KR20040103302A - 부유 게이트와 제어 게이트를 갖는 mos 트랜지스터를포함하는 불휘발성 반도체 기억 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (23)
- 불휘발성 반도체 기억 장치에 있어서,전하 축적층과, 상기 전하 축적층 상에 게이트간 절연막을 개재하여 형성된 제어 게이트를 구비하는 제1 MOS 트랜지스터를 포함하는 메모리셀, 및상기 메모리셀에 공급되는 전압을 생성하고, 캐패시터 소자를 포함하는 승압 회로를 포함하고,상기 캐패시터 소자는,반도체 기판 상에 형성되고, 상호 이격된 제1, 제2 반도체층,상기 제1, 제2 반도체층의 상면 상, 측면 상, 및 제1, 제2 반도체층 사이의 상기 반도체 기판 상에 형성되고, 또한 상기 게이트간 절연막과 동일 재료로 형성된 캐패시터 절연막, 및상기 캐패시터 절연막 상에 형성되고, 상기 제1 반도체층과 전기적으로 접속되고, 상기 제2 반도체층과 전기적으로 분리된 제3 반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제1항에 있어서,상기 메모리셀이 매트릭스 형상으로 배치되고, 또한 상기 반도체 기판에 형성된 제1 소자 분리 영역에 의해서 상기 메모리셀의 열 사이가 분리된 메모리셀 어레이, 및동일 열에 있는 상기 제1 MOS 트랜지스터의 제어 게이트가 공통 접속되어 형성된 워드선을 더 포함하고,상기 워드선 방향에 따라서 인접하는 제1 MOS 트랜지스터 사이에서, 상기 전하 축적층은 상호 이격되고, 상기 게이트간 절연막은, 상기 전하 축적층의 상면 상, 측면 상, 및 전하 축적층 간의 상기 제1 소자 분리 영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제2항에 있어서,상기 메모리셀은, 전류 경로의 일단이 상기 제1 MOS 트랜지스터의 전류 경로의 일단에 접속된 제2 MOS 트랜지스터를 더 포함하며,상기 반도체 기억 장치는,동일 열에 있는 상기 메모리셀의 상기 제1 MOS 트랜지스터의 상기 전류 경로의 타단을 공통 접속하는 비트선,상기 제2 MOS 트랜지스터의 상기 전류 경로의 타단을 공통 접속하는 소스선,동일 행에 있는 상기 메모리셀의 상기 제2 MOS 트랜지스터의 게이트가 공통 접속되어 형성된 선택 게이트선,상기 비트선 중 어느 하나를 선택하는 컬럼 디코더,상기 워드선 중 어느 하나를 선택하는 제1 로우 디코더, 및상기 선택 게이트선 중 어느 하나를 선택하는 제2 로우 디코더를 더 포함하며,상기 승압 회로는, 상기 제1 로우 디코더에 공급하는 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상기 반도체 기판 내에 형성된 소자 영역 상에, 상기 메모리셀의 게이트 절연막과 동일 재료로 형성된 절연막을 개재하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상기 반도체 기판 내에 형성되고, 또한 제2 소자 분리 영역에 의해서 상호 전기적으로 분리된 복수의 소자 영역 상에, 상기 메모리셀의 게이트 절연막과 동일 재료로 형성된 절연막을 개재하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상기 반도체 기판에 형성된 제3 소자 분리 영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제1항에 있어서,상기 전하 축적층, 상기 게이트간 절연막, 및 상기 제어 게이트를 포함하는 캐패시터 구조의 절연 파괴 전압은, 상기 캐패시터 소자의 절연 파괴 전압과 같은 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 불휘발성 반도체 기억 장치에 있어서,전하 축적층과, 상기 전하 축적층 상에 게이트간 절연막을 개재하여 형성된 제어 게이트를 구비하는 제1 MOS 트랜지스터를 포함하는 복수의 메모리셀,상기 메모리셀이 매트릭스 형상으로 배치된 메모리셀 어레이,동일 열에 있는 상기 메모리셀의 상기 제1 MOS 트랜지스터의 드레인 영역을 전기적으로 공통 접속하는 비트선,동일 행에 있는 상기 메모리셀의 상기 제1 MOS 트랜지스터의 제어 게이트가 공통 접속되어 형성된 워드선,복수의 상기 메모리셀의 소스 영역을 전기적으로 공통 접속하는 소스선,상기 비트선 중 어느 하나를 선택하는 컬럼 디코더,상기 워드선 중 어느 하나를 선택하는 제1 로우 디코더, 및상기 제1 로우 디코더에 공급되는 전압을 생성하고, 상기 게이트간 절연막과 동일 재료로 형성된 캐패시터 절연막을 포함하는 캐패시터 소자를 갖는 승압 회로를 포함하고,상기 캐패시터 절연막의 일부는, 상기 게이트간 절연막에 있어서 가장 전계가 집중하는 개소와 동일한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제8항에 있어서,상기 캐패시터 소자는, 반도체 기판 상에 형성되고, 상호 이격된 제1, 제2 반도체층,상기 제1, 제2 반도체층의 상면 상, 측면 상, 및 제1, 제2 반도체층 사이의 상기 반도체 기판 상에 형성되고, 또한 상기 게이트간 절연막과 동일 재료로 형성된 캐패시터 절연막, 및상기 캐패시터 절연막 상에 형성되고, 상기 제1 반도체층과 