酸化膜70の全面にイオン注入する。
前記工程により前記第1乃至第3のNウェル30,3
1,32間の側面拡散が防止されて高電圧及び低電圧用
のトランジスタ間の素子分離特性が保障される。
FIG. 9 shows the first and second P-wells 34 and 35 by ion implantation in FIG. 8 and an ion implantation step for preventing punch-through. Referring to FIG. 9, the P for the NMOS for low voltage is formed through the ion implantation of FIG.
Well 34 and P well 35 are simultaneously formed on both sides of N well 31. Thereafter, the local oxide films 64, 65, 6
6 and the exposed oxide film 60 are removed, and a buffering oxide film 70 is formed on the entire surface of the resultant structure. The buffering oxide layer 70 functions as a buffer during high energy implantation.
It is formed with a thickness of 00 ° or more. Thereafter, in order to prevent punch-through, a P-type impurity, for example, boron is doped with high energy of 1 MeV or more at the first to third N wells 30 and 3.
Ions are implanted over the entire surface of the buffering oxide film 70 deeper than the depths of 1 and 32, that is, up to reference numeral 72.
The first to third N wells 30 and 3
Side diffusion between the transistors 1 and 32 is prevented, and element isolation characteristics between high-voltage and low-voltage transistors are ensured.

【0045】図10は、図5の第1及び第2ポケットP
ウェル36,37の形成のためのイオン注入段階を示
す。図10を参照すれば、前記第1及び第3のNウェル
30,32の上部の前記バッファリング酸化膜70の一
部をフォトレジスト膜パターン75を用いて露出させ、
P型の不純物、例えばボロンを前記Nウェルのドーズよ
り高く、80Kev以上のエネルギーで注入する。
FIG. 10 shows the first and second pockets P of FIG.
4 shows an ion implantation step for forming the wells 36 and 37. Referring to FIG. 10, a portion of the buffering oxide layer 70 above the first and third N wells 30 and 32 is exposed using a photoresist layer pattern 75,
A P-type impurity, for example, boron is implanted at an energy higher than the dose of the N well and at least 80 Kev.

【0046】図11は、図5に示したウェルを完成する
段階を示す。図11を参照すれば、図10のイオン注入
により前記セルトランジスタM1,M2のバルク領域と
して作用する第1ポケットPウェル36及び高電圧用の
NMOSトランジスタ22のための第2ポケットPウェ
ル37が形成される。その後、前記フォトレジスト膜パ
ターン75を取り除き、その結果物の全面に高温熱処理
を行い前記ウェル30〜32,34〜37を完全な形態
として形成する。
FIG. 11 shows the step of completing the well shown in FIG. Referring to FIG. 11, a first pocket P well 36 serving as a bulk region of the cell transistors M1 and M2 and a second pocket P well 37 for the high voltage NMOS transistor 22 are formed by the ion implantation of FIG. Is done. Thereafter, the photoresist film pattern 75 is removed, and a high-temperature heat treatment is performed on the entire surface of the resultant structure to form the wells 30 to 32 and 34 to 37 in a complete form.

【0047】図6乃至図11の工程により、セル領域の
セルトランジスタM1,M2と周辺領域の高電圧用のN
MOSトランジスタ22が形成される第1及び第2ポケ
ットPウェル36,37と、低電圧用のNMOSトラン
ジスタ20が形成される第1のPウェル34と、低電圧
用のPMOSトランジスタ21と高電圧用のPMOSト
ランジスタ23が形成される第2及び第3のNウェル3
1,32とが完全に形成される。
6 to 11, the cell transistors M1 and M2 in the cell region and the N for high voltage in the peripheral region are formed.
The first and second pocket P-wells 36 and 37 in which the MOS transistor 22 is formed, the first P-well 34 in which the low voltage NMOS transistor 20 is formed, the low voltage PMOS transistor 21 and the high voltage And third N well 3 in which the PMOS transistor 23 is formed.
1 and 32 are completely formed.

