JPH118367A - 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法 - Google Patents

不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法

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JPH118367A
JPH118367A JP9157122A JP15712297A JPH118367A JP H118367 A JPH118367 A JP H118367A JP 9157122 A JP9157122 A JP 9157122A JP 15712297 A JP15712297 A JP 15712297A JP H118367 A JPH118367 A JP H118367A
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semiconductor substrate
region
bit line
conductive film
forming
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JP9157122A
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Hirohisa Iizuka
塚 裕 久 飯
Riichiro Shirata
田 理一郎 白
Shinji Sato
藤 信 司 佐
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H10B41/30Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
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    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不揮発性半導体記憶装置のビット線コンタク
ト間の耐圧を向上させる。 【解決手段】 複数のNAND型メモリセルにそれぞれ
設けれられた選択トランジスタの選択トランジスタ用ド
レイン領域32の間に位置するフィールド酸化膜12下
方の半導体基板10に、半導体基板10と同一導電型の
ビット線コンタクト間用高濃度不純物領域24を形成す
る。このビット線コンタクト間用高濃度不純物領域24
4は、第1の導電膜20にスリット20a、20bを形
成して、このスリット20a、20bから半導体基板1
0に不純物を打ち込むことにより、メモリトランジスタ
間用高濃度不純物領域26を形成するのと同一の工程で
形成する。このビット線コンタクト間用高濃度不純物領
域24により、ビット線コンタクト42a間のパンチス
ルーを防止して、ビット線コンタクト42a間の耐圧の
向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に書き換え
可能な不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法に関
し、特に、ビット線間の素子分離特性の向上を図った、
いわゆるフラッシュメモリと呼ばれる、不揮発性半導体
記憶装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高集積化が可能な不揮発性半導体記憶装
置、すなわち、フラッシュメモリの1つとしてNAND
セル型EEPROMが知られている。これは、複数のメ
モリトランジスタをそれらのソース/ドレイン領域を隣
接するもの同士で共有する形で直列接続して一単位と
し、この一単位をNAND型メモリセルとする。メモリ
トランジスタは通常、電荷蓄積用のフローティングゲー
トと制御用のコントロールゲートが積層されたFET−
MOS構造を有する。NAND型メモリセルのドレイン
側は選択ゲートを介してビット線に接続され、ソース側
も選択ゲートを介してソース線に接続される。NAND
型メモリセルのコントロールゲートは、行方向に連続的
に配設されてワード線となる。
【0003】NANDセル型EEPROMのデータの書
き込みの動作は以下の通りである。選択されたメモリト
ランジスタのコントロールゲートに書き込み電位(例え
ば約18V)を印加し、それ以外の非選択のメモリトラ
ンジスタのコントロールゲートには中間電位(例えば約
8V)を印加する。また、ビット線にはデータに応じて
