JPH04230077A - semiconductor storage device - Google Patents
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- JPH04230077A JPH04230077A JP2418773A JP41877390A JPH04230077A JP H04230077 A JPH04230077 A JP H04230077A JP 2418773 A JP2418773 A JP 2418773A JP 41877390 A JP41877390 A JP 41877390A JP H04230077 A JPH04230077 A JP H04230077A
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- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/10—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the top-view layout
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- H—ELECTRICITY
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- Read Only Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
[発明の目的] [Purpose of the invention]
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、NANDセル型EEP
ROM等の半導体記憶装置に関する。[Industrial Application Field] The present invention is a NAND cell type EEP
It relates to semiconductor storage devices such as ROM.
【0002】0002
【従来の技術】浮遊ゲートと制御ゲートを有する電気的
書替え可能なメモリセルを用いたEEPROMが知られ
ている。なかでも、複数のメモリセルのソース,ドレイ
ン拡散層を隣接するもの同士で共用する形で直列接続し
てNANDセルを構成したEEPROMは、高集積化で
きるものとして注目されている。2. Description of the Related Art EEPROMs using electrically rewritable memory cells having floating gates and control gates are known. Among these, an EEPROM in which a plurality of memory cells are connected in series so that adjacent ones share the source and drain diffusion layers to form a NAND cell is attracting attention as a device that can be highly integrated.
【0003】しかしこの種のEEPROMには、次のよ
うな問題があった。一つは、メモリセルが配列形成され
たセルアレイ領域の周辺部のメモリセルが内部のそれと
形状や特性が異なることである。これには二つの原因が
ある。通常この種のメモリセルでは、浮遊ゲートと制御
ゲート間の結合容量を十分大きくするために、浮遊ゲー
トは素子領域からフィールド領域上に一部延在するよう
に配設される。ところがセルアレイ領域内部に素子領域
と交互に形成されるフィールド領域に比べてセルアレイ
領域外部のフィールド領域は広い面積を持つ。したがっ
てフィールド酸化膜を通常のLOCOS法で形成した場
合、セルアレイ領域内部でセル間を分離するためのフィ
ールド酸化膜の盛り上がりに比べてセルアレイ領域外部
の広いフィールド領域でのフィールド酸化膜の盛り上が
りが大きくなる。その結果、平坦性の異なるセルアレイ
領域内部とその周辺部とでは加工される浮遊ゲートおよ
び制御ゲートの形状が異なったものとなる。これが、メ
モリセル特性のばらつきの原因となる。もう一つの原因
は、フィールド領域にイオン注入により形成される反転
防止層の不純物のしみ出し効果が、セルアレイ領域内部
に位置するフィールド領域とセルアレイ周辺部とでは異
なることである。これは、セルアレイ領域内部の狭いフ
ィールド領域に比べてセルアレイ領域外部の広いフィー
ルド領域には十分多量の不純物が導入されるためである
。これも、メモリセルの特性のばらつきとなって現れる
。However, this type of EEPROM has the following problems. One is that the memory cells in the periphery of the cell array region where the memory cells are arranged are different in shape and characteristics from those inside. There are two reasons for this. Generally, in this type of memory cell, the floating gate is arranged so as to partially extend from the element region onto the field region in order to sufficiently increase the coupling capacitance between the floating gate and the control gate. However, the field area outside the cell array area has a larger area than the field area formed alternately with the element area inside the cell array area. Therefore, when a field oxide film is formed using the normal LOCOS method, the swell of the field oxide film in a wide field area outside the cell array area becomes larger than the swell of the field oxide film for isolating cells inside the cell array area. . As a result, the shape of the floating gate and control gate to be processed differs between the interior of the cell array region and the peripheral portion thereof, which have different flatness. This causes variations in memory cell characteristics. Another reason is that the seepage effect of impurities in the anti-inversion layer formed by ion implantation in the field region is different between the field region located inside the cell array region and the peripheral portion of the cell array. This is because a sufficiently large amount of impurity is introduced into a wide field region outside the cell array region compared to a narrow field region inside the cell array region. This also appears as variations in the characteristics of the memory cells.
【0004】二つ目の問題は、この種のEEPORMで
はデータ書き込みや消去に電源電位より昇圧された高電
位が用いられるため、これらの高電位が印加される周辺
回路内のMOSトランジスタの信頼性の確保が難しいこ
とである。高電位が印加されるMOSトランジスタの信
頼性を確保するためにはそれらのゲート酸化膜厚を十分
厚くすることが必要になる。これに合わせて、電源電位
が用いられるMOSトランジスタのゲート酸化膜厚も厚
くすると、短チャネル効果等を低減するためにゲート長
を短くすることができない。The second problem is that in this type of EEPORM, a high potential boosted from the power supply potential is used for writing and erasing data, so the reliability of MOS transistors in the peripheral circuits to which these high potentials are applied is affected. It is difficult to ensure that In order to ensure the reliability of MOS transistors to which a high potential is applied, it is necessary to make their gate oxide films sufficiently thick. In accordance with this, if the thickness of the gate oxide film of a MOS transistor using a power supply potential is increased, the gate length cannot be shortened in order to reduce short channel effects and the like.
【0005】もう一つの問題は、周辺回路にCMOS回
路を用いた場合に、通常pチャネルMOSトランジスタ
とnチャネルMOSトランジスタのそれぞれの特性最適
化のためのチャネルイオン注入等が必要になり、製造工
程が複雑になることである。Another problem is that when a CMOS circuit is used as a peripheral circuit, channel ion implantation is usually required to optimize the characteristics of each of the p-channel MOS transistor and the n-channel MOS transistor, which increases the manufacturing process. becomes complicated.
【0006】同様の問題は、NANDセル型EEPRO
Mに限らず、NOR型のEEPROMにもあるし、また
EEPROMだけでなく、DRAMやSRAM等の各種
半導体記憶装置にもある。A similar problem occurs in NAND cell type EEPRO.
It exists not only in M but also in NOR type EEPROM, and not only in EEPROM but also in various semiconductor memory devices such as DRAM and SRAM.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の半
導体記憶装置には、メモリセルアレイ領域の内部と周辺
部とでメモリセル特性が異なったものとなる、高電位が
用いられる周辺回路内でMOSトランジスタのゲート長
を微細化することができない、CMOS周辺回路を用い
ると製造工程が複雑になる、といった問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, conventional semiconductor memory devices have problems in peripheral circuits that use high potential, where memory cell characteristics differ between the inside of the memory cell array area and the peripheral area. There have been problems in that the gate length of a MOS transistor cannot be miniaturized, and that the manufacturing process becomes complicated if a CMOS peripheral circuit is used.
【0008】本発明は、この様な問題を解決して特性向
上を図った半導体記憶装置を提供することを目的とする
。An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that solves these problems and improves its characteristics.
【0009】[発明の構成][Configuration of the invention]
【0010】0010
【課題を解決するための手段】本発明は、第1に、半導
体基板に複数のメモリセルが配列形成されたセルアレイ
を有する半導体記憶装置において、セルアレイ領域外部
のフィールド領域端部に、セルアレイ内部のメモリセル
特性を均一化するためにダミー素子領域が形成されてい
ることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] Firstly, in a semiconductor memory device having a cell array in which a plurality of memory cells are arranged and formed on a semiconductor substrate, the present invention provides a structure in which a cell array inside the cell array is provided at the end of a field region outside the cell array region. A feature is that a dummy element region is formed to make memory cell characteristics uniform.