【0048】下記では、図5に示したセルトランジスタ
M1,M2の積層ゲート55及び低電圧及び高電圧用の
トランジスタ20〜23のゲート56を前記本発明によ
るウェル構造で形成する方法を説明する。
Hereinafter, a method of forming the stacked gate 55 of the cell transistors M1 and M2 and the gate 56 of the low-voltage and high-voltage transistors 20 to 23 shown in FIG. 5 in the well structure according to the present invention will be described.

【0049】図12は、フィールド酸化膜の形成段階を
示す。図12を参照すれば、一般的な素子分離方法であ
るLOCOS工程を用いてトランジスタ素子が実質的に
形成されるアクティブ領域と素子分離のためにフィール
ド酸化膜40〜43が4000Åの厚さで形成される。
FIG. 12 shows the step of forming the field oxide film. Referring to FIG. 12, an active region in which a transistor device is substantially formed using a LOCOS process, which is a general device isolation method, and field oxide films 40 to 43 having a thickness of 4000 .ANG. Is done.

【0050】図13は、プログラム及び消去効率を高め
るためにセル領域のみにトンネル酸化膜50、第1ポリ
シリコン層(poly-1)51及びONO膜52を順次に形
成する段階を示す。ここで、トンネル酸化膜50は80
〜100Åの厚さで蒸着し、第1ポリシリコン層51に
POCl3 を蒸着することができる。その後、周辺領域
のONO膜及び第1ポリシリコン層をフォトレジスト膜
パターン77を用いて露出させて異方性食刻する。
FIG. 13 shows a step of sequentially forming a tunnel oxide film 50, a first polysilicon layer (poly-1) 51, and an ONO film 52 only in the cell region in order to increase the program and erase efficiency. Here, the tunnel oxide film 50 is 80
The first polysilicon layer 51 may be deposited with POCl 3 by depositing a thickness of about 100 °. Thereafter, the ONO film and the first polysilicon layer in the peripheral region are exposed using the photoresist film pattern 77 and anisotropically etched.

【0051】図14は、第2ポリシリコン層、タングス
テンシリサイド層及びセルトランジスタの形成のための
フォトレジスト膜パターンを形成する段階を示す。図1
4を参照すれば、図13の工程後、周辺領域のトランジ
スタのスレッショルド電圧を合わせるためのイオン注入
を選択的に行い、低電圧用のトランジスタに用いられる
ゲート酸化膜(80〜150Å)及び高電圧用のトラン
ジスタに用いられるゲート酸化膜(200〜350Å)
を選択的に酸化させる。その後、セル領域及び周辺領域
のコントロールゲートに用いられる第2ポリシリコン層
(poly-2)53を蒸着し、POCl3 を蒸着することも
できる。ポリサイド構造のゲートを形成する場合、前記
第2ポリシリコン層53の上にタングステンシリサイド
(WSix)層54を形成する。その後、フォトレジス
ト膜パターン78を用いて周辺領域を覆い、セル領域を
選択的にオープンする。
FIG. 14 shows a step of forming a photoresist film pattern for forming a second polysilicon layer, a tungsten silicide layer, and a cell transistor. FIG.
Referring to FIG. 4, after the process of FIG. 13, ion implantation for adjusting the threshold voltage of the transistor in the peripheral region is selectively performed, and the gate oxide film (80 to 150 °) used for the low voltage transistor and the high voltage Oxide film (200-350Å) used for transistor for semiconductor
Is selectively oxidized. Thereafter, a second polysilicon layer (poly-2) 53 used for control gates in the cell region and the peripheral region may be deposited, and POCl 3 may be deposited. When forming a gate having a polycide structure, a tungsten silicide (WSix) layer 54 is formed on the second polysilicon layer 53. Thereafter, the peripheral region is covered with the photoresist film pattern 78, and the cell region is selectively opened.

【0052】図15は、セル領域のセルトランジスタ及
び周辺領域の高電圧及び低電圧用のトランジスタを形成
する段階を示す。図15を参照すれば、前記フォトレジ
スト膜パターン78をエッチングマスクとして用いてセ
ル領域のタングステンシリサイド層54、第2ポリシリ
コン層53、ONO膜52及び第1ポリシリコン膜51
を順次に食刻してフローティングゲートFG及びコント
ロールゲートCGをもつセルトランジスタM1,M2を
形成する。その後、前記フォトレジスト膜パターン78
を取り除く。
FIG. 15 shows the steps of forming the cell transistor in the cell region and the high and low voltage transistors in the peripheral region. Referring to FIG. 15, the tungsten silicide layer 54, the second polysilicon layer 53, the ONO film 52, and the first polysilicon film 51 in the cell region are formed using the photoresist film pattern 78 as an etching mask.
Are sequentially etched to form cell transistors M1 and M2 having a floating gate FG and a control gate CG. Thereafter, the photoresist film pattern 78 is formed.
Get rid of.