전기적으로 접속되고, 상기 제2 반도체층과 전기적으로 분리된 제3 반도체층을 포함하며,상기 워드선 방향에 따라서 인접하는 제1 MOS 트랜지스터 사이에서, 상기 전하 축적층은 상호 이격되고, 상기 게이트간 절연막은, 상기 전하 축적층의 상면 상, 측면 상, 및 전하 축적층 사이의 제1 소자 분리 영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제9항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상기 반도체 기판 내에 형성된 소자 영역 상에, 상기 메모리셀의 게이트 절연막과 동일 재료로 형성된 절연막을 개재하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제10항에 있어서,상기 제2 반도체층과 상기 소자 영역은 동전위인 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제9항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상기 반도체 기판 내에 형성되고, 또한 제2 소자 분리 영역에 의해서 상호 전기적으로 분리된 복수의 소자 영역 상에, 상기 메모리셀의 게이트 절연막과 동일 재료로 형성된 절연막을 개재하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제12항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상호 분리된 복수의 제4 반도체층을 포함하고,상기 제4 반도체층은, 복수의 상기 소자 영역 상에 상기 절연막을 개재하여 각각 형성되고,상기 캐패시터 절연막은, 상기 제4 반도체층의 상면 상, 측면 상, 및 상기 제4 반도체층 사이에 위치하는 상기 제2 소자 분리 영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제13항에 있어서,복수의 상기 제4 반도체층은, 전기적으로 공통 접속되어 있는 것을 특징으로하는 반도체 기억 장치.
- 제9항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상기 반도체 기판에 형성된 제3 소자 분리 영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제8항에 있어서,상기 메모리셀은, 드레인 영역이 상기 제1 MOS 트랜지스터의 소스 영역에 접속된 제2 MOS 트랜지스터를 더 포함하고,상기 반도체 기억 장치는,동일 행에 있는 상기 메모리셀의 상기 제2 MOS 트랜지스터의 게이트가 공통 접속되어 형성된 선택 게이트선,상기 제2 MOS 트랜지스터의 소스 영역을 공통 접속하는 소스선, 및상기 선택 게이트선 중 어느 하나를 선택하는 제2 로우 디코더를 더 포함하고,상기 제1 MOS 트랜지스터의 드레인 영역은, 상기 비트선에 접속되는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제16항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상기 반도체 기판 내에 형성된 소자 영역 상에, 상기메모리셀의 게이트 절연막과 동일 재료로 형성된 절연막을 개재하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제17항에 있어서,상기 제2 반도체층과 상기 소자 영역은 동전위인 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제16항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상기 반도체 기판 내에 형성되고, 또한 제2 소자 분리 영역에 의해서 상호 전기적으로 분리된 복수의 소자 영역 상에, 상기 메모리셀의 게이트 절연막과 동일 재료로 형성된 절연막을 개재하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제19항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상호 분리된 복수의 제4 반도체층을 포함하고,상기 제4 반도체층은, 복수의 상기 소자 영역 상에 상기 절연막을 개재하여 각각 형성되고,상기 캐패시터 절연막은, 상기 제4 반도체층의 상면 상, 측면 상, 및 상기 제4 반도체층 사이에 위치하는 상기 제2 소자 분리 영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제20항에 있어서,복수의 상기 제4 반도체층은, 전기적으로 공통 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제16항에 있어서,상기 제2 반도체층은, 상기 반도체 기판에 형성된 제3 소자 분리 영역 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
- 제8항에 있어서,상기 전하 축적층, 상기 게이트간 절연막, 및 상기 제어 게이트를 포함하는 캐패시터 구조의 절연 파괴 전압은, 상기 캐패시터 소자의 절연 파괴 전압과 같은 것을 특징으로 하는 반도체 기억 장치.
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