【0011】本発明は、第2に、半導体基板に電気的書
替え可能な複数のメモリセルからなるセルアレイと、こ
のセルアレイの書込み,消去および読出しを制御する周
辺回路とが形成された半導体記憶装置において、周辺回
路内の電源電位がゲートに印加されるMOSトランジス
タと電源電位より高い高電位がゲートに印加されるMO
Sトランジスタのゲート酸化膜の膜厚を異ならせたこと
を特徴とする。Second, the present invention provides a semiconductor memory device in which a cell array consisting of a plurality of electrically rewritable memory cells and a peripheral circuit for controlling writing, erasing, and reading of this cell array are formed on a semiconductor substrate. , a MOS transistor to which the power supply potential in the peripheral circuit is applied to the gate, and a MOS transistor to which a high potential higher than the power supply potential is applied to the gate.
A feature is that the gate oxide films of the S transistors have different thicknesses.
【0012】本発明は、第3に、第1導電型半導体基板
の第2導電型ウェル内に電気的書替え可能な複数のメモ
リセルからなるセルアレイが形成され、セルアレイ領域
とは別の第2導電型ウェルに形成されたセルアレイの書
込み,消去および読出しを制御する周辺回路が形成され
た半導体記憶装置において、周辺回路内の前記第2導電
型ウェルに形成された第1導電チャネルMOSトランジ
スタと、前記第2導電型ウェル内に形成された第1導電
型ウェルに形成された第2導電チャネルMOSトランジ
スタのチャネルイオン注入が同時に行われていることを
特徴とする。Thirdly, the present invention provides that a cell array consisting of a plurality of electrically rewritable memory cells is formed in a second conductivity type well of a first conductivity type semiconductor substrate, and a second conductivity type separate from the cell array area is formed. In a semiconductor memory device in which a peripheral circuit for controlling writing, erasing, and reading of a cell array formed in a type well is formed, a first conductive channel MOS transistor formed in the second conductive type well in the peripheral circuit; The method is characterized in that channel ion implantation of the second conductive channel MOS transistor formed in the first conductive type well formed in the second conductive type well is performed simultaneously.
【0013】[0013]
【作用】本発明によれば、セルアレイ領域外部のフィー
ルド領域端部にダミー素子領域を設けることによって、
セルアレイ領域でのパターン加工条件や不純物のしみ出
し効果がセルアレイ領域全体で均一になり、したがって
メモリセル特性の均一性が向上する。[Operation] According to the present invention, by providing a dummy element region at the end of the field region outside the cell array region,
The pattern processing conditions and impurity seepage effect in the cell array region become uniform throughout the cell array region, thus improving the uniformity of memory cell characteristics.
【0014】また本発明によれば、周辺回路内で高電位
が印加されるMOSトランジスタと電源電位が印加され
るMOSトランジスタのゲート絶縁膜厚を印加される電
位に応じて異ならせることによって、周辺回路内での素
子の微細化と信頼性の確保を両立させることができる。Further, according to the present invention, the gate insulating film thickness of the MOS transistor to which a high potential is applied and the MOS transistor to which a power supply potential is applied in the peripheral circuit is made different depending on the applied potential. It is possible to achieve both miniaturization of elements within a circuit and ensuring reliability.
【0015】さらに本発明によれば、周辺回路内を二重
ウェル構造としてpチャネルMOSトランジスタとnチ
ャネルMOSトランジスタのチャネルイオン注入を同時
に行うことによってそれぞれ所望のしきい値を得ること
を可能として、製造工程の簡略化を図ることができる。Furthermore, according to the present invention, by forming a double well structure in the peripheral circuit and performing channel ion implantation of the p-channel MOS transistor and the n-channel MOS transistor simultaneously, desired threshold values can be obtained for each of the p-channel MOS transistors and the n-channel MOS transistor. The manufacturing process can be simplified.
【0016】[0016]
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明する
。図1は、本発明の一実施例に係るNANDセル型EE
PROMのNANDセルを示すレイアウトであり、図2
(a)(b)はそれぞれ図1のA−A′およびB−B′
断面図であり、図3はNANDセルアレイの等価回路で
ある。この実施例では、4個のメモリセルM1〜M4と
2個の選択ゲートS1,S2を、それらのソース,ドレ
イン拡散層を隣接するもの同士で共用する形で直列接続
してNANDセルが構成されている。この様なNAND
セルがマトリクス配列されてセルアレイが構成されてい
る。NANDセルのドレインは選択ゲートS1を介して
ビット線BLに接続され、ソースは選択ゲートS2を介
して接地線SSに接続されている。各メモリセルの制御
ゲートCG1〜CG4は、ビット線と交差して連続的に
配設されてワード線となる。この実施例では4個のメモ
リセルでNANDセルを構成しているが、一般に2n個
のメモリセルで一つのNANDセルを構成することがで
きる。Embodiments Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a NAND cell type EE according to an embodiment of the present invention.
This is a layout showing the NAND cell of PROM, and is shown in Figure 2.
(a) and (b) are A-A' and B-B' in Figure 1, respectively.
3 is a cross-sectional view, and FIG. 3 is an equivalent circuit of a NAND cell array. In this embodiment, a NAND cell is constructed by connecting four memory cells M1 to M4 and two selection gates S1 and S2 in series so that adjacent ones share their source and drain diffusion layers. ing. NAND like this
Cells are arranged in a matrix to form a cell array. The drain of the NAND cell is connected to the bit line BL via the selection gate S1, and the source is connected to the ground line SS via the selection gate S2. Control gates CG1 to CG4 of each memory cell are continuously arranged to intersect with a bit line to form a word line. In this embodiment, the NAND cell is composed of four memory cells, but generally one NAND cell can be composed of 2n memory cells.
【0017】具体的なメモリセル構造を図2により説明
する。この実施例ではn型シリコン基板1を用いて、こ
の基板1にp型ウェル2が形成され、このp型ウェル2
にセルアレイが構成されている。後に説明するように周
辺回路は、セルアレイ領域とは別に形成されたp型ウェ
ルに形成される。NANDセルは、p型ウェル2にはL
OCOS法によって素子分離酸化膜10が形成され、こ
の素子分離酸化膜10で囲まれた素子領域に第1ゲート
酸化膜3を介して浮遊ゲート4(41〜44)が形成さ
れ、この上に第2ゲート酸化膜5を介して制御ゲート6
(61〜64)が形成されている。第1ゲート酸化膜3
は、5〜20nmの熱酸化膜であり、第2ゲート酸化膜
5は15〜40nmの熱酸化膜である。また浮遊ゲート
4は50〜400nmの第1層多結晶シリコンにより形
成され、制御ゲート6は100〜400nmの第2層多
結晶シリコンにより形成される。各メモリセルのソース
,ドレインとなるn型拡散層9は隣接するもの同士で共
用する形で4個のメモリセルが直列接続される。ゲート
および拡散層が形成された基板上は、CVD絶縁膜7で
覆われ、この上にビット線8が配設される。A specific memory cell structure will be explained with reference to FIG. In this embodiment, an n-type silicon substrate 1 is used, and a p-type well 2 is formed in this substrate 1.
