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JPH08186185A - Non-volatile semiconductor storage and its manufacture - Google Patents

Non-volatile semiconductor storage and its manufacture

Info

Publication number
JPH08186185A
JPH08186185A JP6339539A JP33953994A JPH08186185A JP H08186185 A JPH08186185 A JP H08186185A JP 6339539 A JP6339539 A JP 6339539A JP 33953994 A JP33953994 A JP 33953994A JP H08186185 A JPH08186185 A JP H08186185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
floating gate
memory device
semiconductor memory
gate
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6339539A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisanobu Sugiyama
寿伸 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP6339539A priority Critical patent/JPH08186185A/en
Publication of JPH08186185A publication Critical patent/JPH08186185A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B69/00Erasable-and-programmable ROM [EPROM] devices not provided for in groups H10B41/00 - H10B63/00, e.g. ultraviolet erasable-and-programmable ROM [UVEPROM] devices

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE: To prevent the data damage of a memory cell adjacent to a memory cell for performing writing-in at the time of writing-in while ensuring a sufficient read-out current or improve the writing efficiency or decrease the writing voltage, and further reduce power consumption. CONSTITUTION: In a split-bit-line NOR system flash EEPROM, a diffusion layer 4 is provided on both sides of a floating gate 3 so that one edge part overlaps with the floating gate 3 and all or one portion of a gate insulation film 2 at a part where the floating gate 3 and one diffusion layer 4 overlap is formed to be thicker than other parts. A part excluding the thickly formed part out of the gate insulation film 2 is made to be thick so that F-N tunneling of electrons is enabled.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、不揮発性半導体記憶
装置およびその製造方法に関し、特に、いわゆるフラッ
シュEEPROMに適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-volatile semiconductor memory device and a method for manufacturing the same, and is particularly suitable for application to a so-called flash EEPROM.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、フラッシュEEPROMにおいて
は、微細化に適したメモリセル構造として、多数のメモ
リセルに対して一つのビットコンタクトをとる、いわゆ
るコンタクトレス型のメモリセル構造が多く提案されて
いる。そのようなメモリセル構造の中で最も微細化に適
したものを用いたフラッシュEEPROMとして、分割
ビット線NOR(DINOR)方式と呼ばれる方式のバ
ーチャル・グラウンド・アレイ(Virtual Ground Arra
y)型のフラッシュEEPROMがある(VLSI Simp. 19
93, p.57)。
2. Description of the Related Art In recent years, in flash EEPROMs, as a memory cell structure suitable for miniaturization, a so-called contactless type memory cell structure has been proposed, in which one bit contact is made to many memory cells. . As a flash EEPROM using a memory cell structure most suitable for miniaturization, a virtual ground array (Virtual Ground Arra) of a system called a divided bit line NOR (DINOR) system is used.
There is a y) type flash EEPROM (VLSI Simp. 19
93, p.57).

【0003】このDINOR方式のバーチャル・グラウ
ンド・アレイ型のフラッシュEEPROMは、図13に
示すようなメモリセルアレイにより構成され、コントロ
ールゲートとしてのワード線WL1、WL2、WL3、
…とビット線D1、D2、D3、D4、…とを有する。
このフラッシュEEPROMにおいては、データの書き
込みは、書き込みを行うべきメモリセルに接続されたビ
ット線に+5V、コントロールゲートとしてのワード線
に−9Vを印加し、そのメモリセルのフローティングゲ
ート中の電子を Fowler-Nordheim(F−N)トンネリン
グによりビット線に引き抜くことにより行う。また、デ
ータの消去は、コントロールゲートとしてのワード線に
+10V、基板およびソース線に−9Vを印加して基板
からフローティングゲートに電子を注入することによ
り、全メモリセルまたはメモリセルアレイのブロック毎
に一括して行う。さらに、データの読み出しは、読み出
しを行うべきメモリセルに接続されたビット線に+1.
5Vを印加し、このビット線と対になるビット線(ソー
ス線)を0Vとし、コントロールゲートとしてのワード
線に+3Vを印加し、そのメモリセルの電流導電により
行う。このとき、他のビット線はオープンとし、基板は
0Vとする。
This DINOR type virtual ground array type flash EEPROM is composed of a memory cell array as shown in FIG. 13 and has word lines WL1, WL2, WL3 as control gates.
, And bit lines D1, D2, D3, D4 ,.
In this flash EEPROM, data is written by applying + 5V to a bit line connected to a memory cell to be written and applying -9V to a word line as a control gate, so that electrons in a floating gate of the memory cell are removed by a Fowler. -It is performed by pulling out to the bit line by Nordheim (F-N) tunneling. Data can be erased by applying +10 V to the word line as a control gate and -9 V to the substrate and source lines to inject electrons from the substrate to the floating gate to collectively erase all the memory cells or blocks of the memory cell array. Then do. Further, data reading is performed by adding +1. To the bit line connected to the memory cell to be read.
5V is applied, the bit line (source line) paired with this bit line is set to 0V, + 3V is applied to the word line as the control gate, and the current conduction of the memory cell is performed. At this time, the other bit lines are opened and the substrate is set to 0V.

【0004】このDINOR方式のバーチャル・グラウ
ンド・アレイ型のフラッシュEEPROMにおいてはビ
ット線とソース線との区別はなく、一本の拡散層ライン
を、互いに隣接した一対のメモリセルのうちの一方はビ
ット線として、他方はソース線として共有することにな
る。したがって、特定のメモリセルに対してデータの書
き込みを行う場合、そのメモリセルに隣接するメモリセ
ルのフローティングゲート中の電子を引き抜くことがな
いようにするために、フローティングゲートと拡散層と
の重なりを互いに隣接するメモリセル間で非対称にする
必要がある。
In this DINOR type virtual ground array type flash EEPROM, there is no distinction between a bit line and a source line, and one diffusion layer line is connected to one of a pair of memory cells adjacent to each other. As a line, the other will be shared as a source line. Therefore, when data is written to a specific memory cell, the floating gate and the diffusion layer should be overlapped in order to prevent the electrons in the floating gate of the memory cell adjacent to the memory cell from being extracted. It is necessary to make asymmetry between memory cells adjacent to each other.

【0005】上記文献(VLSI Simp. 1993, p.57)におい
ては、このような非対称構造を有するDINOR方式の
バーチャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEP
ROMとして、図14に示すようなものが提案されてい
る。図14に示すように、このフラッシュEEPROM
においては、p型シリコン(Si)基板101上にゲー
ト絶縁膜102を介してフローティングゲート103が
設けられている。符号104はp型Si基板101中に
設けられたn+ 型拡散層を示す。このn+ 型拡散層10
4は、互いに隣接する一対のメモリセルのうちの一方の
メモリセルのフローティングゲート103とは重なって
いるが、他方のメモリセルのフローティングゲート10
3とは重なっていない。ここで、互いに隣接する一対の
メモリセル間でフローティングゲート103との重なり
がこのように非対称なこのn+ 型拡散層104は、フロ
ーティングゲート103を形成した後、n型不純物であ
るヒ素(As)を基板表面の法線に対して傾斜した方向
からイオン注入(斜めイオン注入)することにより形成
される。符号105は層間絶縁膜、106はコントロー
ルゲートとしてのワード線を示す。
In the above document (VLSI Simp. 1993, p.57), a DINOR type virtual ground array type flash EEP having such an asymmetric structure is described.
A ROM as shown in FIG. 14 has been proposed. As shown in FIG. 14, this flash EEPROM
In the above, the floating gate 103 is provided on the p-type silicon (Si) substrate 101 with the gate insulating film 102 interposed therebetween. Reference numeral 104 denotes an n + type diffusion layer provided in the p type Si substrate 101. This n + type diffusion layer 10
4 overlaps the floating gate 103 of one memory cell of the pair of memory cells adjacent to each other, but the floating gate 10 of the other memory cell
It does not overlap with 3. Here, the n + -type diffusion layer 104 in which the overlapping with the floating gate 103 is asymmetrical between a pair of memory cells adjacent to each other is such that after the floating gate 103 is formed, arsenic (As) which is an n-type impurity is formed. Is formed by performing ion implantation (oblique ion implantation) from a direction inclined with respect to the normal to the substrate surface. Reference numeral 105 is an interlayer insulating film, and 106 is a word line as a control gate.

