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JPH0760865B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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Publication number
JPH0760865B2
JPH0760865B2 JP63126131A JP12613188A JPH0760865B2 JP H0760865 B2 JPH0760865 B2 JP H0760865B2 JP 63126131 A JP63126131 A JP 63126131A JP 12613188 A JP12613188 A JP 12613188A JP H0760865 B2 JPH0760865 B2 JP H0760865B2
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JP
Japan
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conductor layer
memory device
semiconductor substrate
semiconductor memory
floating
Prior art date
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Application number
JP63126131A
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Japanese (ja)
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JPH01293670A (en
Inventor
龍一 松尾
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP63126131A priority Critical patent/JPH0760865B2/en
Publication of JPH01293670A publication Critical patent/JPH01293670A/en
Publication of JPH0760865B2 publication Critical patent/JPH0760865B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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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

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

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は半導体記憶装置に関し、特にメモリセルの高
集積化を図るために不揮発性半導体記憶装置の構造に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a structure of a non-volatile semiconductor memory device for achieving high integration of memory cells.

[従来の技術] 第4A図は従来のNチャネルのフローティングゲート型不
揮発性半導体記憶装置を示す部分平面図、第4B図は第4A
図のIV B−IV B線における断面図である。
[Prior Art] FIG. 4A is a partial plan view showing a conventional N-channel floating gate nonvolatile semiconductor memory device, and FIG. 4B is a plan view of FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV B-IV B in the figure.

図において、P型シリコン基板10の上方には、絶縁体層
7を介し、矢印Xで示される方向に延びるように互いに
所定の間隔を隔てて、多結晶シリコン等の導電体層から
なるコントロールゲート2が形成されている。このコン
トロールゲート2の下方には、絶縁体層7を介して、同
様に導電体層からなるフローティングゲート1が形成さ
れている。フローティングゲート1の下方のP型シリコ
ン基板10には、間隔を隔てて、ドレイン側のN型不純物
拡散領域3とソース側のN型不純物拡散領域4とが形成
されている。N型不純物拡散領域3はフローティングゲ
ート1の下に食い込み部分3aを有し、N型不純物拡散領
域4は同様に食い込み部分4aを有している。ドレイン側
のN型不純物拡散領域3はコンタクトホール6を介し
て、アルミニウム等からなる金属配線層5と接続されて
いる。この金属配線層5はコントロールゲート2と直交
し、矢印Yで示される方向に延びるように互いに所定の
間隔を隔てて形成されている。
In the figure, above the P-type silicon substrate 10, a control gate made of a conductor layer of polycrystalline silicon or the like is provided with a predetermined gap therebetween so as to extend in a direction indicated by an arrow X with an insulator layer 7 interposed therebetween. 2 is formed. Below the control gate 2, a floating gate 1 also formed of a conductor layer is formed via an insulator layer 7. An N-type impurity diffusion region 3 on the drain side and an N-type impurity diffusion region 4 on the source side are formed in the P-type silicon substrate 10 below the floating gate 1 at intervals. The N-type impurity diffusion region 3 has a biting portion 3a below the floating gate 1, and the N-type impurity diffusion region 4 also has a biting portion 4a. The N-type impurity diffusion region 3 on the drain side is connected to the metal wiring layer 5 made of aluminum or the like via the contact hole 6. The metal wiring layer 5 is orthogonal to the control gate 2 and is formed at predetermined intervals so as to extend in the direction indicated by the arrow Y.