【0053】次いで、フォトレジスト膜パターン80を
用いてセル領域を覆い、周辺領域は選択的にオープンし
た後、前記露出された周辺領域のタングステンシリサイ
ド層54及び第2ポリシリコン層53を食刻して高電圧
及び低電圧用のトランジスタを形成する。ここで、図1
4と図15の工程順序を変えて周辺領域のパターンを先
に形成することもできる。
Next, the cell region is covered with the photoresist film pattern 80, and the peripheral region is selectively opened, and then the tungsten silicide layer 54 and the second polysilicon layer 53 in the exposed peripheral region are etched. To form high voltage and low voltage transistors. Here, FIG.
The pattern of the peripheral region can be formed first by changing the process sequence of FIG.

【0054】図12乃至図15の工程により、第1ポケ
ットPウェル36上のセル領域には、トンネル酸化膜5
0と、第1ポリシリコン層51、ONO膜52及び第2
ポリシリコン層53からなるスタックゲート55とをも
つセルトランジスタM1,M2が形成される。周辺領域
には低電圧のゲート酸化膜50と、第2ポリシリコン層
53及びタングステンシリサイド層54からなる低電圧
のゲート電極56とをもつ低電圧用のNMOS及びPM
OSトランジスタ20,21が第1のPウェル34及び
第2のNウェル31上に形成され、高電圧のゲート酸化
膜50と、第2ポリシリコン層53及びタングステンシ
リサイド層54からなる高電圧のゲート電極56とをも
つ高電圧用のNMOS及びPMOSトランジスタ22,
23が第2ポケットPウェル37及び第3のNウェル3
2の一部位に形成される。
According to the steps shown in FIGS. 12 to 15, the tunnel oxide film 5 is formed in the cell region on the first pocket P well 36.
0, the first polysilicon layer 51, the ONO film 52 and the second
Cell transistors M1 and M2 having stack gate 55 made of polysilicon layer 53 are formed. In the peripheral region, a low-voltage NMOS and PM having a low-voltage gate oxide film 50 and a low-voltage gate electrode 56 composed of a second polysilicon layer 53 and a tungsten silicide layer 54.
OS transistors 20 and 21 are formed on the first P-well 34 and the second N-well 31 and have a high-voltage gate oxide film 50 and a high-voltage gate composed of a second polysilicon layer 53 and a tungsten silicide layer 54. A high-voltage NMOS and PMOS transistor 22 having an electrode 56;
23 is a second pocket P-well 37 and a third N-well 3
2 is formed at one site.

【0055】図5はトランジスタの完全な形成のため
に、不純物イオン注入により形成されたトランジスタの
セル領域と周辺領域を示す断面図である。セルトランジ
スタとNMOSトランジスタの場合、As(Arseni
c),Ph(Phosphorous)のようなN型の不純物のイオ
ン注入によりソース、ドレイン接合部を形成し、PMO
Sトランジスタの場合はB(boron),BF2(born fl
uoride)のようなP型の不純物のイオン注入によりソー
ス、ドレイン接合部を形成する。
FIG. 5 is a sectional view showing a cell region and a peripheral region of a transistor formed by impurity ion implantation for complete formation of the transistor. In the case of a cell transistor and an NMOS transistor, As (Arseni
c) Source and drain junctions are formed by ion implantation of N-type impurities such as Ph (Phosphorous),
B (boron), BF2 (born fl
The source / drain junction is formed by ion implantation of a P-type impurity such as uoride).