【0006】一方、スタックゲート型のDINOR方式
のフラッシュEEPROMとして、図15および図16
に示すようなものが提案されている。ここで、図16は
図15のXVI−XVI線に沿っての拡大断面図であ
る。図15および図16に示すように、このフラッシュ
EEPROMにおいては、p型Si基板201の表面に
フィールド絶縁膜202が選択的に設けられ、これによ
って素子間分離が行われている。このフィールド絶縁膜
202に囲まれた所定部分におけるp型Si基板201
上には、ゲート絶縁膜203を介してフローティングゲ
ート204が設けられている。このフローティングゲー
ト204上にはさらに、層間絶縁膜(カップリング絶縁
膜)205を介してコントロールゲートとしてのワード
線206が設けられている。符号207、208は、フ
ィールド絶縁膜202に囲まれた所定部分におけるp型
Si基板201中にフローティングゲート204および
ワード線206に対して自己整合的に設けられたn+
拡散層を示す。これらのn+型拡散層207、208
は、それぞれソース領域およびドレイン領域として用い
られる。ここで、これらのn+ 型拡散層207、208
の一端部は、フローティングゲート204と重なってい
る(図15において、一つのメモリセルにおけるこの重
なり部に点描を付す)。なお、符号209は層間絶縁
膜、210はドレイン領域として用いられるn+ 型拡散
層208に対するビット線(図示せず)のコンタクト用
のコンタクトホールを示す。
On the other hand, as a stack gate type DINOR type flash EEPROM, FIGS.
The following is proposed. Here, FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view taken along line XVI-XVI of FIG. As shown in FIG. 15 and FIG. 16, in this flash EEPROM, a field insulating film 202 is selectively provided on the surface of a p-type Si substrate 201, thereby performing element isolation. The p-type Si substrate 201 in a predetermined portion surrounded by the field insulating film 202
A floating gate 204 is provided over the gate insulating film 203. A word line 206 as a control gate is further provided on the floating gate 204 via an interlayer insulating film (coupling insulating film) 205. Reference numerals 207 and 208 denote n + type diffusion layers provided in the p type Si substrate 201 in a predetermined portion surrounded by the field insulating film 202 in a self-aligned manner with respect to the floating gate 204 and the word line 206. These n + type diffusion layers 207 and 208
Are used as a source region and a drain region, respectively. Here, these n + type diffusion layers 207 and 208
One end portion of the memory cell overlaps with the floating gate 204 (in FIG. 15, the overlapping portion of one memory cell is indicated by a stippled line). Reference numeral 209 indicates an interlayer insulating film, and 210 indicates a contact hole for contacting a bit line (not shown) to the n + type diffusion layer 208 used as a drain region.

【0007】この図15および図16に示すDINOR
方式のフラッシュEEPROMにおいて、データの書き
込みは、図17に示すように、書き込みを行うべきメモ
リセルのドレイン領域としてのn+ 型拡散層208に正
電圧(約+5V)、コントロールゲートとしてのワード
線206に負電圧(約−8V)を印加し、また基板をO
V、ソース領域としてのn+ 型拡散層207をオープン
として、そのメモリセルのフローティングゲート204
中の電子をF−Nトンネリングによりドレイン領域とし
てのn+ 型拡散層208に引き抜くことにより行う。一
方、データの消去は、図18に示すように、コントロー
ルゲートとしてのワード線206に正電圧(約10V)
を印加し、基板およびソース領域としてのn+ 型拡散層
207に負電圧(約−8V)を印加し、またドレイン領
域としてのn+ 型拡散層208をオープンとしてp型S
i基板201からフローティングゲート204に電子を
注入することにより、全メモリセルまたはブロック毎に
行う。
The DINOR shown in FIGS. 15 and 16
In the flash EEPROM of the system, as shown in FIG. 17, for writing data, a positive voltage (about +5 V) is applied to the n + type diffusion layer 208 as the drain region of the memory cell to be written, and the word line 206 as the control gate is used. Negative voltage (about -8V) is applied to the
V, the n + type diffusion layer 207 as a source region is opened, and the floating gate 204 of the memory cell is opened.
This is performed by extracting the electrons therein to the n + type diffusion layer 208 as the drain region by FN tunneling. On the other hand, when erasing data, as shown in FIG. 18, a positive voltage (about 10 V) is applied to the word line 206 as a control gate.
Is applied to apply a negative voltage (about −8 V) to the n + type diffusion layer 207 serving as the substrate and the source region, and the n + type diffusion layer 208 serving as the drain region is opened to form the p-type S layer.
By injecting electrons from the i substrate 201 to the floating gate 204, this is performed for all memory cells or blocks.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図14に示す従来のDINOR方式のバーチャル・グラ
ウンド・アレイ型のフラッシュEEPROMにおいて
は、ソース領域として用いられるn+ 型拡散層104は
互いに隣接する一対のメモリセルのうちの一方のメモリ
セルのフローティングゲート103に対してオフセット
した構造となっているため、ある特定のメモリセルに対
してデータの読み出しを行うときに、読み出し電流を十
分に得ることができないという問題がある。
However, in the above-mentioned conventional DINOR virtual ground array type flash EEPROM shown in FIG. 14, the n + type diffusion layers 104 used as the source regions are adjacent to each other. Since the structure is offset with respect to the floating gate 103 of one of the memory cells, the sufficient read current can be obtained when data is read from a specific memory cell. There is a problem that you cannot do it.

【0009】一方、上述の図15および図16に示すス
タックゲート型のDINOR方式のフラッシュEEPR
OMにおいては、次のような問題がある。
On the other hand, the stack gate type DINOR flash EEPR shown in FIGS. 15 and 16 described above.
The OM has the following problems.

【0010】すなわち、上述の図15および図16に示
すスタックゲート型のDINOR方式のフラッシュEE
PROMにおいては、書き込み効率を向上させたり、あ
るいは将来的に低電圧でも書き込みを行うことができる
ようにするなどの要求を満たすためには、各端子に同じ
電圧を印加したときに、ドレイン領域としてのn+ 型拡
散層208とフローティングゲート204との間に印加
される電圧VD −VF(図19参照)がより大きくなる
ようにしなければならない。ただし、VD はドレイン領
域としてのn+ 型拡散層208の電位、VF はフローテ
ィングゲート204の電位である。
That is, the stack gate type DINOR type flash EE shown in FIGS. 15 and 16 described above.
In a PROM, in order to meet the demands such as improving the writing efficiency and enabling writing at a low voltage in the future, when the same voltage is applied to each terminal, the drain region is formed. The voltage V D −V F (see FIG. 19) applied between the n + -type diffusion layer 208 and the floating gate 204 must be increased. However, V D is the potential of the n + type diffusion layer 208 as the drain region, and V F is the potential of the floating gate 204.

【0011】ここで、フローティングゲート204の電
位VF は、このフローティングゲート204とコントロ
ールゲートとしてのワード線206との間の容量CC
このフローティングゲート204とソース領域としての
+ 型拡散層207との間の容量CS 、このフローティ
ングゲート204と基板との間の容量CB およびこのフ
ローティングゲート204とドレイン領域としてのn+
型拡散層208との間の容量CD (図19参照)を用い
て、 VF =(CC /CT )VC +(CS /CT )VS +(CB /CT )VB +(CD /CT )VD (CT =CC +CS +CB +CD ) と表される。なお、VC はコントロールゲートとしての
ワード線206の電位、VS はソース領域としてのn+
拡散層207の電位、CB は基板の電位、VD はドレイ
ン領域としてのn+ 型拡散層208の電位である。
Here, the potential V F of the floating gate 204 is the capacitance C C between the floating gate 204 and the word line 206 as a control gate,
A capacitance C S between the floating gate 204 and the n + type diffusion layer 207 serving as a source region, a capacitance C B between the floating gate 204 and the substrate, and an n + serving as the drain region and the drain region.
Using the capacitance C D with the type diffusion layer 208 (see FIG. 19), V F = (C C / C T ) V C + (C S / C T ) V S + (C B / C T ). It is expressed as V B + (C D / C T ) V D (C T = C C + C S + C B + C D ). Note that V C is the potential of the word line 206 as a control gate, and V S is n + as a source region.
The potential of the diffusion layer 207, C B is the potential of the substrate, and V D is the potential of the n + type diffusion layer 208 as the drain region.

【0012】したがって、 VD −VF =(1−CD /CT )VD −(CC /CT
C−(CS /CT )VS −(CB /CT )VB となる。これより、VD −VF を大きくするためには、
フローティングゲート204とドレイン領域としてのn
+ 型拡散層208との間の容量CD をより小さくする必
要があることがわかる。
Therefore, V D -V F = (1-C D / C T ) V D- (C C / C T )
It becomes V C − (C S / C T ) V S − (C B / C T ) V B. From this, in order to increase V D −V F ,
Floating gate 204 and n as drain region
It can be seen that it is necessary to make the capacitance C D between the + type diffusion layer 208 smaller.

【0013】しかしながら、上述の図15および図16
に示すスタックゲート型のDINOR方式のフラッシュ
EEPROMにおいては、容量CD は、フローティング
ゲート204とドレイン領域としてのn+ 型拡散層20
8との重なり部の面積で決定されるため、その低減には
自ずから限界がある。このため、書き込み効率を向上さ
せたり、低電圧でも書き込みを行うことができるように
することは困難であった。
However, FIG. 15 and FIG.
In the stacked gate type DINOR flash EEPROM shown in FIG. 1, the capacitance C D is equal to the floating gate 204 and the n + type diffusion layer 20 as the drain region.
Since it is determined by the area of the overlapping portion with 8, the reduction is naturally limited. Therefore, it has been difficult to improve the writing efficiency and to be able to write even at a low voltage.

【0014】また、このDINOR方式のフラッシュE
EPROMにおいては、書き込み時にフローティングゲ
ート204とドレイン領域としてのn+ 型拡散層208
との間に高電圧が印加されることから、このドレイン領
域としてのn+ 型拡散層208とp型Si基板201と
の間にバンド間トンネリングに起因するリーク電流が流
れ、消費電力の点から問題となっている。
Further, this DINOR flash E
In the EPROM, a floating gate 204 and an n + type diffusion layer 208 as a drain region are used at the time of writing.
Since a high voltage is applied between the n + type diffusion layer 208 as the drain region and the p type Si substrate 201, a leak current caused by band-to-band tunneling flows, and in terms of power consumption. It's a problem.