次に、このフローティングゲート型不揮発性半導体記憶
装置の動作について説明する。ここで、フローティング
ゲート1に電子を充電することを「書込み」と言い、フ
ローティングゲート1から電子を放出することを「消
去」と言うことにする。まず、「書込み」は、1つのド
レイン側のN型不純物拡散領域3と1つのコントロール
ゲート2に高電圧を印加し、それ以外のN型不純物拡散
領域3およびコントロールゲート2は“Low"レベルのま
まとすることにより行なわれる。それによって、マトリ
クス状に選択された1つのメモリトランジスタのチャネ
ル領域で発生した高いエネルギを有する電子が、フロー
ティングゲート1の下の絶縁体層7の伝導帯エネルギギ
ャップを越えてフローティングゲート1に到達する。こ
のようにして、「書込み」はフローティングゲート1を
負の電荷で帯電させることにより行なわれる。一方、
「消去」は、紫外線、または紫外線の波長に近い光の照
射によってフローティングゲート1の中の電子を放出さ
せることにより行なわれる。そのため、フローティング
ゲート1の中の電荷の有無により、メモリトランジスタ
のしきい値電圧が異なることになる。したがって、「読
出し」は、しきい値電圧の差異によってドレイン・ソー
ス間を流れる電流量が変わることを利用し、この電流量
を金属配線層5に接続されたセンスアンプ(図示せず)
によって増幅して検出し、「書込み」と「消去」の状態
を識別することにより行なわれる。
Next, the operation of this floating gate type nonvolatile semiconductor memory device will be described. Here, charging the floating gate 1 with electrons is referred to as “writing”, and discharging the electrons from the floating gate 1 is referred to as “erasing”. First, in "writing", a high voltage is applied to one drain side N-type impurity diffusion region 3 and one control gate 2, and the other N-type impurity diffusion regions 3 and control gates 2 are at "Low" level. It is done by leaving it. Thereby, electrons having high energy generated in the channel region of one memory transistor selected in a matrix form reach the floating gate 1 over the conduction band energy gap of the insulating layer 7 below the floating gate 1. . In this way, "writing" is performed by charging the floating gate 1 with negative charges. on the other hand,
The "erasing" is performed by emitting electrons in the floating gate 1 by irradiation with ultraviolet rays or light having a wavelength close to that of ultraviolet rays. Therefore, the threshold voltage of the memory transistor varies depending on the presence / absence of charges in the floating gate 1. Therefore, "reading" utilizes the fact that the amount of current flowing between the drain and the source changes depending on the difference in threshold voltage, and this amount of current is sense amplifier (not shown) connected to the metal wiring layer 5
It is performed by amplifying and detecting by, and distinguishing the states of "write" and "erase".

ところで、従来の不揮発性半導体記憶装置は、第4A図に
示すように1つのドレイン側のN型不純物領域3に対し
て2つのメモリトランジスタを構成するように形成され
ている。このことは、通常、基板電位(接地電位)に設
定されるソース側のN型不純物拡散領域4を共有し、矢
印Yに示される方向における各メモリトランジスタ間の
間隔を小さくするためである。また、金属配線層5間の
矢印Xで示される方向の間隔は、上記Yの方向の間隔に
比べて広く、絶縁体層7のみが形成された領域が多くな
っている。このことは、最上層に積み重ねられる金属配
線層5のパターニングが困難性を有するためである。た
とえば、1メガビットの容量の不揮発性半導体記憶装置
では、技術的に可能な最小限の間隔が、不純物拡散領域
間においては1.0μm、ゲート間においては1.5μm、金
属配線層間においては2.0μm程度である。このことか
ら明らかなように、半導体基板から上に積層されるほ
ど、間隔を拡げてパターニングする必要がある。それ
は、上に積層されるほど、その積層された層の段差が大
きくなることによる。たとえば、金属配線層5は、ゲー
トの膜厚である約2000〜3000Åに比べて、その膜厚が約
10000Åと厚く形成されるので、パターンのダレも大き
く、特に間隔を大きくしてパターンを設計する必要があ
る。
By the way, the conventional nonvolatile semiconductor memory device is formed so that two memory transistors are formed for one N-type impurity region 3 on the drain side, as shown in FIG. 4A. This is because the N-type impurity diffusion region 4 on the source side, which is normally set to the substrate potential (ground potential), is shared and the interval between the memory transistors in the direction indicated by the arrow Y is reduced. Further, the distance between the metal wiring layers 5 in the direction indicated by the arrow X is wider than the distance in the Y direction, and there are many regions where only the insulator layer 7 is formed. This is because it is difficult to pattern the metal wiring layer 5 stacked on the uppermost layer. For example, in a non-volatile semiconductor memory device having a capacity of 1 megabit, the minimum technically possible intervals are 1.0 μm between impurity diffusion regions, 1.5 μm between gates, and 2.0 μm between metal wiring layers. is there. As is clear from this, it is necessary to pattern with a wider space as the layers are stacked on the semiconductor substrate. This is because the level difference of the stacked layers increases as the layers are stacked on top. For example, the metal wiring layer 5 has a film thickness of about 2000 to 3000 Å, which is smaller than that of the gate.
Since it is formed as thick as 10000Å, the sagging of the pattern is large, and it is necessary to design the pattern with a particularly large interval.