【0056】従来のセルトランジスタの場合、接合構造
は従来のソース消去の場合はソースのBTBT電流を減
少させ、接合ブレークダウン電圧を高めるように図3A
に示したように相対的に高い濃度のN+領域と低い濃度
のN−領域のDDD構造を採用したが、本発明の場合
は、基板又はバルクへの消去を行うので、DDD、LD
D(lightly doped drain)のみならず、従来の構造の
接合も可能である。チャネルの下部のバルク基板への消
去のために、P型の基板のNウェル内にはポケットPウ
ェル(PPWELL)が存在するので、正の電圧がセルトラン
ジスタのチャネルの下部のバルクに印加されると、Nウ
ェルとP型の基板は逆方向の接合を形成するので、基板
への漏れ電流はなくなる。
In the case of a conventional cell transistor, the junction structure reduces the source BTBT current and increases the junction breakdown voltage in the case of conventional source erase, as shown in FIG.
As shown in the above, a DDD structure having a relatively high concentration N + region and a low concentration N− region is employed. However, in the case of the present invention, since erasing is performed on the substrate or bulk, DDD, LD
Not only D (lightly doped drain) but also a conventional structure can be joined. A positive voltage is applied to the bulk below the channel of the cell transistor because there is a pocket P-well (PPWELL) in the N-well of the P-type substrate for erasing to the bulk substrate below the channel. Then, the N-well and the P-type substrate form a junction in opposite directions, so that there is no leakage current to the substrate.

【0057】周辺領域のうち、論理回路などを構成する
ために低電圧で動作するCMOSの場合に、NMOSは
Pサブ(P型の基板)に形成されたPウェル内に形成さ
れ、PMOSはPサブ上に形成されたNウェル内に形成
される。接合構造としては単一チャネルにおけるパンチ
スルーを防止するためのLDD構造や従来の構造を使用
することができる。正又は負の高電圧をセルに印加する
ためのCMOSの場合、NMOSはボディー効果を減少
させ、低いスレッショルド電圧を維持させ、負の電圧が
Pサブに放出されることを防止するためにPサブ上に形
成されたPウェルに比べて相対的に低い濃度を有するN
ウェルにより取り囲まれたポケットPウェル上に形成さ
れ、PMOSはNウェル上に形成される。この際、Nウ
ェルは回路の動作時、正の電圧として充電されるので、
論理回路を構成する低電圧で動作するトランジスタが形
成されるNウェルとは隔離されるべきである。この際、
前記Nウェルが隔離されず、使用されると、高電圧が放
出される。かつ、このような高電圧を駆動させるための
回路に用いられる接合はDDD、LDDを用いて高電圧
における接合ブレークダウン電圧を高める。DDDやL
DD接合の形成過程ではスペーサの使用も可能であり、
スペーサの形成前に一回のイオン注入を行い、スペーサ
の使用後にもイオン注入してDDDやLDDのような接
合構造を形成することができる。接合の形成完了後、H
TOとBPSGをデポジッションした後、800℃以上
の温度でBPSGリフローを行い、金属導線と接合、金
属導線とポリ電極を連結するコンタクトを形成して金属
導線を接合、金属導線とポリ電極を連結する。
In the peripheral region, in the case of a CMOS operating at a low voltage to form a logic circuit or the like, an NMOS is formed in a P well formed in a P sub (P type substrate), and a PMOS is formed in a P well. It is formed in an N well formed on the sub. As the junction structure, an LDD structure for preventing punch-through in a single channel or a conventional structure can be used. In the case of CMOS for applying a positive or negative high voltage to the cell, the NMOS reduces the body effect, maintains a low threshold voltage, and prevents the negative voltage from being released to the P-sub. N having a relatively lower concentration as compared to the P well formed above
A pocket is formed on the P-well surrounded by the well, and a PMOS is formed on the N-well. At this time, the N-well is charged as a positive voltage during the operation of the circuit,
It should be isolated from the N-well in which the low-voltage transistors forming the logic circuit are formed. On this occasion,
When the N-well is not isolated and used, a high voltage is released. In addition, the junction used in such a circuit for driving a high voltage increases the junction breakdown voltage at a high voltage by using DDD and LDD. DDD and L
In the process of forming the DD junction, spacers can be used,
One ion implantation can be performed before the formation of the spacer, and a junction structure such as DDD or LDD can be formed by ion implantation even after the spacer is used. After the formation of the joint is completed, H
After depositing TO and BPSG, perform BPSG reflow at a temperature of 800 ° C or higher to form a contact that joins the metal conductor and the metal conductor and the poly electrode to join the metal conductor and join the metal conductor and the poly electrode. I do.