【0015】したがって、この発明の目的は、データの
読み出し時に読み出し電流を十分に確保しつつ、データ
の書き込み時に書き込みを行うべきメモリセルに隣接す
るメモリセルに保持されたデータの破壊が生じるのを防
止することができる不揮発性半導体記憶装置およびその
製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to ensure that a read current is sufficiently secured at the time of reading data, while destroying data held in a memory cell adjacent to a memory cell to be written at the time of writing data. It is an object of the present invention to provide a non-volatile semiconductor memory device that can be prevented and a manufacturing method thereof.

【0016】この発明の他の目的は、書き込み効率の向
上あるいは書き込み電圧の低電圧化を図ることができ、
しかも低消費電力の不揮発性半導体記憶装置およびその
製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to improve the writing efficiency or lower the writing voltage.
Moreover, it is to provide a low power consumption non-volatile semiconductor memory device and a manufacturing method thereof.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第1の発明は、半導体基体(1)上にゲ
ート絶縁膜(2)を介して設けられたフローティングゲ
ート(3)と、その一端部がフローティングゲート
(3)と重なるようにしてフローティングゲート(3)
の両側の部分における半導体基体(1)中にそれぞれ設
けられた拡散層(4)とを有する不揮発性半導体記憶装
置において、フローティングゲート(3)と一方の拡散
層(4)とが重なった部分におけるゲート絶縁膜(2)
の少なくとも一部が他の部分に比べて厚く形成されてい
ることを特徴とするものである。
To achieve the above object, the first invention of the present invention is a floating gate (3) provided on a semiconductor substrate (1) via a gate insulating film (2). And one end of the floating gate (3) overlaps with the floating gate (3).
A non-volatile semiconductor memory device having diffusion layers (4) respectively provided in the semiconductor substrate (1) on both sides of the floating gate (3) and one diffusion layer (4) Gate insulation film (2)
Is characterized in that at least a part thereof is formed thicker than the other parts.

【0018】この発明の第1の発明においては、フロー
ティングゲート中の電子を他方の拡散層または一方の拡
散層に引き抜くことにより書き込みを行う。この電子の
引き抜きはF−Nトンネリングにより行う。
In the first aspect of the present invention, writing is performed by extracting the electrons in the floating gate to the other diffusion layer or one diffusion layer. This electron extraction is performed by FN tunneling.

【0019】この発明の第1の発明の一実施形態におい
ては、フローティングゲートと一方の拡散層とが重なっ
た部分におけるゲート絶縁膜の全体が他の部分に比べて
厚く形成されている。
In one embodiment of the first aspect of the present invention, the entire gate insulating film in the portion where the floating gate and one diffusion layer overlap is formed thicker than the other portions.

【0020】この発明の第1の発明の他の一実施形態に
おいては、フローティングゲートと一方の拡散層とが重
なった部分におけるゲート絶縁膜の一部が他の部分に比
べて厚く形成されている。
In another embodiment of the first aspect of the present invention, a part of the gate insulating film in a portion where the floating gate and one diffusion layer overlap each other is formed thicker than other portions. .

【0021】この発明の第1の発明においては、典型的
には、半導体基体はシリコンからなり、ゲート絶縁膜は
二酸化シリコンからなり、フローティングゲートは多結
晶シリコンからなる。
In the first aspect of the present invention, typically, the semiconductor substrate is made of silicon, the gate insulating film is made of silicon dioxide, and the floating gate is made of polycrystalline silicon.

【0022】この発明の第2の発明は、半導体基体
(1)上にゲート絶縁膜(2)を介して設けられたフロ
ーティングゲート(3)と、その一端部がフローティン
グゲート(3)と重なるようにしてフローティングゲー
ト(3)の両側の部分における半導体基体(1)中にそ
れぞれ設けられた拡散層(4)とを有する不揮発性半導
体記憶装置の製造方法であって、半導体基体(1)上に
ゲート絶縁膜(2)および半導体膜を順次形成した後、
半導体膜をパターニングすることによりフローティング
ゲート(3)を形成する工程と、フローティングゲート
(3)の一端部の少なくとも一部を選択的に絶縁体化す
ることによりその部分におけるゲート絶縁膜(2)の厚
さを大きくする工程と、フローティングゲート(3)を
マスクとして半導体基体(1)中に不純物を導入するこ
とにより拡散層(4)を形成する工程とを有することを
特徴とするものである。
In a second aspect of the present invention, the floating gate (3) provided on the semiconductor substrate (1) via the gate insulating film (2) and one end of the floating gate (3) overlap the floating gate (3). A method of manufacturing a non-volatile semiconductor memory device, comprising: a diffusion layer (4) provided in a semiconductor substrate (1) on both sides of a floating gate (3). After sequentially forming the gate insulating film (2) and the semiconductor film,
Forming a floating gate (3) by patterning the semiconductor film; and selectively insulating at least a part of one end of the floating gate (3) to form a gate insulating film (2) in that part. It has a step of increasing the thickness and a step of forming a diffusion layer (4) by introducing impurities into the semiconductor substrate (1) using the floating gate (3) as a mask.

【0023】この発明の第2の発明の一実施形態におい
ては、フローティングゲートの一端部の全体を選択的に
絶縁体化する。具体的には、例えば、フローティングゲ
ートの一端部の全体を選択的に酸化することによりその
部分を絶縁体化する。
In one embodiment of the second aspect of the present invention, the entire one end of the floating gate is selectively made into an insulator. Specifically, for example, the entire one end of the floating gate is selectively oxidized to become an insulator.

【0024】この発明の第2の発明の他の一実施形態に
おいては、フローティングゲートの一端部の一部を選択
的に絶縁体化する。具体的には、例えば、フローティン
グゲートの一端部の一部を選択的に酸化することにより
その部分を絶縁体化する。
In another embodiment of the second aspect of the present invention, a part of one end of the floating gate is selectively made into an insulator. Specifically, for example, a part of one end of the floating gate is selectively oxidized to make that part an insulator.

【0025】この発明の第2の発明においては、典型的
には、半導体基体はシリコンからなり、ゲート絶縁膜は
二酸化シリコンからなり、半導体膜は多結晶シリコンか
らなる。
In the second aspect of the present invention, typically, the semiconductor substrate is made of silicon, the gate insulating film is made of silicon dioxide, and the semiconductor film is made of polycrystalline silicon.

【0026】この発明において、不揮発性半導体記憶装
置は、例えば、バーチャル・グラウンド・アレイ型のフ
ラッシュEEPROMである。
In the present invention, the non-volatile semiconductor memory device is, for example, a virtual ground array type flash EEPROM.

【0027】また、この発明において、不揮発性半導体
記憶装置は、典型的には、分割ビット線NOR(DIN
OR)方式のフラッシュEEPROMである。
In the present invention, the nonvolatile semiconductor memory device is typically divided bit line NOR (DIN
It is an OR type flash EEPROM.

【0028】[0028]

【作用】上述のように構成されたこの発明の第1の発明
による不揮発性半導体記憶装置によれば、フローティン
グゲートと一方の拡散層とが重なった部分におけるゲー
ト絶縁膜の少なくとも一部が他の部分に比べて厚く形成
されているので、例えばDINOR方式のバーチャル・
グラウンド・アレイ型のフラッシュEEPROMにおい
てフローティングゲート中の電子を他方の拡散層に引き
抜くことによりデータの書き込みを行う場合、特にフロ
ーティングゲートと一方の拡散層とが重なった部分にお
けるゲート絶縁膜の全体を他の部分に比べて厚く形成す
ることにより、データの書き込み時にフローティングゲ
ート中の電子がF−Nトンネリングによりこの一方の拡
散層に引き抜かれるのを抑え、フローティングゲート中
の電子がF−Nトンネリングにより他方の拡散層にだけ
引き抜かれるようにすることができる。これによって、
書き込みを行うべきメモリセルに隣接するメモリセルに
保持されたデータの破壊が生じるのを防止することがで
きる。また、フローティングゲートと一方の拡散層およ
び他方の拡散層とは互いにオフセットしていないので、
データの読み出し時に読み出し電流を十分に確保するこ
とができる。
According to the nonvolatile semiconductor memory device of the first aspect of the present invention configured as described above, at least a part of the gate insulating film in the portion where the floating gate and one diffusion layer overlap each other is Since it is formed thicker than the part, for example, DINOR type virtual
In the ground array type flash EEPROM, when data is written by drawing out electrons in the floating gate to the other diffusion layer, especially the entire gate insulating film in the portion where the floating gate and one diffusion layer overlap each other By forming it thicker than the portion of FIG. 3, it is possible to prevent the electrons in the floating gate from being extracted to this one diffusion layer by F-N tunneling during the writing of data, and the electrons in the floating gate to the other side by F-N tunneling. The diffusion layer can be extracted only. by this,
It is possible to prevent the data held in the memory cell adjacent to the memory cell to be written from being destroyed. Further, since the floating gate and the one diffusion layer and the other diffusion layer are not offset from each other,
A sufficient read current can be secured when reading data.