[発明が解決しようとする課題] 従来の不揮発性半導体記憶装置、特にフローティングゲ
ート型不揮発性半導体記憶装置は以上のように構成され
ているので、最上層に形成される金属配線層間の間隔を
或る程度、広くする必要があった。そのため、金属配線
層間の領域には能動領域となるパターンが何ら形成され
ることなく、空白部となっており、不揮発性半導体記憶
装置の高集積化を図る上で妨げとなっていた。
[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional nonvolatile semiconductor memory device, in particular, the floating gate type nonvolatile semiconductor memory device is configured as described above, the interval between the metal wiring layers formed in the uppermost layer is It was necessary to make it wider. Therefore, no pattern serving as an active region is formed in the region between the metal wiring layers, which is a blank portion, which has been an obstacle to high integration of the nonvolatile semiconductor memory device.

また、従来の不揮発性半導体記憶装置においては、メモ
リ容量の増大に伴い、チップのサイスが大きくなり、歩
留りの低下をもたらすなど、製造コストが上昇するとい
う問題点があった。
In addition, in the conventional nonvolatile semiconductor memory device, there is a problem that the size of the chip increases with the increase of the memory capacity, resulting in a decrease in yield, and the manufacturing cost increases.

そこで、この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、金属配線層間の空白部となっている
領域を有効に活用することができるとともに、高集積化
を容易に図ることが可能な半導体記憶装置を提供するこ
とを目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to effectively utilize a blank area between metal wiring layers and easily achieve high integration. It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device capable of achieving the above.

[課題を解決するための手段] この発明に従った半導体記憶装置は、主表面を有し、或
る導電型式の予め定める不純物濃度を有する半導体基板
と、第1の導電体層と、第2の導電体層と、第1の浮遊
導電体層と、第2の浮遊導電体層と、半導体基板と逆の
導電型式を有する一方と他方の半導体領域とを備えてい
る。第1の導電体層は、半導体基板の主表面の上方に第
1の方向に沿って延びるように形成され、絶縁されてい
る。第2の導電体層は、半導体基板の主表面の上方に第
1の方向と交差する第2の方向に沿って延びるように形
成され、絶縁されている。また、第1の浮遊導電体層
は、半導体基板と第1の導電体層との間に形成され、絶
縁されている。第2の浮遊導電体層は、半導体基板と第
2の導電体層との間に形成され、絶縁されている。さら
に、半導体基板と逆の導電型式を有する一方と他方の半
導体領域は、第1の浮遊導電体層および第2の浮遊導電
体層の下方に間隔を隔てて、半導体基板の主表面上に形
成されている。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor memory device according to the present invention has a semiconductor substrate having a main surface and having a predetermined impurity concentration of a certain conductivity type, a first conductor layer, and a second conductor layer. Of the conductor layer, the first floating conductor layer, the second floating conductor layer, and one and the other semiconductor region having a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate. The first conductor layer is formed above the main surface of the semiconductor substrate so as to extend along the first direction and is insulated. The second conductor layer is formed above the main surface of the semiconductor substrate so as to extend along a second direction intersecting the first direction and is insulated. Further, the first floating conductor layer is formed between the semiconductor substrate and the first conductor layer and insulated. The second floating conductor layer is formed between the semiconductor substrate and the second conductor layer and insulated. Further, one and the other semiconductor regions having a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate are formed on the main surface of the semiconductor substrate at intervals below the first floating conductor layer and the second floating conductor layer. Has been done.