A cell array is configured. As will be explained later, the peripheral circuit is formed in a p-type well formed separately from the cell array region. The NAND cell has L in the p-type well 2.
An element isolation oxide film 10 is formed by the OCOS method, and floating gates 4 (41 to 44) are formed via the first gate oxide film 3 in the element region surrounded by this element isolation oxide film 10. 2 Control gate 6 via gate oxide film 5
(61-64) are formed. First gate oxide film 3
is a thermal oxide film with a thickness of 5 to 20 nm, and the second gate oxide film 5 is a thermal oxide film with a thickness of 15 to 40 nm. Furthermore, the floating gate 4 is formed of a first layer of polycrystalline silicon with a thickness of 50 to 400 nm, and the control gate 6 is formed of a second layer of polycrystalline silicon with a thickness of 100 to 400 nm. Four memory cells are connected in series so that the n-type diffusion layer 9 serving as the source and drain of each memory cell is shared by adjacent memory cells. The substrate on which the gate and diffusion layer are formed is covered with a CVD insulating film 7, and a bit line 8 is provided on this.
【0018】二つの選択ゲートS1,S2の部分は、ゲ
ート酸化膜32の膜厚が25〜40nmとメモリセルの
それより厚く形成される。ゲート電極45、46は浮遊
ゲート4と同じ第1層多結晶シリコン膜を用いて形成さ
れている。そして制御ゲート6と同じ第2層多結晶シリ
コン膜により形成された配線65,66がゲート電極4
5,46に重ねて形成され、所定間隔毎にスルーホール
を介してゲート電極45,46に接続されている。In the two selection gates S1 and S2, the gate oxide film 32 is formed to have a thickness of 25 to 40 nm, which is thicker than that of the memory cell. The gate electrodes 45 and 46 are formed using the same first layer polycrystalline silicon film as the floating gate 4. Wiring lines 65 and 66 formed of the same second layer polycrystalline silicon film as the control gate 6 are connected to the gate electrodes 4.
5 and 46, and are connected to gate electrodes 45 and 46 via through holes at predetermined intervals.
【0019】各メモリセルの浮遊ゲート4と制御ゲート
6および選択ゲートのゲート電極45,46と配線65
,66は、ゲート長方向には同じエッチングマスクを用
いて同時にパターニングされている。そしてソース,ド
レイン拡散層となるn型層9はこれらのゲート電極およ
び配線をマスクとして砒素または燐をイオン注入して形
成されている。The floating gate 4 and control gate 6 of each memory cell, the gate electrodes 45 and 46 of the selection gate, and the wiring 65
, 66 are simultaneously patterned using the same etching mask in the gate length direction. The n-type layer 9, which becomes the source and drain diffusion layers, is formed by ion-implanting arsenic or phosphorus using these gate electrodes and interconnections as masks.
【0020】メモリセルの浮遊ゲート4は、図2(a)
に示すように素子領域からフィールド酸化膜10上に乗
り上げる状態にパターン形成されており、これによりメ
モリセルの制御ゲート4と基板1間の容量C1は、浮遊
ゲート4と制御ゲート6間の容量C2に比べて小さく設
定されている。具体的な数値例を上げて説明する。1μ
mルールに従って浮遊ゲート4および制御ゲート6を幅
1μm、チャネル長1μmとする。また浮遊ゲート4は
フィールド領域上に両側に1μmずつ延在させる。第1
ゲート酸化膜3は20nm、第2ゲート酸化膜5は35
nmとする。熱酸化膜の誘電率をεとすると、結合容量
C1,C2はそれぞれ、
C1=ε/0.02
C2=3ε/0.035
となる。すなわち、C1<C2なる条件を満たしている
。The floating gate 4 of the memory cell is shown in FIG. 2(a).
As shown in FIG. 2, the pattern is formed so that it runs over the field oxide film 10 from the element region, so that the capacitance C1 between the control gate 4 and the substrate 1 of the memory cell is equal to the capacitance C2 between the floating gate 4 and the control gate 6. is set smaller than . This will be explained using specific numerical examples. 1μ
According to the m rule, the floating gate 4 and the control gate 6 have a width of 1 μm and a channel length of 1 μm. Further, the floating gate 4 is extended by 1 μm on both sides over the field region. 1st
The gate oxide film 3 is 20 nm thick, and the second gate oxide film 5 is 35 nm thick.
Let it be nm. When the dielectric constant of the thermal oxide film is ε, the coupling capacitances C1 and C2 are as follows, respectively: C1=ε/0.02 C2=3ε/0.035. That is, the condition C1<C2 is satisfied.
【0021】図4は、セルアレイ領域周辺部とこれに接
するフィールド領域部分のレイアウトである。セルアレ
イの制御ゲート線が走る方向のすなわちワード線方向の
端部のフィールド領域には、斜線で示したようにダミー
素子領域11が形成されている。セルアレイ領域内の素
子領域間隔をaとして、セルアレイ領域内の最も端にあ
る素子領域とフィールド領域内に形成されるダミー素子
領域11との間隔をaとしている。このダミー素子領域
11にはセルアレイ領域におけるようにn型拡散層は形
成しない。セルアレイ領域のp型ウェルはこのダミー素
子領域の下まで形成されており、このダミー素子領域1
1上に配設されたAl配線13を高濃度p型拡散層12
を介してp型ウェルにコンタクトさせている。14がそ
のコンタクト部である。このAl配線13はまた、第3
層多結晶シリコン膜により形成された接地線15にもコ
ンタクトさせている。16がそのコンタクト部である。FIG. 4 shows the layout of the peripheral portion of the cell array region and the field region portion in contact therewith. In the field region at the end of the cell array in the direction in which the control gate line runs, that is, in the word line direction, a dummy element region 11 is formed as shown by diagonal lines. Let a be the interval between element regions in the cell array region, and let a be the interval between the endmost element region in the cell array region and the dummy element region 11 formed in the field region. An n-type diffusion layer is not formed in this dummy element region 11 unlike in the cell array region. The p-type well in the cell array region is formed to the bottom of this dummy element region, and this dummy element region 1
The Al wiring 13 disposed on the high concentration p-type diffusion layer 12
It is in contact with the p-type well through. 14 is its contact portion. This Al wiring 13 is also connected to the third
It is also brought into contact with a ground line 15 formed of a layered polycrystalline silicon film. 16 is its contact portion.
【0022】ダミー素子領域は、セルアレイ領域外部の
みならず、セルアレイ領域内部の配線コンタクト等のた
めに所定ビット毎に広いフィールド領域となる部分に設
けられる。図5および図6はそれらの部分のレイアウト
を示している。The dummy element region is provided not only outside the cell array region but also inside the cell array region in a portion that becomes a wide field region for each predetermined bit for wiring contacts and the like. 5 and 6 show the layout of those parts.
【0023】図5は、選択ゲート線SG1,SG2の二
層多結晶シリコン膜を相互にコンタクトさせるコンタク
ト部17が設けられるセルアレイ領域内部のフィールド
領域を示している。セルアレイ領域内部でも、この様な
コンタクト部17が設けられるフィールド領域は他のセ
ルアレイ領域内のフィールド領域に比べて面積が大きい
。そこでこの様なフィールド領域に、斜線で示すような
ダミー素子領域18が設けられる。FIG. 5 shows a field region inside the cell array region in which a contact portion 17 for bringing the two-layer polycrystalline silicon films of selection gate lines SG1 and SG2 into contact with each other is provided. Even within the cell array region, the field region in which such a contact portion 17 is provided has a larger area than field regions in other cell array regions. Therefore, a dummy element region 18 as shown by diagonal lines is provided in such a field region.