【0029】一方、例えばDINOR方式のフラッシュ
EEPROMにおいてフローティングゲート中の電子を
一方の拡散層に引き抜くことによりデータの書き込みを
行う場合には、フローティングゲートと一方の拡散層と
が重なった部分におけるゲート絶縁膜の一部を他の部分
に比べて厚く形成することにより、このフローティング
ゲートと一方の拡散層とが重なった部分におけるゲート
絶縁膜のうちの厚く形成されている一部を除いた部分を
通してフローティングゲート中の電子がF−Nトンネリ
ングにより一方の拡散層に引き抜かれるようにすること
ができる。このため、書き込み時にF−Nトンネリング
により電子が引き抜かれる領域の面積を小さくすること
ができ、これによって書き込み効率の向上あるいは書き
込み電圧の低電圧化を図ることができる。また、書き込
み時にフローティングゲートと一方の拡散層との間に高
電圧が印加されても、このフローティングゲートと一方
の拡散層とが重なった部分におけるゲート絶縁膜のうち
の厚く形成されている一部に印加される電界は弱いた
め、この部分においてはバンド間トンネリングを抑える
ことができる。このため、書き込み時にバンド間トンネ
リングが起きる領域の面積を小さくすることができの
で、その分だけリーク電流を少なくすることができ、し
たがって低消費電力を図ることができる。
On the other hand, in the case of writing data by extracting electrons in the floating gate to one diffusion layer in a DINOR type flash EEPROM, for example, gate insulation in a portion where the floating gate and one diffusion layer overlap each other. By forming a part of the film thicker than the other part, floating is achieved through the part of the gate insulating film in the part where the floating gate and one diffusion layer overlap, except for the part where the part is thickly formed. The electrons in the gate can be extracted to one diffusion layer by FN tunneling. Therefore, the area of the region where electrons are extracted by F-N tunneling at the time of writing can be reduced, which can improve the writing efficiency or lower the writing voltage. Even when a high voltage is applied between the floating gate and one diffusion layer at the time of writing, a part of the gate insulating film formed thickly in the portion where the floating gate and the one diffusion layer overlap each other. Since the electric field applied to is weak, band-to-band tunneling can be suppressed in this portion. Therefore, the area of the region where band-to-band tunneling occurs at the time of writing can be reduced, so that the leak current can be reduced correspondingly, and thus the power consumption can be reduced.

【0030】上述のように構成されたこの発明の第2の
発明による不揮発性半導体記憶装置の製造方法によれ
ば、フローティングゲートの一端部の少なくとも一部を
選択的に絶縁体化することによりその部分におけるゲー
ト絶縁膜の厚さを大きくしていることにより、フローテ
ィングゲートと一方の拡散層とが重なった部分における
ゲート絶縁膜の少なくとも一部が他の部分に比べて厚く
形成されているこの発明の第1の発明による不揮発性半
導体記憶装置を製造することができる。
According to the method of manufacturing a non-volatile semiconductor memory device of the second aspect of the present invention configured as described above, at least a part of one end of the floating gate is selectively made into an insulator. By increasing the thickness of the gate insulating film in the portion, at least a portion of the gate insulating film in the portion where the floating gate and one diffusion layer overlap is formed thicker than the other portions. The non-volatile semiconductor memory device according to the first invention can be manufactured.

【0031】[0031]

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。図1はこの発明の第1実施例による
DINOR方式のバーチャル・グラウンド・アレイ型の
フラッシュEEPROMを示す断面図である。このフラ
ッシュEEPROMの等価回路は図13に示すものと同
様である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a DINOR type virtual ground array type flash EEPROM according to a first embodiment of the present invention. The equivalent circuit of this flash EEPROM is similar to that shown in FIG.

【0032】図1に示すように、この第1実施例による
DINOR方式のバーチャル・グラウンド・アレイ型の
フラッシュEEPROMにおいては、p型Si基板1上
にゲート絶縁膜2が設けられ、このゲート絶縁膜2上に
フローティングゲート3が設けられている。このフロー
ティングゲート3は、各メモリセル毎に設けられてい
る。ここで、ゲート絶縁膜2はSiO2 膜からなり、フ
ローティングゲート3は例えばn型不純物またはp型不
純物がドープされた例えば厚さが100nm程度の多結
晶Si膜からなる。
As shown in FIG. 1, in the DINOR virtual ground array type flash EEPROM according to the first embodiment, a gate insulating film 2 is provided on a p-type Si substrate 1 and the gate insulating film 2 is provided. A floating gate 3 is provided on the upper surface 2. The floating gate 3 is provided for each memory cell. Here, the gate insulating film 2 is made of a SiO 2 film, and the floating gate 3 is made of, for example, a polycrystalline Si film having a thickness of about 100 nm doped with n-type impurities or p-type impurities.

【0033】フローティングゲート3の両側の部分にお
けるp型Si基板1中には、このフローティングゲート
3に対して自己整合的に、かつその一端がこのフローテ
ィングゲート3と重なるようにしてn+ 型拡散層4がそ
れぞれ設けられている。このn+ 型拡散層4はフローテ
ィングゲート3の配列方向と垂直な方向に延在してお
り、ビット線またはソース線として用いられる。
In the p-type Si substrate 1 on both sides of the floating gate 3, the n + -type diffusion layer is self-aligned with the floating gate 3 and one end thereof overlaps with the floating gate 3. 4 are provided respectively. The n + type diffusion layer 4 extends in the direction perpendicular to the arrangement direction of the floating gates 3 and is used as a bit line or a source line.

【0034】符号5は例えばSiO2 膜のような層間絶
縁膜を示す。この層間絶縁膜5はフローティングゲート
3を覆うようにして設けられている。そして、この層間
絶縁膜5上に、コントロールゲートとしてのワード線6
がフローティングゲート3と重なるようにして設けられ
ている。
Reference numeral 5 indicates an interlayer insulating film such as a SiO 2 film. The interlayer insulating film 5 is provided so as to cover the floating gate 3. Then, the word line 6 as a control gate is formed on the interlayer insulating film 5.
Are provided so as to overlap the floating gate 3.

【0035】この第1実施例においては、一つのフロー
ティングゲート3およびその上に層間絶縁膜5を介して
積層されたワード線6とそれらの両側の部分におけるp
型Si基板1中に設けられた一対のn+ 型拡散層4とに
より一つのメモリセルが構成されている。
In the first embodiment, one floating gate 3 and a word line 6 laminated on the floating gate 3 with an interlayer insulating film 5 interposed therebetween and p on both sides thereof are formed.
One memory cell is formed by the pair of n + type diffusion layers 4 provided in the type Si substrate 1.

【0036】この第1実施例においては、フローティン
グゲート3のうちのデータの書き込み時に電子の引き抜
きを行わない側のn+ 型拡散層4と重なっている一端部
3aは丸まっており、この一端部3aにおけるゲート絶
縁膜2は他の部分に比べて厚く形成されている。ゲート
絶縁膜2のうちのこの厚く形成された部分を除いた部分
の厚さは、電子のF−Nトンネリングが可能な厚さ、例
えば10nm程度に設定される。
In the first embodiment, one end 3a of the floating gate 3 overlapping the n + type diffusion layer 4 on the side where electrons are not extracted at the time of writing data is rounded. The gate insulating film 2 in 3a is formed thicker than other portions. The thickness of the portion of the gate insulating film 2 excluding this thickly formed portion is set to a thickness that allows F-N tunneling of electrons, for example, about 10 nm.

【0037】次に、上述のように構成されたこの第1実
施例によるDINOR方式のバーチャル・グラウンド・
アレイ型のフラッシュEEPROMの書き込み、消去お
よび読み出し動作について説明する。
Next, the DINOR virtual ground according to the first embodiment constructed as described above.
Writing, erasing and reading operations of the array type flash EEPROM will be described.

【0038】まず、図13に示すメモリセルAに対して
データの書き込みを行う場合を考える。すなわち、メモ
リセルAに対して書き込みを行うためには、ビット線D
3に例えば+5Vを印加し、他のビット線はオープンと
し、ワード線WL1に例えば−9Vを印加し、基板は0
Vとすることにより、フローティングゲート3中の電子
を選択的にビット線D3に引き抜く。
First, consider the case where data is written to the memory cell A shown in FIG. That is, in order to write to the memory cell A, the bit line D
For example, + 5V is applied to 3, the other bit lines are opened, -9V is applied to the word line WL1, and 0 is applied to the substrate.
By setting V, electrons in the floating gate 3 are selectively extracted to the bit line D3.

【0039】消去は全メモリセルまたはメモリセルアレ
イのブロック毎に行い、全ワード線または消去を行うブ
ロックのワード線を例えば+10V、ビット線および基
板を例えば−9Vとし、全メモリセルまたはブロック毎
に一括して基板からフローティングゲート3に電子を注
入する。
Erasing is performed for each block of all memory cells or memory cell arrays. All word lines or word lines of blocks to be erased are set to, for example, +10 V, bit lines and substrates are set to, for example, -9 V, and all memory cells or blocks are collectively set. Then, electrons are injected from the substrate into the floating gate 3.

【0040】次に、メモリセルAの読み出しを行うため
には、ビット線D3に例えば+1.5Vを印加し、この
ビット線D3と対になるビット線(ソース線)D2を0
Vとする。そして、ワード線WL1に例えば+3Vを印
加してメモリセルAの電流導通によりデータの読み出し
を行う。このとき、他のビット線はオープンとし、基板
は0Vとする。
Next, in order to read the memory cell A, for example, +1.5 V is applied to the bit line D3, and the bit line (source line) D2 paired with the bit line D3 is set to 0.
V. Then, for example, +3 V is applied to the word line WL1 and the data is read by the current conduction of the memory cell A. At this time, the other bit lines are opened and the substrate is set to 0V.

【0041】次に、上述のように構成されたこの第1実
施例によるDINOR方式のバーチャル・グラウンド・
アレイ型のフラッシュEEPROMの製造方法について
説明する。
Next, the DINOR virtual ground according to the first embodiment constructed as described above.
A method of manufacturing the array type flash EEPROM will be described.