0Vまたは電源電圧(例えば約3.3V)を印加する。
ビット線に0Vが印加されたときには、その電位は非選
択のメモリトランジスタを介して、選択されたメモリト
ランジスタのドレイン領域まで伝達される。すると、こ
のドレイン領域からフローティングゲートにF−Nトン
ネリングにより電子注入が生じ、その選択されたメモリ
トランジスタのしきい値は正方向シフトする。この状態
を例えば”0”とする。ビット線に電源電圧(例えば約
3.3V)が印加されたときには、選択ゲートがカット
オフされ、選択されたメモリトランジスタのコントロー
ルゲートに印加された書き込み電位や、選択されなかっ
たメモリトランジスタのコントロールゲートに印加され
た中間電位により、選択されたメモリトランジスタのチ
ャネル部の電位が持ち上がるため電子注入は起こらず、
しきい値は負のままである。この状態を例えば”1”と
する。これが書き込み動作である。
【0004】しかし、さらなる微細化に伴い、素子分離
幅を狭くしていくと、ビット線が選択ゲートのドレイン
領域とコンタクトする部分であるビット線コンタクトに
おける耐圧が問題となる。すなわち、隣接するビット線
コンタクト間のパンチスルー耐圧をマージンを持って保
持するのが困難になる。仮に”0”書き込みと”1”書
き込みを行うNAND型メモリセルが隣合い、ビット線
コンタクト間のパンチスルー耐圧が不十分の場合に
は、”1”書き込みを行うために印加された電源電圧
(例えば約3.3V)の電位が隣のビット線コンタクト
にリークしてしまう。このため、本来”1”を書き込む
べきメモリトランジスタを有するNAND型メモリセル
のドレインが電源電圧(例えば約3.3V)まで上がれ
ずに“0”書き込みが起こるという、誤書き込みが生じ
てしまう。よって、ビット線コンタクト間のパンチスル
ー耐圧をばらつきまで考慮したうえで、十分にマージン
をとることが不可欠である。
【0005】従来は、隣合うビット線コンタクト間の素
子分離は、フィールド酸化膜を形成するときに打ち込ま
れる不純物イオンにより形成されるフィールドインプラ
領域により保持していた。このため、素子分離幅を狭く
するとパンチスルーに対するマージンが非常に小さかっ
た。一方、パンチスルーのマージンを上げようとして、
フィールドインプラ領域形成時に打ち込む不純物イオン
のドーズ量を増やすと、チャネル領域への不純物の拡散
量が多くなったり、チャネル領域とフィールドインプラ
領域との間の容量が増大したりしていた。このように、
チャネル領域への不純物の拡散量が多くなるとセル電流
が低下し、読み出し動作に対するマージンが小さくなっ
てしまっていた。また、チャネル領域とフィールド領域
との間の容量が増大すると書き込み動作時に書き込まな
いメモリトランジスタのビット線が持ち上がり難くな
り、誤書き込みを起こし易くなっていた。以上のことに
より、フィールド酸化膜形成時にフィールドインプラ領
域に打ち込む不純物イオンのドーズ量は、不容易に増や
すことができない状況であった。
【0006】NANDセル型EEPROMではビット線
コンタクト間のパンチスルー耐圧として、最低でも電源
電圧(例えば約3.3V)が必要であるが、それ以外に
隣合うNAND型メモリセルのメモリトランジスタのフ
ィールド反転耐圧としては最低でも書き込み電圧(例え
ば約18V)が必要であった。
【0007】そこで従来技術としては、図10及び図1
1に示す不揮発性半導体記憶装置があった。図10
(a)は従来の不揮発性半導体記憶装置の平面図、図1
0(b)及び図10(c)は、それぞれ図10(a)の
(b)−(b)線断面図、(c)−(c)線断面図であ
る。図11は、フローティングゲートを形成するための
ポリシリコンからなる導電膜20を示す図であり、その
従来の不揮発性半導体記憶装置の製造工程の一部を示す
図である。
【0008】図10からわかるように、従来の不揮発性
半導体記憶装置においては、隣り合うNAND型メモリ
セルのメモリトランジスタ間における耐圧の向上を図る
ために、これらメモリトランジスタ間の半導体基板10
にメモリトランジスタ間用高濃度不純物領域26を形成
していた。すなわち、半導体基板10にこの半導体基板
10と同一導電型の不純物イオンを追加して打つことに
より、隣合うNAND型メモリセル間のメモリトランジ
スタ間のフィールド反転耐圧の特性を向上させていた。
【0009】図11からわかるように、このメモリトラ
ンジスタ間用高濃度不純物領域26は、導電膜20に形
成されたスリット20bから不純物イオンを打ち込むこ
とにより形成されていた。すなわち、フィールド酸化膜