【0024】また図6は、セルアレイ領域内部で接地線
15とp型ウェルとをAl配線23によって接続する部
分のレイアウトである。この部分もAl配線13とその
コンタクトのために広いフィールド領域となるので、こ
こにも同様に斜線で示すようなダミー素子領域19が設
けられる。Al配線13は、コンタクト部22で高濃度
p型層21を介してp型ウェルにコンタクトし、また第
3層多結晶シリコン膜からなる接地線15に対してコン
タクト部20でコンタクトする。FIG. 6 shows a layout of a portion where the ground line 15 and the p-type well are connected by the Al wiring 23 inside the cell array region. Since this portion also becomes a wide field region due to the Al wiring 13 and its contacts, a dummy element region 19 as shown by diagonal lines is provided here as well. The Al wiring 13 contacts the p-type well through the heavily doped p-type layer 21 at the contact portion 22, and also contacts the ground line 15 made of the third layer polycrystalline silicon film at the contact portion 20.
【0025】図7は、図4のA−A′断面を、ダミー素
子領域がない従来の構造と比較して示している。図7(
b)に示すように従来の構造では、セルアレイ領域端部
ではフィールド酸化膜10の段差がセルアレイ領域内部
より大きくなり、したがって浮遊ゲートおよび制御ゲー
トの加工の際の平坦性がセルアレイ領域内部とは異なる
。また反転防止層23の不純物のしみ出し効果はセルア
レイ領域端部のメモリセルについて大きい。これらが前
述したように、セルアレイ領域内のメモリセル特性のば
らつきの原因になっている。これに対してこの実施例で
は、図7(a)に示すようにセルアレイ領域外のフィー
ルド領域端部にダミー素子領域11が形成されているた
め、セルアレイ領域内のすべてのメモリセルはゲート電
極の加工条件や反転防止層の不純物しみ出しの効果が等
しくなる。図5および図6に示すセルアレイ領域内の広
いフィールド領域部分も同じである。したがってこの実
施例によれば、均一性の優れたメモリセル特性が得られ
る。FIG. 7 shows a cross section taken along the line AA' in FIG. 4 in comparison with a conventional structure without a dummy element region. Figure 7 (
As shown in b), in the conventional structure, the step of the field oxide film 10 is larger at the edge of the cell array region than inside the cell array region, and therefore the flatness during processing of floating gates and control gates is different from that inside the cell array region. . Further, the impurity seepage effect of the inversion prevention layer 23 is large for the memory cells at the end of the cell array region. As described above, these are the causes of variations in memory cell characteristics within the cell array region. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7(a), the dummy element region 11 is formed at the end of the field region outside the cell array region, so that all the memory cells in the cell array region are connected to the gate electrode. The effects of processing conditions and impurity seepage from the anti-inversion layer are made equal. The same applies to the wide field region portions in the cell array region shown in FIGS. 5 and 6. Therefore, according to this embodiment, memory cell characteristics with excellent uniformity can be obtained.
【0026】図8は、周辺回路部の高電位例えば昇圧電
位Vpp(たとえば20V)がゲートに印加される部分
のMOSトランジスタ(以下、Vpp系MOSトランジ
スタという)と電源電位Vcc(たとえば5V)がゲー
トに印加される部分のMOSトランジスタ(以下、Vc
c系MOSトランジスタという)の構造である。周辺回
路は、セルアレイが形成されるp型ウェル2とは別に形
成されたp型ウェル24内に形成される。Vpp系MO
Sトランジスタ部は例えば50nmのゲート酸化膜25
1とし、Vcc系MOSトランジスタ部は20〜25n
mのゲート酸化膜252としている。それぞれのゲート
電極261,262は同じ多結晶シリコンを用いて同時
にパターン形成される。またソース,ドレインとなるn
型拡散層27もそれぞれのゲート電極をマスクとしてこ
れに自己整合されて形成される。Vpp系MOSトラン
ジスタでは、ソース,ドレイン拡散層のチャネルに接す
る部分に低濃度n型層28を設けた所謂LDD構造とし
ている。FIG. 8 shows a portion of a MOS transistor (hereinafter referred to as a Vpp-based MOS transistor) to which a high potential, for example, a boosted potential Vpp (for example, 20 V) in the peripheral circuit section is applied, and a gate to which a power supply potential Vcc (for example, 5 V) is applied. (hereinafter referred to as Vc
This is the structure of a c-type MOS transistor. The peripheral circuit is formed in a p-type well 24 that is formed separately from the p-type well 2 in which the cell array is formed. Vpp-based MO
For example, the S transistor part has a gate oxide film 25 of 50 nm.
1, and the Vcc system MOS transistor part is 20 to 25n.
The gate oxide film 252 has a thickness of m. Each gate electrode 261, 262 is patterned simultaneously using the same polycrystalline silicon. Also, n becomes the source and drain.
The type diffusion layer 27 is also formed in self-alignment using each gate electrode as a mask. The Vpp type MOS transistor has a so-called LDD structure in which a low concentration n-type layer 28 is provided in the portions of the source and drain diffusion layers that are in contact with the channel.
【0027】この様なゲート酸化膜厚の作り分けは、具
体的に次のようにして行われる。まず、Vpp系MOS
トランジスタのゲート酸化膜251を熱酸化により形成
する。このときの膜厚は、後の熱酸化で膜厚が上積みさ
れることを考慮して、例えば最終的に必要な膜厚50n
mに対して44nmとする。そしてVcc系MOSトラ
ンジスタ領域のゲート酸化膜251をエッチング除去し
、再度熱酸化を行ってVcc系MOSトランジスタのゲ
ート酸化膜252を20〜25nm形成する。これによ
り、先に形成されたゲート酸化膜251は所望の最終膜
厚50nmとなる。The thickness of the gate oxide film is determined in the following manner. First, Vpp-based MOS
A gate oxide film 251 of the transistor is formed by thermal oxidation. The film thickness at this time is, for example, the final required film thickness of 50 nm, taking into consideration that the film thickness will be increased by later thermal oxidation.
It is assumed that m is 44 nm. Then, the gate oxide film 251 in the Vcc-based MOS transistor region is removed by etching, and thermal oxidation is performed again to form the gate oxide film 252 of the Vcc-based MOS transistor with a thickness of 20 to 25 nm. As a result, the previously formed gate oxide film 251 has a desired final thickness of 50 nm.
【0028】なおゲート酸化膜は、熱酸化法による他、
ラピット・サーマル・アニール(RTA)法を用いても
よい。酸化雰囲気は、ドライO2でもよいし、N2やA
r等の不活性ガスで希釈されたHCl,O2,H2O等
でもよく、またこれらの組み合わせを利用してもよい。Note that the gate oxide film can be formed by thermal oxidation method or by
A rapid thermal annealing (RTA) method may also be used. The oxidizing atmosphere may be dry O2, N2 or A
HCl, O2, H2O, etc. diluted with an inert gas such as r, etc. may be used, or a combination of these may be used.