【0042】図2に示すように、まず、p型Si基板1
の表面に例えば熱酸化法によりSiO2 膜からなるゲー
ト絶縁膜2を形成する。次に、このゲート絶縁膜2上に
例えばCVD法により多結晶Si膜を形成し、この多結
晶Si膜に例えばイオン注入法や熱拡散法により不純物
をドープして低抵抗化した後、この多結晶Si膜をエッ
チングにより所定形状にパターニングする。これによっ
て、フローティングゲート3が形成される。
As shown in FIG. 2, first, the p-type Si substrate 1
A gate insulating film 2 made of a SiO 2 film is formed on the surface of the SiO 2 film by, for example, a thermal oxidation method. Next, a polycrystalline Si film is formed on the gate insulating film 2 by, for example, a CVD method, and the polycrystalline Si film is doped with impurities by, for example, an ion implantation method or a thermal diffusion method to reduce the resistance. The crystalline Si film is patterned into a predetermined shape by etching. As a result, the floating gate 3 is formed.

【0043】次に、図3に示すように、例えばCVD法
により全面にSiO2 膜のような層間絶縁膜5およびS
3 4 膜7を順次形成する。層間絶縁膜5を構成する
SiO2 膜の厚さは例えば20nm程度であり、Si3
4 膜7の厚さは例えば10nm程度である。
Next, as shown in FIG. 3, an interlayer insulating film 5 such as a SiO 2 film and S are formed on the entire surface by, eg, CVD method.
The i 3 N 4 film 7 is sequentially formed. The thickness of the SiO 2 film constituting the interlayer insulating film 5 is, for example, 20nm approximately, Si 3
The N 4 film 7 has a thickness of, for example, about 10 nm.

【0044】次に、図4に示すように、Si3 4 膜7
上に所定部分が開口したレジストパターン8をリソグラ
フィー法により形成した後、このレジストパターン8を
マスクとして例えば反応性イオンエッチング(RIE)
法のような異方性エッチング法により基板表面と垂直方
向にSi3 4 膜7をエッチングし、レジストパターン
8により覆われていない部分のSi3 4 膜7を除去す
る。
Next, as shown in FIG. 4, a Si 3 N 4 film 7 is formed.
A resist pattern 8 having an opening at a predetermined portion is formed thereon by a lithography method, and then the resist pattern 8 is used as a mask, for example, reactive ion etching (RIE).
The the Si 3 N 4 film 7 is etched on the substrate surface and the direction perpendicular by anisotropic etching such as law, to remove the Si 3 N 4 film 7 which is not covered by the resist pattern 8.

【0045】次に、レジストパターン8を除去した後、
Si3 4 膜7を酸化マスクとして熱酸化を行う。これ
によって、図5に示すように、Si3 4 膜7により覆
われていないフローティングゲート3の一端部3aが選
択的に熱酸化されて丸まり、この一端部3aの部分にお
けるゲート絶縁膜2の厚さが他の部分に比べて増大す
る。ここで、この熱酸化は、例えばウエット酸化法によ
り行い、酸化温度は例えば850℃程度とする。酸化時
間は、フローティングゲート3の一端部3aの形状やデ
バイス特性などにより決定される。
Next, after removing the resist pattern 8,
Thermal oxidation is performed using the Si 3 N 4 film 7 as an oxidation mask. As a result, as shown in FIG. 5, one end portion 3a of the floating gate 3 not covered with the Si 3 N 4 film 7 is selectively thermally oxidized and rounded, and the gate insulating film 2 at the one end portion 3a is covered. The thickness is increased compared to other parts. Here, this thermal oxidation is performed by, for example, a wet oxidation method, and the oxidation temperature is, eg, about 850 ° C. The oxidation time is determined by the shape of the one end 3a of the floating gate 3 and device characteristics.

【0046】次に、Si3 4 膜7をエッチング除去し
た後、フローティングゲート3をマスクとしてp型Si
基板1中にn型不純物、例えばAsをイオン注入する。
この後、必要に応じて注入不純物の電気的活性化のため
の熱処理を行う。これによって、図1に示すように、フ
ローティングゲート3の両側の部分におけるp型Si基
板1中にこのフローティングゲート3に対して自己整合
的に、かつその一端部がフローティングゲート3と重な
るようにしてn+ 型拡散層4が形成される。
Next, after the Si 3 N 4 film 7 is removed by etching, the floating gate 3 is used as a mask to form p-type Si.
N-type impurities such as As are ion-implanted into the substrate 1.
Then, a heat treatment for electrically activating the implanted impurities is performed if necessary. As a result, as shown in FIG. 1, the p-type Si substrate 1 on both sides of the floating gate 3 is self-aligned with the floating gate 3 and one end thereof overlaps the floating gate 3. The n + type diffusion layer 4 is formed.

【0047】次に、例えばCVD法により全面にSiO
2 膜を形成した後、このSiO2 膜を例えばRIE法に
より基板表面に対して垂直方向にエッチバックし、互い
に隣接するフローティングゲート3間の凹部をこのSi
2 膜により埋め、これを層間絶縁膜5の一部とする。
この後、例えばCVD法により全面に多結晶Si膜を形
成し、この多結晶Si膜に不純物をイオン注入法や熱拡
散法によりドープして低抵抗化した後、この多結晶Si
膜をエッチングにより所定形状にパターニングする。こ
れによって、図1に示すように、ワード線6が形成され
る。
Next, SiO 2 is formed on the entire surface by, for example, the CVD method.
After forming the two films, the SiO 2 film is etched back in the direction perpendicular to the substrate surface by, for example, the RIE method, and the recesses between the floating gates 3 adjacent to each other are formed in the Si.
It is filled with an O 2 film and is used as a part of the interlayer insulating film 5.
Then, a polycrystalline Si film is formed on the entire surface by, for example, a CVD method, and the polycrystalline Si film is doped with impurities by an ion implantation method or a thermal diffusion method to reduce the resistance.
The film is patterned into a predetermined shape by etching. As a result, the word line 6 is formed as shown in FIG.

【0048】以上により、目的とするDINOR方式の
バーチャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEP
ROMが製造される。
From the above, the desired DINOR virtual ground array type flash EEP
The ROM is manufactured.

【0049】以上のように、この第1実施例によれば、
フローティングゲート3のうちのデータの書き込み時に
電子の引き抜きを行わない側の一端部3aとn+ 型拡散
層4とが重なっている部分におけるゲート絶縁膜2が他
の部分に比べて厚く形成されているので、データの書き
込みを行うときに、この一端部3aとn+ 型拡散層4と
の間のF−Nトンネリングによる電子の引き抜きを抑え
ることができ、フローティングゲート3の他端部3bと
この他端部3bと重なっているn+ 型拡散層4との間で
だけF−Nトンネリングによる電子の引き抜きが起こる
ようにすることができる。これによって、あるメモリセ
ルに対して書き込みを行うときに、このメモリセルに隣
接するメモリセルのデータの破壊が生じるのを防止する
ことができる。さらに、フローティングゲート3の両側
の部分におけるp型Si基板1中にそれぞれ設けられた
+ 型拡散層4はこのフローティングゲート3とオフセ
ットしておらず、両方ともフローティングゲート3と重
なっているので、データの読み出し時に、十分に大きな
読み出し電流を確保することができる。
As described above, according to the first embodiment,
The gate insulating film 2 in a portion of the floating gate 3 where one end 3a on the side where electrons are not extracted at the time of writing data and the n + type diffusion layer 4 overlap is formed thicker than other portions. Therefore, when writing data, it is possible to suppress the extraction of electrons due to the FN tunneling between the one end 3a and the n + type diffusion layer 4, and the other end 3b of the floating gate 3 and the other end 3b. Electrons can be extracted by FN tunneling only between the other end 3b and the overlapping n + type diffusion layer 4. This makes it possible to prevent the data in the memory cells adjacent to the memory cell from being destroyed when writing data to the memory cell. Further, the n + type diffusion layers 4 provided in the p-type Si substrate 1 on both sides of the floating gate 3 are not offset from the floating gate 3 and both overlap with the floating gate 3. A sufficiently large read current can be secured when reading data.

【0050】次に、この発明の第2実施例によるスタッ
クゲート型のDINOR方式のフラッシュEEPROM
について説明する。
Next, a stack gate type DINOR type flash EEPROM according to a second embodiment of the present invention.
Will be described.

【0051】図6はこの第2実施例によるスタックゲー
ト型のDINOR方式のフラッシュEEPROMの平面
図を示し、図7は図6のVII−VII線に沿っての拡
大断面図を示す。
FIG. 6 is a plan view of a stack gate type DINOR flash EEPROM according to the second embodiment, and FIG. 7 is an enlarged sectional view taken along line VII-VII of FIG.