【0058】[0058]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、BT
BT電流によるトンネル酸化膜の劣化問題を解決するこ
とができ、セルトランジスタのサイズ縮小も可能であ
り、かつ周辺領域にポケットウェルを製造するとき、そ
のポケットウェルを取り囲むウェルと周辺ウェルとの絶
縁特性が向上される。その上、周辺領域の高電圧用のN
MOSトランジスタのスレッショルド電圧を相対的に低
く調節することが容易であり、汚染にも鈍感である。こ
れにより、高集積化と素子絶縁に有利であり、セル動作
の信頼性も改善される。
As described above, according to the present invention, the BT
The problem of deterioration of the tunnel oxide film due to the BT current can be solved, the size of the cell transistor can be reduced, and when a pocket well is manufactured in the peripheral region, the insulating property between the well surrounding the pocket well and the peripheral well is obtained. Is improved. In addition, N for high voltage in the peripheral region
It is easy to adjust the threshold voltage of the MOS transistor relatively low, and it is insensitive to contamination. This is advantageous for high integration and element insulation, and also improves the reliability of cell operation.

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

【図1】 本発明に適用される通常のNOR型のセルフ
レー構造を示した等価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a normal NOR type self-lay structure applied to the present invention.

【図2】 通常のNAND型のセルフレー構造を示した
等価回路図である。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a normal NAND type self-lay structure.

【図3】 Aは、図1のセルに対するソース消去方法の
説明図であるり、Bは、本発明に適用される図1のセル
に対する基板消去方法の説明図である。
3A is an explanatory diagram of a source erasing method for the cell of FIG. 1, and FIG. 3B is an explanatory diagram of a substrate erasing method for the cell of FIG. 1 applied to the present invention.

【図4】 通常のNOR型のフラッシュメモリのセル領
域及び周辺領域のウェル構造とトランジスタを示した断
面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a well structure and a transistor in a cell region and a peripheral region of a normal NOR type flash memory;

【図5】 本発明によるNOR型のフラッシュメモリの
セル領域及び周辺領域のウェル構造とトランジスタを示
した断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a well structure and a transistor in a cell region and a peripheral region of a NOR flash memory according to the present invention;

【図6】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した図
面である。
FIG. 6 is a view sequentially showing a manufacturing process of the cross-sectional structure of FIG. 5;

【図7】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory view sequentially showing a manufacturing process of the sectional structure of FIG. 5;

【図8】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory view sequentially showing a manufacturing process of the cross-sectional structure of FIG. 5;

【図9】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した図
面である。
FIG. 9 is a view sequentially showing a manufacturing process of the cross-sectional structure of FIG. 5;

【図10】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory view sequentially showing a manufacturing process of the sectional structure of FIG. 5;

【図11】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view sequentially showing a manufacturing process of the sectional structure of FIG. 5;

【図12】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した
図面である。
FIG. 12 is a view sequentially showing a manufacturing process of the cross-sectional structure of FIG. 5;

【図13】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した
説明図である。
FIG. 13 is an explanatory view sequentially showing a manufacturing process of the sectional structure of FIG. 5;

【図14】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した
説明図である。
FIG. 14 is an explanatory view sequentially showing a manufacturing process of the sectional structure of FIG. 5;