【0029】図9および図10は、同様に周辺回路のV
pp系MOSトランジスタとVcc系MOSトランジス
タのゲート酸化膜の作り分け構造の別の例である。9 and 10 similarly show the V of the peripheral circuit.
This is another example of a structure in which gate oxide films are formed separately for a pp-type MOS transistor and a Vcc-type MOS transistor.
【0030】図9ではまず、Vpp系のゲート酸化膜2
51が例えば熱酸化法により25nmの厚さで形成され
る。その後、Vcc系MOSトランジスタ領域のゲート
酸化膜が除去され、TEOS膜によるゲート酸化膜29
がVcc系とVpp系に同時に形成される。その後の工
程は通常通りである。Vpp系MOSトランジスタ領域
ではゲート酸化膜が熱酸化膜とTEOS膜の二層構造と
なり、Vcc系はTEOS膜一層となる。したがってそ
れぞれの膜厚を選択することにより、Vpp系とVcc
系のMOSトランジスタのゲート耐圧をそれぞれ所望の
値に設定することができる。In FIG. 9, first, a Vpp-based gate oxide film 2 is formed.
51 is formed with a thickness of 25 nm by, for example, a thermal oxidation method. Thereafter, the gate oxide film in the Vcc-based MOS transistor region is removed, and the gate oxide film 29 formed by the TEOS film is removed.
is formed simultaneously in the Vcc and Vpp systems. The subsequent steps are as usual. In the Vpp type MOS transistor region, the gate oxide film has a two-layer structure of a thermal oxide film and a TEOS film, and in the Vcc type, it has a single layer TEOS film. Therefore, by selecting the respective film thicknesses, Vpp system and Vcc
The gate breakdown voltage of each MOS transistor in the system can be set to a desired value.
【0031】この構造では、特にVpp系のゲート酸化
膜が二層構造となってピンホール等による短絡事故が確
実に防止されて信頼性が向上する。メモリセルの浮遊ゲ
ートと制御ゲート間の第2ゲート絶縁膜としてTEOS
膜を用いる場合には、これと同時に周辺回路内のVcc
系MOSトランジスタのゲート酸化膜を形成することに
よって、工程は簡単になる。TEOS膜は膜形成後に熱
処理を行ってもよい。例えば、O2を含む雰囲気中で熱
処理を行うことによって、TEOS膜は密度が高いもの
となり、信頼性が向上すると同時に、NH4F液による
エッチング速度が遅くなるので、プロセスマージンが向
上する。In this structure, the Vpp type gate oxide film in particular has a two-layer structure, thereby reliably preventing short-circuit accidents due to pinholes and the like, thereby improving reliability. TEOS as the second gate insulating film between the floating gate and control gate of the memory cell
When using a film, at the same time Vcc in the peripheral circuit
Forming the gate oxide film of the system MOS transistor simplifies the process. The TEOS film may be subjected to heat treatment after film formation. For example, by performing heat treatment in an atmosphere containing O 2 , the TEOS film becomes denser, improving reliability, and at the same time, the etching rate with the NH 4 F solution is reduced, improving the process margin.
【0032】図10では、まず(a)に示すように、V
pp系のMOSトランジスタ領域に最終膜厚となるゲー
ト酸化膜251を形成する。そしてフォトレジスト30
をパターン形成して、NH4F液によってVcc系MO
Sトランジスタ領域の酸化膜をエッチング除去する。次
にフォトレジスト30を残したまま、これをマスクとし
てLPD(Liquid Phase Depos
ition)法により、(b)に示すようにVcc系M
OSトランジスタのゲート酸化膜31を形成する。この
LPD法は具体的には、例えばH2SiO3〕水溶液に
SiO2粉末(例えばシリカゲル)を溶かした飽和溶液
に、H2BO3溶液を添加してシリコン酸化膜を析出さ
せる方法である。この後は、通常の工程でゲート電極お
よびソース,ドレイン拡散層を形成すればよい。In FIG. 10, first, as shown in (a), V
A gate oxide film 251 having a final thickness is formed in the pp-based MOS transistor region. and photoresist 30
Vcc-based MO using NH4F solution.
The oxide film in the S transistor region is removed by etching. Next, while leaving the photoresist 30, LPD (Liquid Phase Deposits) is applied using this as a mask.
ition) method, as shown in (b), the Vcc system M
A gate oxide film 31 of the OS transistor is formed. Specifically, this LPD method is a method of depositing a silicon oxide film by adding an H2BO3 solution to a saturated solution of SiO2 powder (eg, silica gel) dissolved in an aqueous solution of, for example, H2SiO3. After this, the gate electrode and the source and drain diffusion layers may be formed using normal steps.
【0033】この方法では、Vpp系とVcc系のゲー
ト酸化膜をそれぞれ別々の互いに影響を与えることなく
形成することができる。したがって膜厚の制御性が優れ
ている。なお、フォトレジストの代わりに疎水性の膜例
えば多結晶シリコン等を用いることができる。With this method, separate Vpp-based and Vcc-based gate oxide films can be formed without affecting each other. Therefore, the controllability of the film thickness is excellent. Note that a hydrophobic film such as polycrystalline silicon or the like can be used instead of the photoresist.
【0034】図8〜図10では、Vpp系とVcc系の
MOSトランジスタについて説明したが、NANDセル
型EEPROMでは通常、Vcc,Vppの他にさらに
中間電位VppM(例えば10V)が用いられる。した
がってVcc,VppおよびVppM系のMOSトラン
ジスタのゲート酸化膜をそれぞれ最適値になるように異
ならせることが望ましい。これは、図8〜図10で説明
した手法を採用することにより、容易に実現することが
できる。Although Vpp-based and Vcc-based MOS transistors have been described in FIGS. 8 to 10, an intermediate potential VppM (for example, 10 V) is normally used in addition to Vcc and Vpp in a NAND cell type EEPROM. Therefore, it is desirable that the gate oxide films of the Vcc, Vpp and VppM type MOS transistors be made to have different values so as to have optimum values. This can be easily achieved by employing the method described in FIGS. 8 to 10.
【0035】次に、周辺回路内の各種MOSトランジス
タのしきい値制御について説明する。周辺回路をCMO
S構成とした場合、pチャネルMOSトランジスタとn
チャネルMOSトランジスタのしきい値をそれぞれ最適
設定する必要がある。また同じnチャネルMOSトラン
ジスタでも、Vcc系とVpp系ではゲート酸化膜厚が
異なるために、これらもそれぞれしきい値を最適設定す
る必要がある。これらのしきい値設定を、それぞれ別個
のチャネルイオン注入により行うと、工程は非常に複雑
になる。この実施例では以下に説明するように、しきい
値制御の工程を簡略化している。Next, threshold control of various MOS transistors in the peripheral circuit will be explained. CMO peripheral circuits
In case of S configuration, p channel MOS transistor and n
It is necessary to optimally set the threshold values of each channel MOS transistor. Further, even in the same n-channel MOS transistor, since the gate oxide film thickness is different between the Vcc type and the Vpp type, it is necessary to optimally set the threshold value for each of them. If these threshold settings were performed by separate channel ion implantations, the process would become very complicated. In this embodiment, the threshold control process is simplified, as will be explained below.