【0052】図6および図7に示すように、この第2実
施例によるスタックゲート型のDINOR方式のフラッ
シュEEPROMにおいては、p型Si基板21の表面
にSiO2 膜のようなフィールド絶縁膜22が選択的に
設けられ、これによって素子間分離が行われている。こ
のフィールド絶縁膜22に囲まれた所定部分におけるp
型Si基板21上には、SiO2 膜のようなゲート絶縁
膜23を介してフローティングゲート24が設けられて
いる。ここで、ゲート絶縁膜23はSiO2 膜からな
り、フローティングゲート24は例えばn型不純物また
はp型不純物がドープされた例えば厚さが100nm程
度の多結晶Si膜からなる。
As shown in FIGS. 6 and 7, in the stack gate type DINOR flash EEPROM according to the second embodiment, a field insulating film 22 such as a SiO 2 film is formed on the surface of the p type Si substrate 21. It is selectively provided, and thereby element isolation is performed. P in a predetermined portion surrounded by the field insulating film 22
A floating gate 24 is provided on the type Si substrate 21 via a gate insulating film 23 such as a SiO 2 film. Here, the gate insulating film 23 is made of a SiO 2 film, and the floating gate 24 is made of, for example, a polycrystalline Si film with a thickness of about 100 nm doped with an n-type impurity or a p-type impurity.

【0053】このフローティングゲート24上にはさら
に、層間絶縁膜(カップリング絶縁膜)25を介してコ
ントロールゲートとしてのワード線26が設けられてい
る。符号27、28は、フィールド絶縁膜22に囲まれ
た所定部分におけるp型Si基板21中にフローティン
グゲート24およびワード線26に対して自己整合的に
設けられたn+ 型拡散層を示す。これらのn+ 型拡散層
27、28は、それぞれソース領域およびドレイン領域
として用いられる。ここで、これらのn+ 型拡散層2
7、28の一端部は、フローティングゲート24と重な
っている(図6において、一つのメモリセルにおけるこ
の重なり部に点描を付す)。
A word line 26 as a control gate is further provided on the floating gate 24 via an interlayer insulating film (coupling insulating film) 25. Reference numerals 27 and 28 denote n + -type diffusion layers provided in the p-type Si substrate 21 in a predetermined portion surrounded by the field insulating film 22 in a self-aligned manner with respect to the floating gate 24 and the word line 26. These n + type diffusion layers 27 and 28 are used as a source region and a drain region, respectively. Here, these n + type diffusion layers 2
One end of each of the reference numerals 7 and 28 overlaps with the floating gate 24 (in FIG. 6, this overlapped portion of one memory cell is indicated by stippling).

【0054】なお、符号29は例えばSiO2 膜のよう
な層間絶縁膜、30はドレイン領域として用いられるn
+ 型拡散層28に対するビット線(図示せず)のコンタ
クト用のコンタクトホールを示す。
Reference numeral 29 is an interlayer insulating film such as a SiO 2 film, and 30 is used as a drain region.
A contact hole for contacting a bit line (not shown) to the + type diffusion layer 28 is shown.

【0055】この第2実施例においては、フローティン
グゲート24のうちのn+ 型拡散層28と重なっている
一端部のうちのワード線26の延在方向における一部分
24aは丸まっており、この部分24aにおけるゲート
絶縁膜23は他の部分に比べて厚く形成されている。符
号23aはゲート絶縁膜23のうちのこの厚く形成され
た部分を示す(図6において、この部分23aに斜線を
施す)。ゲート絶縁膜23のうちのこの厚く形成された
部分を除いた部分の厚さは電子のF−Nトンネリングが
可能な厚さ、例えば10nm程度に設定される。なお、
符号26aは、フローティングゲート24の丸まった一
端部24aと同様に、ワード線26のうちの丸まった一
端部を示す。
In the second embodiment, a portion 24a in the extending direction of the word line 26 of one end portion of the floating gate 24 which overlaps the n + type diffusion layer 28 is rounded, and this portion 24a is formed. The gate insulating film 23 in is formed thicker than other portions. Reference numeral 23a indicates this thickly formed portion of the gate insulating film 23 (in FIG. 6, this portion 23a is shaded). The thickness of the portion of the gate insulating film 23 excluding the thickly formed portion is set to a thickness that allows FN tunneling of electrons, for example, about 10 nm. In addition,
Reference numeral 26 a indicates a rounded one end of the word line 26, similarly to the rounded one end 24 a of the floating gate 24.

【0056】この第2実施例によるスタックゲート型の
DINOR方式のフラッシュEEPROMにおいて、デ
ータの書き込みおよび消去は、上述の従来のスタックゲ
ート型のDINOR方式のフラッシュEEPROMと同
様にして行う。すなわち、データの書き込み時には、書
き込みを行うべきメモリセルのドレイン領域としてのn
+ 型拡散層28に例えば約+5V、コントロールゲート
としてのワード線26に例えば約−8Vを印加し、また
基板をOV、ソース領域としてのn+ 型拡散層27をオ
ープンとして、そのメモリセルのフローティングゲート
24中の電子をF−Nトンネリングによりドレイン領域
としてのn+ 型拡散層28に引き抜くことにより行う。
一方、データの消去は、コントロールゲートとしてのワ
ード線26に例えば約+10Vを印加し、基板およびソ
ース領域としてのn+ 型拡散層27に例えば約−8Vを
印加し、またドレイン領域としてのn+ 型拡散層28を
オープンとしてp型Si基板21からフローティングゲ
ート24に電子を注入することにより、全メモリセルま
たはブロック毎に行う。
In the stack gate type DINOR type flash EEPROM according to the second embodiment, data writing and erasing are performed in the same manner as the above-mentioned conventional stack gate type DINOR type flash EEPROM. That is, when writing data, n as the drain region of the memory cell to be written is
For example, about +5 V is applied to the + type diffusion layer 28, about -8 V is applied to the word line 26 as the control gate, the substrate is OV, and the n + type diffusion layer 27 as the source region is opened to float the memory cell. The electron in the gate 24 is extracted by F-N tunneling to the n + type diffusion layer 28 as the drain region.
On the other hand, erasing of data is performed by applying to the word line 26 for example about + 10V as a control gate, applying, for example, about -8V the n + -type diffusion layer 27 as a substrate and source region, also serving as a drain region n + This is performed for all memory cells or blocks by injecting electrons from the p-type Si substrate 21 to the floating gate 24 with the type diffusion layer 28 opened.

【0057】次に、上述のように構成されたこの第2実
施例によるスタックゲート型のDINOR方式のフラッ
シュEEPROMの製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the stack gate type DINOR flash EEPROM according to the second embodiment having the above-described structure will be described.

【0058】図6および図8に示すように、まず、p型
Si基板21の表面を例えばLOCOS法により選択的
に熱酸化してフィールド絶縁膜22を形成することによ
り素子間分離を行った後、このフィールド絶縁膜22に
より囲まれた所定部分におけるp型Si基板21の表面
を熱酸化してゲート絶縁膜23を形成する。次に、例え
ばCVD法により全面に多結晶Si膜を形成した後、こ
の多結晶Si膜に例えばイオン注入法や熱拡散法により
不純物をドープして低抵抗化する。次に、例えばCVD
法により全面にSiO2 膜のような層間絶縁膜25を形
成する。次に、例えばCVD法により全面に多結晶Si
膜を形成した後、この多結晶Si膜に例えばイオン注入
法や熱拡散法により不純物をドープして低抵抗化する。
次に、この多結晶Si膜上に、ワード線26に対応する
形状のレジストパターン(図示せず)をリソグラフィー
法により形成した後、このレジストパターンをマスクと
してこの多結晶Si膜、層間絶縁膜25および下層の多
結晶Si膜をエッチングにより順次所定形状にパターニ
ングする。これによって、フローティングゲート24お
よびワード線26が形成される。
As shown in FIGS. 6 and 8, first, the surface of the p-type Si substrate 21 is selectively thermally oxidized by, for example, the LOCOS method to form the field insulating film 22, thereby performing element isolation. Then, the surface of the p-type Si substrate 21 in a predetermined portion surrounded by the field insulating film 22 is thermally oxidized to form the gate insulating film 23. Next, a polycrystalline Si film is formed on the entire surface by, for example, the CVD method, and then the polycrystalline Si film is doped with impurities by, for example, an ion implantation method or a thermal diffusion method to reduce the resistance. Then, for example, CVD
An interlayer insulating film 25 such as a SiO 2 film is formed on the entire surface by the method. Next, polycrystalline Si is formed on the entire surface by, for example, the CVD method.
After forming the film, the polycrystalline Si film is doped with impurities by, for example, an ion implantation method or a thermal diffusion method to reduce the resistance.
Next, a resist pattern (not shown) having a shape corresponding to the word line 26 is formed on the polycrystalline Si film by a lithography method, and then the polycrystalline Si film and the interlayer insulating film 25 are used as a mask. Then, the lower-layer polycrystalline Si film is sequentially patterned into a predetermined shape by etching. As a result, the floating gate 24 and the word line 26 are formed.

【0059】次に、このレジストパターンを除去した
後、ワード線26およびフローティングゲート24をマ
スクとしてp型Si基板21中に例えばAsのようなn
型不純物をイオン注入する。この後、必要に応じて注入
不純物の電気的活性化のための熱処理を行う。これによ
って、ワード線26およびフローティングゲート24の
両側の部分におけるp型Si基板21中にこれらのワー
ド線26およびフローティングゲート24に対して自己
整合的に、かつその一端部がフローティングゲート24
と重なるようにしてn+ 型拡散層27、28が形成され
る。
Next, after removing the resist pattern, the word line 26 and the floating gate 24 are used as masks in the p-type Si substrate 21 to form n such as As.
Type impurities are ion-implanted. Then, a heat treatment for electrically activating the implanted impurities is performed if necessary. As a result, in the p-type Si substrate 21 on both sides of the word line 26 and the floating gate 24, the one end of the floating gate 24 is self-aligned with the word line 26 and the floating gate 24.
The n + type diffusion layers 27 and 28 are formed so as to overlap with.