12が形成された半導体基板10上に、フローティング
ゲートFGを形成するための導電膜20を形成し、この
導電膜20にスリット20bを開けていた。このスリッ
ト20bにより、行方向に隣合うNAND型メモリセル
のフローティングゲートFGをNAND型メモリセル毎
に分離していた。そして、このスリット20bから半導
体基板10に半導体基板10と同一導電型の不純物イオ
ンを追加して打つことにより、メモリトランジスタ間用
高濃度不純物領域26を形成していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した図10(b)
からもわかるように、従来はメモリトランジスタ間にし
か不純物イオンが追加で打たれていなかった。したがっ
て、ビット線コンタクト42a間の素子分離特性は、フ
ィールド酸化膜12の形成時に打たれるフィールドイン
プラ領域14のみに依存していた。このため、ビット線
コンタクト42a間のパンチスルー耐圧は素子分離幅が
小さくなるに従いかなり厳しい状況にあった。つまり、
このビット線コンタクト42a間の耐圧が、不揮発性半
導体記憶装置の微細化の妨げになっていた。
【0011】そこで本発明は、ビット線コンタクト42
a間のパンチスルー耐圧の向上を図ることを目的とす
る。すなわち、ビット線42と選択トランジスタ用ドレ
イン領域32とが接続する部分であるビット線コンタク
ト42a同士のパンチスルー耐圧の向上を図ることを目
的とする。さらに、このパンチスルー耐圧の向上を図る
ことにより、不揮発性半導体記憶装置の微細化を図るこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、半導体基
板と、前記半導体基板上に行列方向に形成された複数の
メモリトランジスタと、前記複数のメモリトランジスタ
と、これらメモリトランジスタに信号を伝達するビット
線と、の間を、オン、オフする複数の選択トランジスタ
と、行方向に隣り合う前記複数のメモリトランジスタの
間及び行方向に隣り合う前記複数の選択トランジスタの
間における前記半導体基板上に形成され、前記複数のメ
モリトランジスタ及び前記複数の選択トランジスタのそ
れぞれを素子分離をするための、フィールド酸化膜と、
前記フィールド酸化膜下方の前記半導体基板に形成され
た、前記半導体基板と同一導電型のフィールドインプラ
領域と、行方向に隣り合う前記メモリトランジスタ間に
位置する前記フィールド酸化膜下方の前記半導体基板に
形成された、前記半導体基板と同一導電型で、且つ、前
記フィールドインプラ領域よりも高濃度の、第1高濃度
不純物領域と、行方向に隣り合う前記ビット線と前記選
択トランジスタとの接続部分間に位置する前記フィール
ド酸化膜下方の前記半導体基板に形成された、前記半導
体基板と同一導電型で、且つ、前記第1高濃度不純物領
域とほぼ同濃度で、且つ、前記フィールドインプラ領域
よりも高濃度の、第2高濃度不純物領域と、を備えるこ
とを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態は、フロー
ティングゲートを形成するための導電膜のメモリトラン
ジスタ間にスリットを形成して、このスリットから不純
物を打ち込んでメモリトランジスタの間に高濃度不純物
領域を形成する際に、この導電膜の選択トランジスタの
ドレイン領域間にも同様にスリットを形成し、このスリ
ットから不純物を打ち込んで選択トランジスタのドレイ
ン領域の間に高濃度不純物領域を形成する。これによ
り、選択トランジスタのドレイン領域とビット線とが接
続するビット線コンタクトにおける、これらビット線コ
ンタクト間の耐圧の向上を図ったものである。以下に、
図面に基づいて本実施形態を詳細に説明する。
【0014】図1乃至図6は本発明の一実施形態に係る
不揮発性半導体記憶装置の製造工程を示す図である。こ
れら図1乃至図6において、(a)はその平面図であ
り、(b)や(c)は、(a)における(b)−(b)
線断面図、(c)−(c)線断面図である。
【0015】図1からわかるように、LOCOS法によ
り、半導体基板10上に素子間分離用の複数のフィール
ド酸化膜12を並列的に帯状に形成する。すなわち、P
- 型の半導体基板10上のフィールド酸化膜形成予定領
域に、B- イオン(ボロンイオン)等を打ち込むことに
より、P+ 型のフィールドインプラ領域14を形成す
る。次に、窒化膜をマスクとして使用することにより、
半導体基板10上に選択的に、素子間分離用の厚いフィ
ールド酸化膜12を行列方向に複数形成する。これらの