【0036】図11は、セルアレイが形成されたp型ウ
ェル2と、これとは分離された周辺回路用のp型ウェル
24が設けられ、p型ウェル24にEタイプ,nチャネ
ルのVpp系MOSトランジスタQn1とVcc系MO
SトランジスタQn2、およびEタイプ,pチャネルの
Vcc系MOSトランジスタQpが形成されている様子
を示す。pチャネルMOSトランジスタQpは、p型ウ
ェル24内にさらにn型ウェル32が形成されて、この
二重ウェル構造部に形成されている。FIG. 11 shows a p-type well 2 in which a cell array is formed, and a p-type well 24 for peripheral circuits separated from the p-type well 2, in which an E-type, n-channel Vpp type MOS is provided. Transistor Qn1 and Vcc system MO
It shows how an S transistor Qn2 and an E type, p channel Vcc type MOS transistor Qp are formed. The p-channel MOS transistor Qp is formed in this double well structure by further forming an n-type well 32 within the p-type well 24.
【0037】図12〜図14はこの周辺回路部の製造工
程である。FIGS. 12 to 14 show the manufacturing process of this peripheral circuit section.
【0038】まず図12に示すように、基板1にp型ウ
ェル24を形成し、次いでp型ウェル24内にn型ウェ
ル32を形成する。その後LOCOS法によってフィー
ルド酸化膜10を形成する。そして熱酸化を行って約4
4nmのゲート酸化膜33を形成し、Vpp系MOSト
ランジスタQn1の領域を覆うフォトレジスト.マスク
34をパターン形成して、他の領域のゲート酸化膜をエ
ッチング除去する。First, as shown in FIG. 12, a p-type well 24 is formed in the substrate 1, and then an n-type well 32 is formed within the p-type well 24. Thereafter, a field oxide film 10 is formed by the LOCOS method. Then, thermal oxidation is performed to obtain approximately 4
A 4 nm gate oxide film 33 is formed and a photoresist is applied to cover the region of the Vpp type MOS transistor Qn1. Mask 34 is patterned to etch away the gate oxide film in other areas.
【0039】その後フォトレジスト・マスク34を除去
して再度熱酸化を行って、図13に示すように、Vcc
系MOSトランジスタQn1およびQp領域のゲート酸
化膜35を20〜25nm形成する。このとき先に形成
されているVpp系MOSトランジスタ領域のゲート酸
化膜33は膜厚が増えて、所望の最終膜厚約50nmと
なる。次に、この状態でVpp系のWタイプ,nチャネ
ルMOSトランジスタQn1、Vcc系のEタイプ,n
チャネルMOSトランジスタQn2およびEタイプ,p
チャネルMOSトランジスタQpの領域にしきい値制御
のためのボロンのイオン注入を行う。他の領域はマスク
材で覆っておく。次に図には示していないが、Dタイプ
MOSトランジスタ領域等に必要なしきい値制御のため
のイオン注入を行う。After that, the photoresist mask 34 is removed and thermal oxidation is performed again to reduce Vcc as shown in FIG.
A gate oxide film 35 in the system MOS transistor Qn1 and Qp region is formed to a thickness of 20 to 25 nm. At this time, the film thickness of the gate oxide film 33 in the Vpp-type MOS transistor region previously formed increases to a desired final film thickness of about 50 nm. Next, in this state, Vpp type W type, n channel MOS transistor Qn1, Vcc type E type, n
Channel MOS transistor Qn2 and E type, p
Boron ions are implanted into the region of the channel MOS transistor Qp for threshold control. Other areas are covered with mask material. Next, although not shown in the figure, ion implantation is performed for necessary threshold voltage control in the D type MOS transistor region and the like.
【0040】次に図14に示すように、多結晶シリコン
膜の堆積,パターニングによりゲート電極35を形成し
、それぞれのソース,ドレイン層を形成する。Vpp系
のMOSトランジスタQn1は、高濃度のn型層37と
これより低濃度で浅いn型層38からなるLDD構造と
している。またVcc系nチャネルMOSトランジスタ
Qn2は、高濃度n型層39とこれより深い低濃度n型
層40によるLDD構造としている。Vcc系pチャネ
ルMOSトランジスタQpにおいても、高濃度p型層4
1とこれより深い低濃度p型層42によるLDD構造と
している。Next, as shown in FIG. 14, a gate electrode 35 is formed by depositing and patterning a polycrystalline silicon film, and respective source and drain layers are formed. The Vpp type MOS transistor Qn1 has an LDD structure consisting of a heavily doped n-type layer 37 and a shallower n-type layer 38 with a lower concentration. Further, the Vcc type n-channel MOS transistor Qn2 has an LDD structure including a heavily doped n-type layer 39 and a deeper lightly doped n-type layer 40. Also in the Vcc system p-channel MOS transistor Qp, the highly doped p-type layer 4
1 and a low concentration p-type layer 42 deeper than this.
【0041】図15には、上述のボロンイオン注入と各
MOSトランジスタQn1,Qn2およびpチャネルM
OSトランジスタQpのしきい値電圧の関係を示してい
る。図から明らかなように、これらの異なるMOSトラ
ンジスタQn1,Qn2およびQpのチャネル領域に同
時にボロンイオン注入を行って、それぞれ所定のしきい
値を持つEタイプとすることができる。つまり、pチャ
ネルMOSトランジスタQpの領域はp型ウェル24よ
り高濃度のn型ウェル32になっているために、ボロン
イオン注入によって高すぎるしきい値がある程度低くな
って、nチャネルMOSトランジスタQn2のそれとし
きい値の絶対値がほぼ等しいEタイプとすることができ
る。またVpp系nチャネルMOSトランジスタQn1
とVcc系nチャネルMOSトランジスタQn2とでは
、ゲート酸化膜厚の相違によりしきい値にずれが生じる
が、この程度のずれは回路技術上の工夫により動作上不
都合が生じないようにすることが容易である。或いは、
薄いゲート酸化膜35のMOSトランジスタQn2の領
域にゲート酸化膜形成前にダミー酸化膜を例えば10n
m形成した状態でイオン注入を行う事によって、nチャ
ネルMOSトランジスタQn1とQ2のしきい値をより
近付けることも可能である。FIG. 15 shows the above-mentioned boron ion implantation and MOS transistors Qn1, Qn2 and p-channel M.
It shows the relationship between the threshold voltages of the OS transistor Qp. As is clear from the figure, by simultaneously implanting boron ions into the channel regions of these different MOS transistors Qn1, Qn2, and Qp, each can be made into an E type having a predetermined threshold value. In other words, since the region of the p-channel MOS transistor Qp is an n-type well 32 with a higher concentration than the p-type well 24, the excessively high threshold voltage is lowered to some extent by boron ion implantation, and the region of the n-channel MOS transistor Qn2 is The E type can be used, which has a threshold value approximately equal in absolute value to that of the E type. Also, Vpp type n-channel MOS transistor Qn1
and the Vcc system n-channel MOS transistor Qn2, there is a difference in the threshold voltage due to the difference in gate oxide film thickness, but this degree of difference can be easily prevented from causing operational problems by devising circuit technology. It is. Or,
A dummy oxide film of, for example, 10 nm is formed in the region of the MOS transistor Qn2 of the thin gate oxide film 35 before forming the gate oxide film.
It is also possible to bring the threshold values of n-channel MOS transistors Qn1 and Q2 closer to each other by performing ion implantation in a state where transistors are formed.