【0060】次に、図9に示すように、例えばCVD法
により全面にSiO2 膜のような層間絶縁膜29および
Si3 4 膜31を順次形成する。ここで、Si3 4
膜31の厚さは例えば100nm程度である。
Next, as shown in FIG. 9, an interlayer insulating film 29 such as a SiO 2 film and a Si 3 N 4 film 31 are sequentially formed on the entire surface by, eg, CVD method. Where Si 3 N 4
The thickness of the film 31 is, for example, about 100 nm.

【0061】次に、図10および図11に示すように、
Si3 4 膜31上に、フローティングゲート24とn
+ 型拡散層28とが重なった部分の一部を含む開口部3
2aを有するレジストパターン32をリソグラフィー法
により形成した後、このレジストパターン32をマスク
としてSi3 4 膜31を例えばRIE法のような異方
性エッチング法により基板表面と垂直方向にエッチング
し、レジストパターン32により覆われていない部分の
Si3 4 膜31を除去する。
Next, as shown in FIG. 10 and FIG.
The floating gate 24 and n are formed on the Si 3 N 4 film 31.
The opening 3 including a part of the portion where the + type diffusion layer 28 overlaps
After the resist pattern 32 having 2a is formed by the lithography method, the Si 3 N 4 film 31 is etched in the direction perpendicular to the substrate surface by an anisotropic etching method such as the RIE method using the resist pattern 32 as a mask. The portion of the Si 3 N 4 film 31 not covered by the pattern 32 is removed.

【0062】次に、レジストパターン32を除去した
後、Si3 4 膜31を酸化マスクとして熱酸化を行
う。これによって、図12に示すように、Si3 4
31により覆われていないフローティングゲート24の
一端部24aが選択的に熱酸化されて丸まり、この一端
部24aの部分におけるゲート絶縁膜23の厚さが他の
部分に比べて増大する。なお、この際、Si3 4 膜3
1により覆われていないワード線26の一端部26aも
選択的に熱酸化されて丸まる。この熱酸化は、例えばウ
エット酸化法により行い、酸化温度は例えば850℃程
度とする。酸化時間は、フローティングゲート24の一
端部24aの形状やデバイス特性などにより決定され
る。
Next, after removing the resist pattern 32, thermal oxidation is performed using the Si 3 N 4 film 31 as an oxidation mask. As a result, as shown in FIG. 12, one end portion 24a of the floating gate 24 not covered with the Si 3 N 4 film 31 is selectively thermally oxidized and rounded, and the gate insulating film 23 at the one end portion 24a is covered with the gate insulating film 23. The thickness is increased compared to other parts. At this time, the Si 3 N 4 film 3
One end 26a of the word line 26 not covered with 1 is also selectively thermally oxidized and rounded. This thermal oxidation is performed by, for example, a wet oxidation method, and the oxidation temperature is, eg, about 850 ° C. The oxidation time is determined by the shape of the one end 24a of the floating gate 24, device characteristics, and the like.

【0063】以上により、目的とするDINOR方式の
バーチャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEP
ROMが製造される。
From the above, the objective DINOR type virtual ground array type flash EEP
The ROM is manufactured.

【0064】以上のように、この第2実施例によれば、
フローティングゲート24とデータの書き込み時に電子
の引き抜きを行う側のn+ 型拡散層28とが重なった部
分におけるゲート絶縁膜23のうちのワード線26の延
在方向における一部分23aが他の部分に比べて厚く形
成されており、このフローティングゲート24とn+
拡散層28とが重なった部分におけるゲート絶縁膜23
のうちのこの部分23a以外の部分は電子のF−Nトン
ネリングが可能な厚さを有する。このため、データの書
き込み時には、フローティングゲート24中の電子は、
ゲート絶縁膜23のうちのこの厚さが小さい部分だけを
通してF−Nトンネリングによりドレイン領域としての
+ 型拡散層28に引き抜かれることになるので、F−
Nトンネリングが起きる領域の面積が小さくなる。これ
によって、フローティングゲート24とドレイン領域と
してのn+ 型拡散層28との間の容量CD を実効的に小
さくすることができる。このため、書き込み時にn+
拡散層28に印加する電圧VD を一定とした場合、従来
に比べて書き込み効率の向上を図ることができ、これに
よって書き込み速度の向上を図ることができる。あるい
は、書き込み電圧の低電圧化を図ることができる。
As described above, according to the second embodiment,
A portion 23a of the gate insulating film 23 in the extending direction of the word line 26 in the portion where the floating gate 24 and the n + type diffusion layer 28 on the side where electrons are extracted at the time of writing data overlap each other compared to other portions. And the gate insulating film 23 is formed in a portion where the floating gate 24 and the n + type diffusion layer 28 overlap each other.
The portion other than this portion 23a has a thickness capable of F-N tunneling of electrons. Therefore, when writing data, the electrons in the floating gate 24
Since only the thin portion of the gate insulating film 23 is extracted by the F-N tunneling to the n + -type diffusion layer 28 as the drain region, the F-
The area of the region where N tunneling occurs becomes small. As a result, the capacitance C D between the floating gate 24 and the n + type diffusion layer 28 as the drain region can be effectively reduced. Therefore, when the voltage V D applied to the n + type diffusion layer 28 at the time of writing is constant, the writing efficiency can be improved as compared with the conventional case, and thus the writing speed can be improved. Alternatively, the writing voltage can be reduced.

【0065】さらに、書き込み時には、フローティング
ゲート24とn+ 型拡散層28とが重なった部分におけ
るゲート絶縁膜23のうちの厚さが小さい部分だけに高
電界が印加されるので、バンド間トンネリングによりド
レイン領域としてのn+ 型拡散層28とp型Si基板2
1との間に流れるリーク電流は従来に比べて少なくな
る。
Further, at the time of writing, since a high electric field is applied only to a portion of the gate insulating film 23 where the floating gate 24 and the n + type diffusion layer 28 overlap each other with a small thickness, a band-to-band tunneling is caused. N + type diffusion layer 28 as a drain region and p type Si substrate 2
The leak current flowing between 1 and 1 is smaller than that in the conventional case.

【0066】以上、この発明の実施例について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
The embodiments of the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【0067】例えば、上述の第1実施例においては、D
INOR方式のバーチャル・グラウンド・アレイ型のフ
ラッシュEEPROMにこの発明を適用した場合につい
て説明したが、この発明は、フローティングゲート中の
電子を拡散層に引き抜くことにより書き込みを行う方式
のバーチャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEE
PROM全般に適用することが可能であり、DINOR
方式のものに限定されるものではない。
For example, in the above-mentioned first embodiment, D
The case where the present invention is applied to an INOR type virtual ground array type flash EEPROM has been described. The present invention, however, is a virtual ground array type in which writing is performed by extracting electrons in the floating gate to the diffusion layer. Type flash EE
It can be applied to all PROMs, and DINOR
It is not limited to the system type.

【0068】同様に、上述の第2実施例においては、ス
タックゲート型のDINOR方式のフラッシュEEPR
OMにこの発明を適用した場合について説明したが、こ
の発明は、フローティングゲート中の電子を拡散層に引
き抜くことにより書き込みを行う方式のフラッシュEE
PROM全般に適用することが可能であり、DINOR
方式のものに限定されるものではない。
Similarly, in the above-described second embodiment, the stacked gate type DINOR flash EEPR is used.
The case where the present invention is applied to the OM has been described, but the present invention is a flash EE in which writing is performed by drawing out electrons in the floating gate to the diffusion layer.
It can be applied to all PROMs, and DINOR
It is not limited to the system type.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
データの読み出し時に読み出し電流を十分に確保しつ
つ、データの書き込み時に書き込みを行うべきメモリセ
ルに隣接するメモリセルに保持されたデータの破壊が生
じるのを防止することができ、あるいは、書き込み効率
の向上または書き込み電圧の低電圧化を図ることがで
き、しかも低消費電力の不揮発性半導体記憶装置を実現
することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to prevent the destruction of the data held in the memory cell adjacent to the memory cell to be written at the time of writing the data while ensuring a sufficient read current at the time of reading the data, or to improve the write efficiency. It is possible to realize a non-volatile semiconductor memory device which can be improved or the write voltage can be lowered and which has low power consumption.

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

【図1】この発明の第1実施例によるDINOR方式の
バーチャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEP
ROMを示す断面図である。
FIG. 1 is a DINOR virtual ground array flash EEP according to a first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows ROM.

【図2】この発明の第1実施例によるDINOR方式の
バーチャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEP
ROMの製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 2 is a DINOR type virtual ground array type flash EEP according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the ROM.

【図3】この発明の第1実施例によるDINOR方式の
バーチャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEP
ROMの製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 3 is a DINOR type virtual ground array type flash EEP according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the ROM.

【図4】この発明の第1実施例によるDINOR方式の
バーチャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEP
ROMの製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 4 is a DINOR type virtual ground array type flash EEP according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the ROM.

【図5】この発明の第1実施例によるDINOR方式の
バーチャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEP
ROMの製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 5 is a DINOR type virtual ground array type flash EEP according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the ROM.

【図6】この発明の第2実施例によるスタックゲート型
のDINOR方式のフラッシュEEPROMを示す平面
図である。
FIG. 6 is a plan view showing a stack gate type DINOR type flash EEPROM according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6のVII−VII線に沿っての拡大断面図
である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG.