フィールド酸化膜12の間は、後述するNAND型メモ
リセルが形成される素子形成領域(SDG)16とな
る。
【0016】次に、図2からわかるように、この中間不
揮発性半導体記憶装置上に、酸化によりゲート酸化膜
(第1の絶縁膜)18を形成する。さらに、このゲート
酸化膜18上に、CVD(chemicl vapor deposition)
によりポリシリコンからなる第1の導電膜20を形成す
る。この第1の導電膜20は、リン等をドーピングする
ことにより、低抵抗化が図られている。
【0017】次に、図3からわかるように、この第1の
導電膜20上にフォトレジストを塗布した上で、パター
ニングして、フォトレジスト層22を形成する。すなわ
ち、フォトレジストに光リソグラフィーにより開孔22
a、22bを形成して、フォトレジスト層22を形成す
る。続いて、第1の導電膜20に、RIE(reactiveio
n etching)によりスリット20a、20bを形成す
る。このような形でスリット20a、20bを形成する
のは、行方向に連続する選択ゲートSG1、SG2を形
成するために必要な、第1の導電膜20の部分を残すた
めである。次に、このスリット20a、20bから半導
体基板10に、B- イオン(ボロンイオン)等を追加し
て打ち込む。つまり、半導体基板10と同一導電型の不
純物を打ち込む。これにより、半導体基板10における
フィールド酸化膜12の下方に、P+ 型のビット線コン
タクト間用高濃度不純物領域24と、P+ 型のメモリト
ランジスタ間用高濃度不純物領域26とが、形成され
る。すなわち、ビット線コンタクト形成予定領域のそれ
ぞれの間に、P+ 型のビット線コンタクト間用高濃度不
純物領域24が形成される。また、メモリトランジスタ
形成予定領域のそれぞれの間に、P+ 型のメモリトラン
ジスタ間用高濃度不純物領域26が形成される。
【0018】次に、図4からわかるように、フォトレジ
スト層22を除去する。そして、酸化やCVDによりこ
の中間不揮発性半導体記憶装置上に、ONO(Oxide-Ni
tride-Oxide )膜(第2の絶縁膜)28を形成する。続
いて、このONO膜28上にCVDによりポリシリコン
等からなる第2の導電膜30を形成する。この第2の導
電膜30はリン等をドーピングすることにより、低抵抗
化が図られている。
【0019】次に、図5からわかるように、ゲート加工
を行う。すなわち、光リソグラフィーとRIEにより、
前述した第1の導電膜20とONO膜28と第2の導電
膜30とを、一括して行方向にエッチングする。これに
より、選択ゲートSG1、SG2、コントロールゲート
CG1〜CG16、フローティングゲートFGが形成さ
れる。選択ゲートSG1、SG2は行方向に連続的に配
設される。コントロールゲートCG1〜CG16は行方
向に連続的に配設され、ワード線となる。なお、このと
き、特に図5(b)からわかるように、フィールド酸化
膜12には凹部12aが不可避的に形成される。すなわ
ち、RIEにより、ビット線コンタクト形成予定領域部
分における、第1の導電膜20とONO膜28と第2の
導電膜30とを、一括してエッチング除去する際に、不
可避的に凹部12aが形成される。なぜなら、図4
(b)からわかるように、このビット線コンタクト形成
予定領域部分におけるフィールド酸化膜12上には、第
1の導電膜20が形成されていない部分がある。このた
め、RIEでONO膜28をエッチングにより除去しよ
うとしたときに、フィールド酸化膜12までも部分的に
エッチングにより除去してしまうのである。
【0020】次に、図6からわかるように、P+ イオン
(リンイオン)やAs+ イオン(ヒ素イオン)等を打ち
込んで、半導体基板10にn- 領域、及びn+ 領域を形
成する。これらの領域により、選択トランジスタ用ドレ
イン領域32と、メモリトランジスタ用ソース/ドレイ
ン領域34と、共通ソース線領域36とが、形成され
る。すなわち、選択ゲートSG1、SG2とコントロー
ルゲートCG1〜CG16に対応する、ソース/ドレイ
ン領域が形成される。本実施形態においては、直列に接
続された16個のメモリトランジスタでNAND型メモ
リセルが形成される。また、このNAND型メモリセル
のソース側とドレイン側のそれぞれに、選択トランジス
タがNAND型メモリセルと直列に接続される。続い
て、この中間不揮発性半導体記憶装置上にCVDにより
層間絶縁膜(第3の絶縁膜)38を形成する。さらに、
この層間絶縁膜38における選択トランジスタ用ドレイ
ン領域32上に、光リソグラフィーとRIEにより、コ