【0042】次にこの実施例のNANDセル型EEPR
OMの動作を説明する。以下の動作説明では、データ消
去の場合の昇圧電位をVpp1とし、データ書き込みに
用いる昇圧電位をVpp2とする。例えば、Vpp1=
18V、Vpp2=12〜20Vとするが、これらを共
通の昇圧電位としてもよい。まず、データ消去は選択さ
れたNANDセル内の全てのメモリセルに対して一括し
て行われる。このときNANDセル内の全ての制御ゲー
ト線CG1〜CG4を0Vとし、n型シリコン基板1、
セルアレイ領域のp型ウェル2、ビット線BL、選択ゲ
ート線SG1,SG2に昇圧電位Vpp1を与える。こ
れにより全てのメモリセルで浮遊ゲートからp型ウェル
に電子がトンネル電流により放出される。この電子放出
によって、メモリセルのしきい値電圧は負方向に移動し
て、“0”となる。Next, the NAND cell type EEPR of this embodiment
The operation of OM will be explained. In the following operation description, the boosted potential used for data erasing is assumed to be Vpp1, and the boosted potential used for data writing is assumed to be Vpp2. For example, Vpp1=
18V and Vpp2=12 to 20V, but these may be used as a common boosted potential. First, data erasure is performed on all memory cells in a selected NAND cell at once. At this time, all control gate lines CG1 to CG4 in the NAND cell are set to 0V, and the n-type silicon substrate 1,
A boosted potential Vpp1 is applied to the p-type well 2, bit line BL, and selection gate lines SG1 and SG2 in the cell array region. As a result, electrons are emitted from the floating gate to the p-type well in all memory cells due to tunnel current. Due to this electron emission, the threshold voltage of the memory cell moves in the negative direction and becomes "0".
【0043】次にNANDセルへのデータ書き込みは、
NANDセル内のビット線から遠い方のメモリセルM4
から順に行われる。すなわちメモリセルM4へのデータ
書き込み時は、ドレイン側の選択ゲート線SG1に中間
電位VppMとして例えば、(1/2)Vpp1を与え
、ソース側の選択ゲート線SG2は0Vとし、メモリセ
ルM4の制御ゲート線CG4にVpp2、残りの制御ゲ
ート線CG1〜CG3に中間電位VppMが与えられる
。p型ウェル2および基板1は0Vとする。ビット線B
Lには、データ“0”,“1”に応じて、それぞれ0V
,中間電位VppMが与えられる。たとえば、ビット線
BLに0Vを与えたときは、これが非選択のメモリセル
M1〜M3を通して選択メモリセルM4のドレインまで
伝達され、制御ゲートに高電位が印加されたメモリセル
M4でドレインから浮遊ゲートにトンネル電流によって
電子が注入される。これにより、しきい値は正方向に移
動して、データ“1”が書込まれる。ビット線に中間電
位VppMを与えたときは、選択メモリセルで状態変化
はなくデータ“0”のまま保たれる。Next, writing data to the NAND cell is as follows:
Memory cell M4 farther from the bit line in the NAND cell
This is done in order from That is, when writing data to the memory cell M4, for example, (1/2) Vpp1 is applied as the intermediate potential VppM to the selection gate line SG1 on the drain side, the selection gate line SG2 on the source side is set to 0V, and the control of the memory cell M4 is performed. Vpp2 is applied to the gate line CG4, and intermediate potential VppM is applied to the remaining control gate lines CG1 to CG3. P-type well 2 and substrate 1 are set to 0V. Bit line B
0V is applied to L according to data “0” and “1”, respectively.
, an intermediate potential VppM is applied. For example, when 0V is applied to the bit line BL, this is transmitted to the drain of the selected memory cell M4 through the unselected memory cells M1 to M3, and from the drain to the floating gate of the memory cell M4 to which a high potential is applied to the control gate. Electrons are injected by tunnel current. As a result, the threshold value moves in the positive direction and data "1" is written. When the intermediate potential VppM is applied to the bit line, the state of the selected memory cell does not change and the data remains at "0".
【0044】以下、順次選択制御ゲート線をVppとし
て、メモリセルM3,M2,M1とデータ書き込みが行
われる。Thereafter, data is written to the memory cells M3, M2, and M1 by sequentially setting the selection control gate line to Vpp.
【0045】データ読出しは、メモリセルM4の読出し
について説明すれば、選択ゲート線CG1,CG2およ
び非選択メモリセルに繋がる制御ゲート線CG1〜CG
3に電源電位Vcc(例えば、5V)を与え、選択され
た制御ゲート線CG4に0Vを与え、ビット線BLにV
ccまたはこれより小さい所定の読出し電位を与える。
これにより、ビット線BLに電流が流れるか否かによっ
て、データ“0”,“1”の判定ができる。Data reading is performed using the selection gate lines CG1, CG2 and the control gate lines CG1 to CG connected to the non-selected memory cells.
3, the selected control gate line CG4 is given 0V, and the bit line BL is given Vcc (for example, 5V).
A predetermined read potential of cc or smaller is applied. Thereby, data "0" or "1" can be determined depending on whether a current flows through the bit line BL.
【0046】以上の各動作モードでの各部の電位関係を
表1にまとめて示す。Table 1 summarizes the potential relationship of each part in each of the above operation modes.
【0047】[0047]
【表1】
以上においては、専らNANDセル型EEPROMの実
施例を説明したが、本発明は、NOR型EEPROMに
も同様に適用することができ、またDRAMやSRAM
等の他の各種半導体記憶装置に適用することが可能であ
る。[Table 1] Although the embodiments of NAND cell type EEPROM have been described above, the present invention can be similarly applied to NOR type EEPROM, and can also be applied to DRAM and SRAM.
It can be applied to various other semiconductor memory devices such as.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明によれば、セルアレイ領域内外に
ダミー素子領域を設けることによって、メモリセル特性
の均一化を図り、特性を向上させた半導体記憶装置を提
供することができる。According to the present invention, by providing dummy element regions inside and outside the cell array region, it is possible to provide a semiconductor memory device with uniform memory cell characteristics and improved characteristics.
【図1】本発明一実施例に係るEEPROMのNAND
セルの平面図。FIG. 1: NAND of EEPROM according to an embodiment of the present invention
Top view of the cell.
【図2】図1のA−A′およびB−B′断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA' and line BB' in FIG. 1;
【図3】同実施例のセルアレイの等価回路図。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the cell array of the same embodiment.
【図4】同実施例のセルアレイ領域周辺部の構造を示す
平面図。FIG. 4 is a plan view showing the structure of the peripheral part of the cell array region of the same embodiment.
【図5】同実施例のセルアレイ内部の選択ゲート線コン
タクト部の構造を示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing the structure of a selection gate line contact portion inside the cell array of the same embodiment.
【図6】同実施例のセルアレイ内部の接地線コンタクト
部の構造を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing the structure of a ground line contact portion inside the cell array of the same embodiment.
【図7】図4のA−A′断面構造を従来例と比較して示
す断面図、FIG. 7 is a cross-sectional view showing the A-A' cross-sectional structure in FIG. 4 in comparison with a conventional example;
【図8】同実施例の周辺回路のトランジスタ構造を示す
断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the transistor structure of the peripheral circuit of the same embodiment.