[作用] この発明における半導体記憶装置は、第1の方向に沿っ
て延びる第1の導電体層および第1の浮遊導電体層と、
第1の方向と交差する第2の方向に沿って延びる第2の
導電体層および第2の浮遊導電体層とを有している。ま
た、第1の浮遊導電体層および第2の浮遊導電体層の下
方には、能動領域となるべき、半導体基板と逆の導電型
式を有する半導体領域が間隔を隔てて形成されている。
そのため、第1の方向および第2の方向の交差する2つ
の方向に沿って記憶素子を形成することができるので、
半導体基板上の領域を能動領域に活用する範囲が増加す
る。したがって、新規に記憶素子が形成される領域が設
けられることになり、半導体記憶装置の大幅な高集積化
が可能となる。
[Operation] A semiconductor memory device according to the present invention includes a first conductor layer and a first floating conductor layer extending along a first direction,
It has a 2nd conductor layer and a 2nd floating conductor layer which extend along the 2nd direction which intersects with the 1st direction. Further, under the first floating conductor layer and the second floating conductor layer, a semiconductor region having a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate, which is to be an active region, is formed with a space.
Therefore, the memory element can be formed along two directions in which the first direction and the second direction intersect,
The range of utilizing an area on the semiconductor substrate as an active area is increased. Therefore, a region where a memory element is newly formed is provided, and the semiconductor memory device can be highly integrated.

[発明の実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1A
図はこの発明に従ったNチャネルのフローティングゲー
ト型不揮発性半導体記憶装置を示す部分平面図、第1B図
は第1A図のI B−I B線における断面図、第1C図は第1A図
のI C−I C線における断面図である。
[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A
FIG. 1 is a partial plan view showing an N-channel floating gate type nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, FIG. 1B is a sectional view taken along line IB-IB of FIG. 1A, and FIG. 1C is an IC- of FIG. 1A. It is sectional drawing in IC line.

図において、P型シリコン基板10の上方には、矢印Xで
示される方向に沿って延びるように、多結晶シリコン等
の導電体層からなるコントロールゲート2が互いに所定
の間隔を隔てて形成されている。また、コントロールゲ
ート2の上方には絶縁体7を介して、コントロールゲー
ト2が延びる方向と直交する方向、すなわち、矢印Yで
示される方向に沿って延びるように、コントロールゲー
ト12が所定の間隔を隔てて形成されている。コントロー
ルゲート2の下方には、絶縁体層7を介して同様に、矢
印Xで示される方向に沿って多結晶シリコン等の導電体
層からなるフローティングゲート1が形成されている。
コントロールゲート12の下方にも、絶縁体層7を介して
同様に、矢印Yで示される方向に沿ってフローティング
ゲート11が形成されている。さらに、フローティングゲ
ート1の下方のP型シリコン基板10には、間隔を隔て
て、ドレイン側のN型不純物拡散領域3とソース側のN
型不純物拡散領域4とが形成されている。フローティン
グゲート11の下方にも同様に、N型不純物拡散領域3,4
がP型シリコン基板10において間隔を隔てて形成されて
いる。この場合、ドレイン側のN型不純物拡散領域3
は、フローティングゲート1の下に食い込み部分3aを、
フローティングゲート11の下に食い込み部分3bを有して
いる。また、ソース側のN型不純物拡散領域は、フロー
ティングゲート1の下に食い込み部分4aを、フローティ
ングゲート11の下に食い込み部分4bを有している。さら
に、ドレイン側のN型不純物拡散領域3にコンタクトホ
ール6を介して接続するように、アルミニウム等からな
る金属配線層5が矢印Yで示される方向に延びるように
互いに所定の間隔を隔てて形成されている。
In the figure, above the P-type silicon substrate 10, control gates 2 made of a conductor layer of polycrystalline silicon or the like are formed at predetermined intervals so as to extend in the direction indicated by the arrow X. There is. Further, the control gates 12 are arranged at predetermined intervals above the control gates 2 via the insulator 7 so as to extend in the direction orthogonal to the direction in which the control gates 2 extend, that is, the direction indicated by the arrow Y. It is formed separately. Below the control gate 2, a floating gate 1 made of a conductive layer such as polycrystalline silicon is formed along the direction indicated by the arrow X with an insulator layer 7 interposed therebetween.
The floating gate 11 is also formed below the control gate 12 with the insulating layer 7 interposed therebetween in the direction indicated by the arrow Y. Further, the P-type silicon substrate 10 below the floating gate 1 is spaced from the N-type impurity diffusion region 3 on the drain side and the N-type impurity diffusion region 3 on the source side.
A type impurity diffusion region 4 is formed. Similarly, below the floating gate 11, N-type impurity diffusion regions 3 and 4 are formed.
Are formed on the P-type silicon substrate 10 at intervals. In this case, the N-type impurity diffusion region 3 on the drain side
Is the biting part 3a under the floating gate 1,
It has a biting part 3b under the floating gate 11. Further, the N-type impurity diffusion region on the source side has a biting part 4 a below the floating gate 1 and a biting part 4 b below the floating gate 11. Further, metal wiring layers 5 made of aluminum or the like are formed at predetermined intervals so as to extend in the direction indicated by the arrow Y so as to be connected to the N-type impurity diffusion region 3 on the drain side via the contact holes 6. Has been done.