ンタクト開孔40を形成する。次に、このコンタクト開
孔40から選択トランジスタ用ドレイン領域32に、A
+ イオン(ヒ素イオン)等を追加して打ち込んで、再
拡散インプラを行う。続いて、この中間不揮発性半導体
記憶装置上にスパッタリングにより、バリアメタル層と
アルミ配線層とを形成し、これらバリアメタル層とアル
ミ配線層とを光リソグラフィーとRIEにより選択的に
エッチングすることにより、ビット線42を形成する。
このとき、特に図6(b)からわかるように、このビッ
ト線42がコンタクト開孔40に入り込んで、選択トラ
ンジスタ用ドレイン領域32と接続される。この接続さ
れる部分で、ビット線コンタクト42aが形成される。
【0021】次に、図7からわかるように、この中間不
揮発性半導体記憶装置上に、CVDによりパッシベーシ
ョン膜44を形成する。このパッシベーション膜44
は、表面保護膜としての働きを有するものである。以上
の工程により、不揮発性半導体記憶装置は完成する。
【0022】図8は、図7(a)におけるVIII−VIII線
断面図である。この図8からわかるように、ビット線4
2は、選択ゲートSG1のドレイン領域である選択トラ
ンジスタ用ドレイン領域32に接続されて、ビット線コ
ンタクト42aを形成している。このn+ 型の選択トラ
ンジスタ用ドレイン領域32と、n+ 型のメモリトラン
ジスタ用ソース/ドレイン領域34と、選択ゲートSG
1とにより、FET−MOS構造の選択トランジスタS
Tが構成されている。また、n+ 型のメモリトランジス
タ用ソース/ドレイン領域34、34とコントロールゲ
ートCGとにより、FET−MOS構造のメモリトラン
ジスタMTが形成されている。選択トランジスタST
は、メモリトランジスタMTとビット線42との間の信
号の伝達をオン、オフする役割を有するものである。
【0023】以上のように、本実施形態は、図7(b)
からわかるように、フィールド酸化膜12の下方の半導
体基板中にP+ 型のビット線コンタクト間用高濃度不純
物領域24を形成した。すなわち、ビット線コンタクト
42a、42aの間に、ビット線コンタクト用高濃度不
純物領域24を形成した。このため、ビット線コンタク
ト42a、42a間のパンチスルーの防止を図ることが
できる。すなわち、選択トランジスタ用ドレイン32、
32間の空乏層が延びて、互いに接触するのを防止する
ことができる。つまり、パンチスルー耐圧の向上を図る
ことができる。図9は、本実施形態を実際に実施したと
きの効果を、従来のものと比較して示すグラフである。
図9(a)は図10に示した従来の不揮発性半導体記憶
装置のビット線コンタクト42a間の耐圧を示すグラフ
であり、図9(b)は本実施形態の不揮発性半導体記憶
装置のビット線コンタクト42a間の耐圧を示すグラフ
である。すなわち、図9は、ビット線コンタクト42
a、42a間の耐圧をモニターするためのテストパター
ンによる結果を示すグラフである。具体的には、図3
(a)からわかるように、フィールド酸化膜12の幅で
ある素子分離幅Lは0.8μmであり、スリット20a
の幅であるスリット幅Mは0.4μmであり、素子形成
領域16の幅である素子領域幅Nは0.4μmである。
ビット線コンタクト間用高濃度不純物領域24を形成す
るために追加で打ち込んだ不純物イオンは、B- イオン
(ボロンイオン)であり、そのドーズ量は2E14/c
2 である。なお、図1(b)からわかるように、フィ
ールド酸化膜12を形成する際に、フィールドインプラ
領域14を形成するために打ち込んだ不純物は、B-
オン(ボロンイオン)であり、そのドーズ量は5E13
/cm2 である。このような条件で構成された約100
0対のビット線コンタクト42a間の耐圧をモニターし
ている。
【0024】図9(a)からわかるように、従来の不揮
発性半導体記憶装置においては、ビット線コンタクト4
2a間に3〜4V以上の電圧が印加されると、リーク電
流が急激に増大していた。つまり、ビット線コンタクト
間の耐圧は、3V〜4V程度しかなかった。ここで、ビ
ット線コンタクト42aに印加される電圧に鑑みると、
データ書き込みの際に印加される電源電圧(例えば約
3.3V)と、0Vが最大の電位差である。したがっ
て、隣接するビット線42、42に3.3Vと0Vが印
加される場合もある。かかる場合に、この図9(a)に
示す従来の不揮発性半導体記憶装置では、ビット線コン
タクト42a間の耐圧が十分とはえない。すなわち、ビ
ット線コンタクト42a間にパンチスルーが生じて、リ
ーク電流が流れてしまう。リーク電流が流れると、3.