【図9】周辺回路の他のトランジスタ構造を示す断面図
。FIG. 9 is a cross-sectional view showing another transistor structure of the peripheral circuit.
【図10】周辺回路のさらに他のトランジスタ構造を示
す断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view showing still another transistor structure of the peripheral circuit.
【図11】周辺回路の三種のトランジスタ構造を示す断
面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing three types of transistor structures in a peripheral circuit.
【図12】図11の周辺回路部の製造工程を示す断面図
。12 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the peripheral circuit section of FIG. 11. FIG.
【図13】同じく図11の周辺回路部の製造工程を示す
断面図。13 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the peripheral circuit section of FIG. 11; FIG.
【図14】同じく図11の周辺回路部の製造工程を示す
断面図。14 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the peripheral circuit section shown in FIG. 11; FIG.
【図15】同じく三種のトランジスタのしきい値特性を
示す図。FIG. 15 is a diagram showing threshold characteristics of three types of transistors.
1…n型シリコン基板、2…p型ウェル、4…浮遊ゲー
ト、6…制御ゲート、8…ビット線、13,18,19
…ダミー素子領域。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... N-type silicon substrate, 2... P-type well, 4... Floating gate, 6... Control gate, 8... Bit line, 13, 18, 19
...Dummy element area.
Claims (7)
されたセルアレイを有する半導体記憶装置において、前
記セルアレイ領域外部のフィールド領域端部にダミー素
子領域が形成されていることを特徴とする半導体記憶装
置。1. A semiconductor memory device having a cell array in which a plurality of memory cells are arranged and formed on a semiconductor substrate, wherein a dummy element region is formed at an end of a field region outside the cell array region. Device.
線コンタクトのために設けられた広いフィールド領域に
ダミー素子領域が形成されていることを特徴とする請求
項1記載の半導体記憶装置。2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a dummy element region is formed in a wide field region provided for wiring contact for each predetermined bit in the cell array region.
が積層形成された電気的書き替え可能なメモリセルであ
り、複数個のメモリセルがそれらのソース,ドレイン拡
散層を隣接するもの同士で共用して直列接続されてNA
NDセルを構成していることを特徴とする請求項1また
は2に記載の半導体記憶装置。3. The memory cell is an electrically rewritable memory cell in which a floating gate and a control gate are stacked, and a plurality of memory cells share their source and drain diffusion layers with adjacent ones. connected in series with NA
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device constitutes an ND cell.
的書替え可能な複数のメモリセルからなるセルアレイと
、前記基板に形成された前記セルアレイの書込み,消去
および読出しを制御する周辺回路とを有する半導体記憶
装置において、前記周辺回路内の電源電位がゲートに印
加されるMOSトランジスタと電源電位より高い高電位
がゲートに印加されるMOSトランジスタのゲート酸化
膜の膜厚を異ならせたことを特徴とする半導体記憶装置
。4. A semiconductor substrate, a cell array comprising a plurality of electrically rewritable memory cells formed on the substrate, and a peripheral circuit for controlling writing, erasing, and reading of the cell array formed on the substrate. In the semiconductor memory device, the film thickness of the gate oxide film of a MOS transistor in the peripheral circuit to which a power supply potential is applied to the gate and a MOS transistor to which a high potential higher than the power supply potential is applied to the gate is made different. A semiconductor storage device.
導電型ウェル内に形成された電気的書替え可能な複数の
メモリセルからなるセルアレイと、前記基板の前記セル
アレイ領域とは別の第2導電型ウェルに形成された前記
セルアレイの書込み,消去および読出しを制御する周辺
回路とを有する半導体記憶装置において、前記周辺回路
内の前記第2導電型ウェルに形成された第1導電チャネ
ルMOSトランジスタと、前記第2導電型ウェル内に形
成された第1導電型ウェルに形成された第2導電チャネ
ルMOSトランジスタのチャネルイオン注入が同時に行
われていることを特徴とする半導体記憶装置。5. A first conductivity type semiconductor substrate, and a second conductivity type semiconductor substrate of this substrate.
Writing, erasing, and reading of a cell array formed in a conductivity type well and consisting of a plurality of electrically rewritable memory cells, and a cell array formed in a second conductivity type well different from the cell array area of the substrate. a first conductive channel MOS transistor formed in the second conductive type well in the peripheral circuit; and a first conductive channel MOS transistor formed in the second conductive type well in the peripheral circuit; A semiconductor memory device characterized in that channel ion implantation of a second conductive channel MOS transistor formed in a well is performed at the same time.
的書替え可能な複数のメモリセルからなるセルアレイと
、前記基板に形成された前記セルアレイの書込み,消去
および読出しを制御する周辺回路とを有する半導体記憶
装置において、前記周辺回路内の電源電位がゲートに印
加されるMOSトランジスタと電源電位より高い高電位
がゲートに印加されるMOSトランジスタのチャネルイ
オン注入が同時に行われていることを特徴とする半導体
記憶装置。6. A semiconductor substrate, a cell array formed on the substrate and comprising a plurality of electrically rewritable memory cells, and a peripheral circuit for controlling writing, erasing, and reading of the cell array formed on the substrate. In the semiconductor memory device, channel ion implantation of a MOS transistor in the peripheral circuit to which a power supply potential is applied to the gate and a MOS transistor to which a high potential higher than the power supply potential is applied to the gate is performed simultaneously. semiconductor storage device.
が積層形成され、複数個のメモリセルがそれらのソース
,ドレイン拡散層を隣接するもの同士で共用して直列接
続されてNANDセルを構成していることを特徴とする
請求項4,5または6のいずれかに記載の半導体記憶装
置。7. The memory cell has a floating gate and a control gate formed in layers, and a plurality of memory cells are connected in series with adjacent ones sharing their source and drain diffusion layers to form a NAND cell. 7. The semiconductor memory device according to claim 4, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41877390A JP3029297B2 (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Semiconductor storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41877390A JP3029297B2 (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Semiconductor storage device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04230077A true JPH04230077A (en) | 1992-08-19 |
| JP3029297B2 JP3029297B2 (en) | 2000-04-04 |
Family
ID=18526558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41877390A Expired - Lifetime JP3029297B2 (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Semiconductor storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3029297B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5946230A (en) * | 1997-09-19 | 1999-08-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory device having the reliability of gate insulating film of memory cells enhanced and method for manufacturing the same |
| US7606073B2 (en) | 2006-08-31 | 2009-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory with dummy cell which is absence of a source/drain region |
| US7859038B2 (en) | 2008-10-31 | 2010-12-28 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor device |
| JP2014063911A (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Toshiba Corp | Nonvolatile semiconductor storage device |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP41877390A patent/JP3029297B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5946230A (en) * | 1997-09-19 | 1999-08-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory device having the reliability of gate insulating film of memory cells enhanced and method for manufacturing the same |
| US7606073B2 (en) | 2006-08-31 | 2009-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory with dummy cell which is absence of a source/drain region |
| US7859038B2 (en) | 2008-10-31 | 2010-12-28 | Elpida Memory, Inc. | Semiconductor device |
| US8134398B2 (en) | 2008-10-31 | 2012-03-13 | Elpida Memory, Inc. | Device having gate with two buried portions with different widths |
| JP2014063911A (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Toshiba Corp | Nonvolatile semiconductor storage device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3029297B2 (en) | 2000-04-04 |
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