【図8】この発明の第2実施例によるスタックゲート型
のDINOR方式のフラッシュEEPROMの製造方法
を説明するための断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the stack gate type DINOR flash EEPROM according to the second embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第2実施例によるスタックゲート型
のDINOR方式のフラッシュEEPROMの製造方法
を説明するための断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the stack gate type DINOR flash EEPROM according to the second embodiment of the present invention.

【図10】この発明の第2実施例によるスタックゲート
型のDINOR方式のフラッシュEEPROMの製造方
法を説明するための断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing the stack gate type DINOR flash EEPROM according to the second embodiment of the present invention.

【図11】この発明の第2実施例によるスタックゲート
型のDINOR方式のフラッシュEEPROMの製造方
法を説明するための平面図である。
FIG. 11 is a plan view for explaining a method of manufacturing a stack gate type DINOR flash EEPROM according to the second embodiment of the present invention.

【図12】この発明の第2実施例によるスタックゲート
型のDINOR方式のフラッシュEEPROMの製造方
法を説明するための断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the stack gate type DINOR flash EEPROM according to the second embodiment of the present invention.

【図13】従来のDINOR方式のバーチャル・グラウ
ンド・アレイ型のフラッシュEEPROMの等価回路図
である。
FIG. 13 is an equivalent circuit diagram of a conventional DINOR virtual ground array type flash EEPROM.

【図14】従来のDINOR方式のバーチャル・グラウ
ンド・アレイ型のフラッシュEEPROMの要部の断面
図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of a conventional DINOR virtual ground array type flash EEPROM.

【図15】従来のスタックゲート型のDINOR方式の
フラッシュEEPROMを示す平面図である。
FIG. 15 is a plan view showing a conventional stack gate type DINOR type flash EEPROM.

【図16】図15のXVI−XVI線に沿っての拡大断
面図である。
16 is an enlarged cross-sectional view taken along line XVI-XVI of FIG.

【図17】従来のスタックゲート型のDINOR方式の
フラッシュEEPROMの書き込み方法を説明するため
の断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining a writing method of a conventional stack gate type DINOR type flash EEPROM.

【図18】従来のスタックゲート型のDINOR方式の
フラッシュEEPROMの読み出し方法を説明するため
の断面図である。
FIG. 18 is a sectional view for explaining a reading method of a conventional stack gate type DINOR type flash EEPROM.

【図19】従来のスタックゲート型のDINOR方式の
フラッシュEEPROMの各部に形成される容量を示す
略線図である。
FIG. 19 is a schematic diagram showing capacitors formed in respective parts of a conventional stack gate type DINOR flash EEPROM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21 p型Si基板 2、23 ゲート絶縁膜 3、24 フローティングゲート 4、27、28 n+ 型拡散層 5、25、29 層間絶縁膜 6、26 ワード線 7、31 Si3 4 膜 8、32 レジストパターン 22 フィールド絶縁膜1, 21 p-type Si substrate 2, 23 gate insulating film 3, 24 floating gate 4, 27, 28 n + type diffusion layer 5, 25, 29 interlayer insulating film 6, 26 word line 7, 31 Si 3 N 4 film 8 , 32 resist pattern 22 field insulating film

───────────────────────────────────────────────────── 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 27/10 471 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H01L 27/115 27/10 471

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基体上にゲート絶縁膜を介して設
けられたフローティングゲートと、 その一端部が上記フローティングゲートと重なるように
して上記フローティングゲートの両側の部分における上
記半導体基体中にそれぞれ設けられた拡散層とを有する
不揮発性半導体記憶装置において、 上記フローティングゲートと一方の上記拡散層とが重な
った部分における上記ゲート絶縁膜の少なくとも一部が
他の部分に比べて厚く形成されていることを特徴とする
不揮発性半導体記憶装置。
1. A floating gate provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and one end of the floating gate overlaps with the floating gate, and the floating gate is provided in the semiconductor substrate on both sides of the floating gate. In the nonvolatile semiconductor memory device having a diffusion layer, at least a part of the gate insulating film in a portion where the floating gate and one of the diffusion layers overlap each other is formed thicker than other portions. A characteristic non-volatile semiconductor memory device.
【請求項2】 上記フローティングゲート中の電子を他
方の上記拡散層または上記一方の上記拡散層に引き抜く
ことにより書き込みを行うようにしたことを特徴とする
請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein writing is performed by extracting electrons in the floating gate to the other diffusion layer or the one diffusion layer.
【請求項3】 上記フローティングゲートと上記一方の
上記拡散層とが重なった部分における上記ゲート絶縁膜
の全体が他の部分に比べて厚く形成されていることを特
徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
3. The non-volatile according to claim 1, wherein the entire gate insulating film in a portion where the floating gate and the one diffusion layer overlap each other is thicker than other portions. Semiconductor memory device.
【請求項4】 上記フローティングゲートと上記一方の
上記拡散層とが重なった部分における上記ゲート絶縁膜
の一部が他の部分に比べて厚く形成されていることを特
徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
4. The part of the gate insulating film in a portion where the floating gate and the one diffusion layer overlap each other is formed thicker than other portions. Nonvolatile semiconductor memory device.
【請求項5】 上記半導体基体はシリコンからなり、上
記ゲート絶縁膜は二酸化シリコンからなり、上記フロー
ティングゲートは多結晶シリコンからなることを特徴と
する請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
5. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is made of silicon, the gate insulating film is made of silicon dioxide, and the floating gate is made of polycrystalline silicon.
【請求項6】 上記不揮発性半導体記憶装置はバーチャ
ル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEPROMで
あることを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記
憶装置。
6. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the non-volatile semiconductor memory device is a virtual ground array type flash EEPROM.
【請求項7】 上記不揮発性半導体記憶装置は分割ビッ
ト線NOR方式のフラッシュEEPROMであることを
特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
7. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the non-volatile semiconductor memory device is a split bit line NOR type flash EEPROM.
【請求項8】 半導体基体上にゲート絶縁膜を介して設
けられたフローティングゲートと、 その一端部が上記フローティングゲートと重なるように
して上記フローティングゲートの両側の部分における上
記半導体基体中にそれぞれ設けられた拡散層とを有する
不揮発性半導体記憶装置の製造方法であって、 上記半導体基体上に上記ゲート絶縁膜および半導体膜を
順次形成した後、上記半導体膜をパターニングすること
により上記フローティングゲートを形成する工程と、 上記フローティングゲートの一端部の少なくとも一部を
選択的に絶縁体化することによりその部分における上記
ゲート絶縁膜の厚さを大きくする工程と、 上記フローティングゲートをマスクとして上記半導体基
体中に不純物を導入することにより上記拡散層を形成す
る工程とを有す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. A floating gate provided on a semiconductor substrate with a gate insulating film interposed between the floating gate and the floating gate, wherein one end of the floating gate overlaps with the floating gate. A method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device having a diffusion layer, wherein the gate insulating film and the semiconductor film are sequentially formed on the semiconductor substrate, and then the semiconductor film is patterned to form the floating gate. A step of increasing the thickness of the gate insulating film in at least a part of one end of the floating gate by selectively insulating the floating gate, and using the floating gate as a mask in the semiconductor substrate. A process for forming the diffusion layer by introducing impurities. Method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device characterized by having and.
【請求項9】 上記フローティングゲートの上記一端部
の全体を選択的に絶縁体化するようにしたことを特徴と
する請求項8記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方
法。
9. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 8, wherein the entire one end of the floating gate is selectively made into an insulator.
【請求項10】 上記フローティングゲートの上記一端
部の一部を選択的に絶縁体化するようにしたことを特徴
とする請求項8記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方
法。
10. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 8, wherein a part of the one end of the floating gate is selectively made into an insulator.
【請求項11】 上記フローティングゲートの上記一端
部の全体を選択的に酸化することによりその部分を絶縁
体化するようにしたことを特徴とする請求項9記載の不
揮発性半導体記憶装置の製造方法。
11. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 9, wherein the entire one end of the floating gate is selectively oxidized to become an insulator. .
【請求項12】 上記フローティングゲートの上記一端
部の一部を選択的に酸化することによりその部分を絶縁
体化するようにしたことを特徴とする請求項10記載の
不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
12. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 10, wherein a part of the one end of the floating gate is selectively oxidized to become an insulator. Method.
【請求項13】 上記半導体基体はシリコンからなり、
上記ゲート絶縁膜は二酸化シリコンからなり、上記半導
体膜は多結晶シリコンからなることを特徴とする請求項
8記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
13. The semiconductor substrate is made of silicon,
9. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 8, wherein the gate insulating film is made of silicon dioxide, and the semiconductor film is made of polycrystalline silicon.
【請求項14】 上記不揮発性半導体記憶装置はバーチ
ャル・グラウンド・アレイ型のフラッシュEEPROM
であることを特徴とする請求項8記載の不揮発性半導体
記憶装置の製造方法。
14. The non-volatile semiconductor memory device is a virtual ground array type flash EEPROM.
9. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 8, wherein:
【請求項15】 上記不揮発性半導体記憶装置は分割ビ
ット線NOR方式のフラッシュEEPROMであること
を特徴とする請求項8記載の不揮発性半導体記憶装置の
製造方法。
15. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 8, wherein the nonvolatile semiconductor memory device is a split bit line NOR type flash EEPROM.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11163305A (en) * 1997-11-04 1999-06-18 Oko Denshi Kofun Yugenkoshi Nonvolatile semiconductor memory device

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