3Vを印加したビット線42の選択トランジスタ用ドレ
イン32が3.3Vまで上がることができなくなり、誤
書き込みが生じてしまう。
【0025】これに対して図9(b)からわかるよう
に、本実施形態の不揮発性半導体記憶装置においては、
ビット線コンタクト42a間に7〜8V以上の電圧が印
加されると、リーク電流が増大する。つまり、ビット線
コンタクト42a間の耐圧は、7V〜8V程度ある。こ
のため、隣接するビット線42、42に3.3Vと0V
が印加されたとしても、十分に耐え得ることができる。
すなわち、ビット線コンタクト42a間が、十分なパン
チスルー耐圧を備えるので、リーク電流が流れにくくな
る。このため、誤書き込みが生じないようにすることが
できる。また、パンチスルー耐圧を向上させることによ
り、不揮発性半導体記憶装置の微細化を図ることも可能
となる。
【0026】しかも、図3からわかるように、メモリト
ランジスタ形成予定領域のそれぞれ間に、P+ 型のビッ
ト線コンタクト間用高濃度不純物領域24を形成する工
程と同一工程により、メモリトランジスタ形成予定領域
のそれぞれの間に、P+ 型のメモリトランジスタ間用高
濃度不純物領域26を形成することとしたので、工程数
を増やさないようにすることができる。すなわち、第1
の導電膜20に形成されたスリット20a、20bか
ら、半導体基板10に、B- イオン(ボロンイオン)等
を追加で打ち込むこととしたので、工程数を増やさない
ようにすることができる。つまり、工程数を増やさずに
ビット線コンタクト42a間のパンチスルー耐圧の向上
を図ることができる。
【0027】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々に変形可能である。例えば、メモリトランジス
タの数は16個に限らず、1個、2個、4個等でも良
い。また、上記実施形態ではNANDセル型EEPRO
Mに基づいて説明したが、選択ゲートを有するNORセ
ル型EEPROMについても同様に適用することができ
る。
【0028】また、図7(a)からわかるように、ビッ
ト線コンタクト間用高濃度不純物領域24とメモリトラ
ンジスタ間用高濃度不純物領域26とを形成した後に、
列方向に拡散させることにより、これらビット線コンタ
クト間用高濃度不純物領域24とメモリトランジスタ間
用高濃度不純物領域26とを選択ゲートSG1の下方に
までもぐり込ますこともできる。このようにすれば、ビ
ット線コンタクト間用高濃度不純物領域24とメモリト
ランジスタ間用高濃度不純物領域26とが互いに接近し
てくるので、ビット線コンタクト間の耐圧をより向上さ
せることができる。
【0029】さらに、図3(a)からわかるように、第
1の導電膜20に形成するスリット20a、20bの大
きさは、任意に設定することができる。すなわち、スリ
ット20a、20bの列方向、つまり長辺方向の長さ
は、選択ゲートSG1、SG2を形成する部分の第1の
導電膜20が断切れしない範囲で、任意に設定できる。
スリット20a、20bの行方向、つまり短辺方向の幅
は、加工上の問題によりフィールド酸化膜12の幅より
も狭い範囲で、任意に設定できる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の不揮発性
半導体記憶装置によれば、選択トランジスタのソース/
ドレイン領域の間に位置するフィールド酸化膜下方の半
導体基板に、半導体基板と同一導電型の高濃度不純物領
域を形成したので、ビット線コンタクト間の耐圧を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る不揮発性半導体記憶
装置の製造過程の一部を示す図。
【図2】本発明の一実施形態に係る不揮発性半導体記憶
装置の製造過程の一部を示す図。
【図3】本発明の一実施形態に係る不揮発性半導体記憶
装置の製造過程の一部を示す図。
【図4】本発明の一実施形態に係る不揮発性半導体記憶
装置の製造過程の一部を示す図。
【図5】本発明の一実施形態に係る不揮発性半導体記憶
装置の製造過程の一部を示す図。
【図6】本発明の一実施形態に係る不揮発性半導体記憶
装置の製造過程の一部を示す図。
【図7】本発明の一実施形態に係る不揮発性半導体記憶
装置の製造過程の一部を示す図。
【図8】図7におけるVIII−VIII線断面図。
【図9】本実施形態の不揮発性半導体記憶装置における
ビット線コンタクト間の電圧とリーク電流との関係を、
従来の不揮発性半導体記憶装置と比較して示す図。
【図10】従来の不揮発性半導体記憶装置を示す図。
【図11】従来の不揮発性半導体記憶装置の製造工程の
一部を示す図。
【符号の説明】
10 半導体基板 12 フィールド酸化膜 14 フィールドインプラ領域 18 ゲート酸化膜(第1の絶縁膜) 20 第1の導電膜 20a、20b スリット 24 ビット線コンタクト間用高濃度不純物領域 26 メモリトランジスタ間用高濃度不純物領域 28 ONO膜(第2の絶縁膜) 30 第2の導電膜 32 選択トランジスタ用ドレイン領域 34 メモリトランジスタ用ソース/ドレイン領域 38 層間絶縁膜(第3の絶縁膜) 42 ビット線 42a ビット線コンタクト