【図15】 図5の断面構造の製造工程を順次に示した
図面である。
15 is a view sequentially showing a manufacturing process of the cross-sectional structure of FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1,M2…セルトランジスタ、 10…半導体基板、 20,21,22,23…トランジスタ、 30…第1のNウェル、 31…第2のNウェル、 32…第3のNウェル、 34…第1のPウェル、 35…第2のPウェル、 36…第1ポケットPウェル、 37…第2ポケットPウェル、 40,41,42,43…フィールド酸化膜、 64…第1局部酸化膜、 65…第2局部酸化膜、 66…第3局部酸化膜。 M1, M2 cell transistor, 10 semiconductor substrate, 20, 21, 22, 23 transistor, 30 first N well, 31 second N well, 32 third N well, 34 first P well, 35: second P well, 36: first pocket P well, 37: second pocket P well, 40, 41, 42, 43 ... field oxide film, 64 ... first local oxide film, 65 ... Second local oxide film, 66... Third local oxide film.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セルトランジスタをチャネル熱電子注入
方式によりプログラムし、前記セルトランジスタのバル
ク領域を通してF−Nトンネリング方式により消去する
ためにNOR型のセルアレー構造で形成されたセルトラ
ンジスタが位置するセル領域と、前記セル領域とは電気
的に隔離され、低電圧及び高電圧用のP型及びN型トラ
ンジスタを含む周辺領域とを備え、前記セル領域と周辺
領域は第1導電型の基板に形成されている不揮発性半導
体メモリ装置において、 前記セル領域に形成された第1導電型とは反対の第2導
電型の第1ウェルと、 前記セルトランジスタのバルク領域として作用するため
に前記第1ウェルに形成された第1導電型の第1ポケッ
トウェルと、 前記低電圧用のP型トランジスタの下部に形成された前
記第2導電型の第2ウェルと、 前記第2ウェルから隔離され、前記高電圧用のP型トラ
ンジスタの下部に形成された第2導電型の第3ウェル
と、 前記高電圧用のN型トランジスタの下部に第3ウェルに
形成された第1導電型の第2ポケットウェルと、 前記低電圧用のN型トランジスタの下部に形成された第
1導電型の第4ウェルとを備えることを特徴とする不揮
発性半導体メモリ装置。
A cell region in which a cell transistor formed in a NOR type cell array structure is located for programming a cell transistor by a channel hot electron injection method and erasing by a FN tunneling method through a bulk region of the cell transistor. And a peripheral region electrically isolated from the cell region and including P-type and N-type transistors for low voltage and high voltage, wherein the cell region and the peripheral region are formed on a substrate of a first conductivity type. In the nonvolatile semiconductor memory device, the first well of the second conductivity type opposite to the first conductivity type formed in the cell region, and the first well to act as a bulk region of the cell transistor A first pocket well of the first conductivity type formed, and a second conductivity type formed below the low voltage P-type transistor. A second well of a second conductivity type formed under the P-type transistor for high voltage and isolated from the second well, and a third well of a second conductivity type formed under the N-type transistor for high voltage. A nonvolatile semiconductor device comprising: a first conductivity type second pocket well formed in three wells; and a first conductivity type fourth well formed below the low voltage N-type transistor. Memory device.
【請求項2】 前記第2ウェルと第3ウェルとの間に
は、前記低電圧用のトランジスタと前記高電圧用のトラ
ンジスタとの絶縁特性を強化するために前記第4ウェル
の導電型と同一の第1導電型の第5ウェルをさらに備え
ることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体メ
モリ装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second well and the third well have the same conductivity type as that of the fourth well in order to enhance insulation characteristics between the low-voltage transistor and the high-voltage transistor. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a fifth well of the first conductivity type.
【請求項3】 セルトランジスタをチャネル熱電子注入
方式によりプログラムし、前記セルトランジスタのバル
ク領域を通してF−Nトンネリング方式により消去する
ためにNOR型のセルアレー構造で形成されたセルトラ
ンジスタが位置するセル領域と、前記セル領域とは電気
的に隔離され、低電圧及び高電圧用のP型及びN型トラ
ンジスタを含む周辺領域とを備える不揮発性半導体メモ
リ装置のウェルを製造する方法において、 P型の半導体基板の上部に酸化膜及び窒化膜を順次に形
成した後、P型のウェルの形成部分に対応する窒化膜を
マスキングし、前記窒化膜の露出部位を食刻して前記酸
化膜の一部を露出させる段階と、 前記露出された酸化膜を通してN型の不純物をイオン注
入して前記セル領域に第1ウェルと第1局部酸化膜を形
成するとともに、前記周辺領域には第2、第3ウェル及
び第2、第3局部酸化膜を相互に離隔して形成する段階
と、 前記残存する窒化膜を取り除く段階と、 前記露出された酸化膜を通して前記P型の不純物をイオ
ン注入した後、その結果物の全面に局部酸化及び熱処理
を施して前記周辺領域で第2ウェルの両側に第4及び第
5ウェルを形成する段階と、 前記第1乃至第3局部酸化膜と前記露出された酸化膜を