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板と、 前記半導体基板上に行列方向に形成された複数のメモリ
    トランジスタと、 前記複数のメモリトランジスタと、これらメモリトラン
    ジスタに信号を伝達するビット線と、の間を、オン、オ
    フする複数の選択トランジスタと、 行方向に隣り合う前記複数のメモリトランジスタの間及
    び行方向に隣り合う前記複数の選択トランジスタの間に
    おける前記半導体基板上に形成され、前記複数のメモリ
    トランジスタ及び前記複数の選択トランジスタのそれぞ
    れを素子分離をするための、フィールド酸化膜と、 前記フィールド酸化膜下方の前記半導体基板に形成され
    た、前記半導体基板と同一導電型のフィールドインプラ
    領域と、 行方向に隣り合う前記メモリトランジスタ間に位置する
    前記フィールド酸化膜下方の前記半導体基板に形成され
    た、前記半導体基板と同一導電型で、且つ、前記フィー
    ルドインプラ領域よりも高濃度の、第1高濃度不純物領
    域と、 行方向に隣り合う前記ビット線と前記選択トランジスタ
    との接続部分間に位置する前記フィールド酸化膜下方の
    前記半導体基板に形成された、前記半導体基板と同一導
    電型で、且つ、前記第1高濃度不純物領域とほぼ同濃度
    で、且つ、前記フィールドインプラ領域よりも高濃度
    の、第2高濃度不純物領域とを備えることを特徴とする
    不揮発性半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】前記複数のメモリトランジスタは、NAN
    D型メモリセルを形成していることを特徴とする請求項
    1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】前記複数のメモリトランジスタは、NOR
    型メモリセルを形成していることを特徴とする請求項1
    に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】前記第1高濃度不純物領域と前記第2高濃
    度不純物領域とは、同一工程により一括して形成された
    ものであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のい
    ずれかに記載の不揮発性半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】半導体基板と、 この半導体基板上に並列に形成された複数のフィールド
    酸化膜と、 これら複数のフィールド酸化膜の間の前記半導体基板上
    に形成された第1の絶縁膜と、 この第1の絶縁膜上に形成された第1の導電膜であっ
    て、メモリトランジスタ形成予定領域の間の前記フィー
    ルド酸化膜上と、ビット線コンタクト形成予定領域の間
    の前記フィールド酸化膜上とに、スリットが形成され
    た、第1の導電膜と、 前記第1の導電膜のスリットから前記半導体基板と同一
    導電型の不純物の打ち込みを行うことにより、前記フィ
    ールド酸化膜下方の前記半導体基板に形成された、高濃
    度不純物領域と、 前記第1の導電膜上と前記フィールド酸化膜上とに形成
    された、第2の絶縁膜と、 この第2の絶縁膜上に形成された、第2の導電膜と、 前記第1の導電膜を、選択的にエッチングすることによ
    り形成されたフローティングゲートと、 前記第2の導電膜を、選択的にエッチングすることによ
    り形成されたコントロールゲートと、 前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とを、選択的にエ
    ッチングすることにより形成された、選択ゲートと、 前記半導体基板に形成された、前記コントロールゲート
    と前記選択ゲートとに対応する、ソース/ドレイン領域
    と、 前記ソース/ドレイン領域上及び前記コントロールゲー
    ト上に形成された第3の絶縁膜と、 この第3の絶縁膜上に形成され、前記選択ゲートの前記
    ドレイン領域に接続してビット線コンタクトを形成する
    ビット線と、 を備えたことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】前記フィールド酸化膜下方の前記半導体基
    板には、前記半導体基板と同一導電型のフィールドイン
    プラ領域が前記フィールド酸化膜形成に先立ち形成され
    ており、前記高濃度不純物領域は前記フィールドインプ
    ラ領域に前記半導体基板と同一導電型の不純物を追加し