取り除き、その結果物の全面にバッファリング酸化膜を
形成した後、パンチスルーを防止するためにP型の不純
物を前記第1乃至第3ウェルの深さより深く前記基板に
注入する段階と、 前記第1及び第3ウェルの上部にあるバッファリング酸
化膜の一部を露出させ、前記露出されたバッファリング
酸化膜を通してP型の不純物をイオン注入した後、フォ
トマスクパターンを形成して第1ウェルには第1ポケッ
トウェルを、第3ウェルには第2ポケットウェルを形成
する段階と、 前記ウェルを熱処理する段階とを備えることを特徴とす
る不揮発性半導体メモリ装置のウェルを製造する方法。
3. A cell region in which a cell transistor formed by a NOR type cell array structure is located for programming a cell transistor by a channel hot electron injection method and erasing by a FN tunneling method through a bulk region of the cell transistor. And a peripheral region including low-voltage and high-voltage P-type and N-type transistors, which is electrically isolated from the cell region. After an oxide film and a nitride film are sequentially formed on the substrate, a nitride film corresponding to a portion where a P-type well is formed is masked, and an exposed portion of the nitride film is etched to partially remove the oxide film. Exposing, and ion-implanting N-type impurities through the exposed oxide film to form a first well and a first local oxide film in the cell region. Forming second and third wells and second and third local oxide films in the peripheral region at a distance from each other; removing the remaining nitride film; Ion-implanting the P-type impurity through the film, performing local oxidation and heat treatment on the entire surface of the resultant structure to form fourth and fifth wells on both sides of the second well in the peripheral region; After removing the first to third local oxide films and the exposed oxide film and forming a buffering oxide film on the entire surface of the resultant structure, P-type impurities are added to the first to third impurities to prevent punch-through. Implanting into the substrate a depth greater than the well depth, exposing a portion of the buffering oxide film above the first and third wells, and removing P-type impurities through the exposed buffering oxide film. Forming a photomask pattern to form a first pocket well in a first well and a second pocket well in a third well, and heat-treating the well. For manufacturing a well of a nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項4】 セルトランジスタをチャネル熱電子注入
方式によりプログラムし、前記セルトランジスタのバル
ク領域を通してF−Nトンネリング方式により消去する
ためにNOR型のセルアレー構造で形成されたセルトラ
ンジスタが位置するセル領域と、前記セル領域とは電気
的に隔離され、低電圧及び高電圧用のP型及びN型トラ
ンジスタを含む周辺領域とを備え、前記セル領域と周辺
領域は第1導電型の基板に形成されている不揮発性半導
体メモリ装置において、 前記セル領域に形成された第1導電型とは反対の第2導
電型の第1ウェルと、 前記第1ウェルに形成された第1導電型の第1ポケット
ウェルと、 前記周辺領域に形成された前記第2導電型の第2ウェル
と、 前記第3ウェルに形成された第1導電型の第2ポケット
ウェルとを備えることを特徴とする不揮発性半導体メモ
リ装置。
4. A cell region in which a cell transistor formed in a NOR type cell array structure is located for programming a cell transistor by a channel hot electron injection method and erasing by a FN tunneling method through a bulk region of the cell transistor. And a peripheral region electrically isolated from the cell region and including P-type and N-type transistors for low voltage and high voltage, wherein the cell region and the peripheral region are formed on a substrate of a first conductivity type. A first well of a second conductivity type opposite to the first conductivity type formed in the cell region; and a first pocket of a first conductivity type formed in the first well. A well, a second well of the second conductivity type formed in the peripheral region, and a second pocket well of the first conductivity type formed in the third well. The nonvolatile semiconductor memory device, characterized in that it comprises.
JP10272085A 1997-12-22 1998-09-25 Improved well structure for nonvolatile semiconductor memory and fabrication thereof Withdrawn JPH11191616A (en)

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