    て打ち込むことにより形成されたものであることを特徴
    とする請求項5に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】行列方向に形成された複数のメモリトラン
    ジスタと、これらのメモリトランジスタと直列に接続さ
    れた複数の選択トランジスタと、これらの選択トランジ
    スタのソース/ドレイン領域に接続する複数のビット線
    とを、備えた不揮発性半導体記憶装置の製造方法におい
    て、 前記複数のメモリトランジスタの行方向の間に第1高濃
    度不純物領域を形成する工程と、前記複数の選択トラン
    ジスタと前記ビット線との接続部分の行方向の間に第2
    高濃度不純物領域を形成する工程とが、同一の工程によ
    りなされることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の
    製造方法。
  8. 【請求項8】直列に接続された複数のメモリトランジス
    タと、これらのメモリトランジスタと直列に接続された
    選択トランジスタと、この選択トランジスタのドレイン
    領域に接続するビット線とを、複数備えた不揮発性半導
    体記憶装置の製造方法において、 フローティングゲートを形成するための導電膜の前記メ
    モリトランジスタ間にスリットを形成して、このスリッ
    トから不純物を打ち込んで前記メモリトランジスタの間
    に高濃度不純物領域を形成する際に、前記導電膜の前記
    選択トランジスタの前記ドレイン領域間にも同様にスリ
    ットを形成し、このスリットから不純物を打ち込んで前
    記選択トランジスタの前記ドレイン領域間に高濃度不純
    物領域を形成することにより、前記選択トランジスタの
    前記ドレイン領域とビット線とが接続するそれぞれのビ
    ット線コンタクト間における耐圧を向上させるようにし
    た、 ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
  9. 【請求項9】半導体基板上に並列に複数のフィールド酸
    化膜を形成する工程と、 これら複数のフィールド酸化膜の間の前記半導体基板上
    に第1の絶縁膜を形成する工程と、 この第1の絶縁膜上に第1の導電膜を形成する工程と、 この第1の導電膜における、メモリトランジスタ形成予
    定領域間の前記フィールド酸化膜上と、ビット線コンタ
    クト形成予定領域間の前記フィールド酸化膜上とに、ス
    リットを形成する工程と、 前記第1の導電膜のスリットから前記半導体基板と同一
    導電型の不純物の打ち込みを行うことにより、前記フィ
    ールド酸化膜下方の前記半導体基板に高濃度不純物領域
    を形成する工程と、 前記第1の導電膜上と前記フィールド酸化膜上とに第2
    の絶縁膜を形成する工程と、 この第2の絶縁膜上に第2の導電膜を形成する工程と、 前記第1の導電膜を選択的にエッチングすることによ
    り、フローティングゲートを形成する工程と、 前記第2の導電膜を選択的にエッチングすることによ
    り、コントロールゲートを形成する工程と、 前記第1の導電膜と前記第2の導電膜とを選択的にエッ
    チングすることにより、選択ゲートを形成する工程と、 前記半導体基板に、前記コントロールゲートと前記選択
    ゲートとに対応する、ソース/ドレイン領域を形成する
    工程と、 前記ソース/ドレイン領域上及び前記コントロールゲー
    ト上に第3の絶縁膜を形成する工程と、 この第3の絶縁膜上に、前記選択ゲートの前記ドレイン
    領域に接続して、ビット線コンタクトを形成する、ビッ
    ト線を形成する工程と、 を備えたことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製
    造方法。
  10. 【請求項10】前記フィールド酸化膜を形成する工程に
    先立ち、前記半導体基板のフィールド酸化膜形成予定領
    域に、前記半導体基板と同一導電型のフィールドインプ
    ラ領域を形成し、前記高濃度不純物領域を形成する工程
    では、前記フィールドインプラ領域に前記半導体基板と
    同一導電型の不純物を追加して打ち込むことにより前記
    高濃度不純物領域を形成することを特徴とする請求項9
    に記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
JP9157122A 1997-06-13 1997-06-13 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法 Pending JPH118367A (ja)

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