次に、この発明に従った不揮発性半導体記憶装置の動作
について説明する。まず、従来と同様に矢印Xで示され
る方向に配置されたメモリトランジスタの書込みおよび
読出しは、コントロールゲート12のすべての部分に“Lo
w"レベルの電圧を印加することによって、ドレイン側の
N型不純物拡散領域の食い込み部分3bとソース側のN型
不純物拡散領域の食い込み部分4bとの間は完全に断絶さ
れるので、既に述べたように従来と同様に行なわれ得
る。
Next, the operation of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention will be described. First, as in the conventional case, the writing and reading of the memory transistor arranged in the direction shown by the arrow X are performed by "Lo" in all parts of the control gate 12.
As described above, since the bite 3b of the N-type impurity diffusion region on the drain side and the bite 4b of the N-type impurity diffusion region on the source side are completely disconnected by applying the voltage of w "level. Thus, it can be performed in the same manner as the conventional method.

矢印Yで示される方向に沿って配置されたメモリトラン
ジスタの書込みおよび読出しは、コントロールゲート2
のすべての部分に“Low"レベルの電圧を印加することに
よって、従来の矢印Xで示される方向に沿って配置され
たメモリトランジスタと同様に行なわれ得る。すなわ
ち、1つのドレイン側のN型不純物拡散領域3と1つの
コントロールゲート12に高電圧を印加し、他のドレイン
側のN型不純物拡散領域3およびコントロールゲート12
に“Low"レベルの電圧を印加することによって、マトリ
クス状に選ばれた1つのメモリトランジスタに「書込
み」が行なわれる。また、上記と同様に、ドレイン側の
N型不純物拡散領域3とコントロールゲート12に選択的
に低電圧を印加することによって「読出し」が行なわれ
る。さらに、「消去」については従来と何ら変わること
なく行なわれ得る。
The writing and reading of the memory transistors arranged along the direction indicated by the arrow Y are performed by the control gate 2
By applying a "Low" level voltage to all parts of the memory cell, the same operation as in the conventional memory transistor arranged along the direction indicated by arrow X can be performed. That is, a high voltage is applied to one drain-side N-type impurity diffusion region 3 and one control gate 12, and the other drain-side N-type impurity diffusion region 3 and control gate 12 are applied.
By applying a "Low" level voltage to the memory cell, "writing" is performed on one memory transistor selected in a matrix. Similarly to the above, "reading" is performed by selectively applying a low voltage to the drain side N-type impurity diffusion region 3 and the control gate 12. Furthermore, the "erasure" can be performed without any change from the conventional method.

なお、上記実施例では、フローティングゲート1,11の形
状は平面図としては長方形となっているが、ドレイン側
のN型不純物拡散領域3と金属配線層5とを接続するた
めのコンタクトホール6の領域の小さくすることが可能
な場合、第2図に示すように形成されてもよい。すなわ
ち、第2図を参照して、フローティングゲート1,11のそ
れぞれ隣接する間隔が最も小さい領域である角部が、X
またはYで示される方向と45゜の角度をなすように切り
取られた形状を有するフローティングゲートが形成され
てもよい。このようにフローティングゲートを形成して
も、前述の実施例と同様の効果を得ることができ、より
高集積化が図られ得る。
Although the floating gates 1 and 11 are rectangular in plan view in the above embodiment, the contact holes 6 for connecting the N-type impurity diffusion region 3 on the drain side and the metal wiring layer 5 are formed. If the area can be reduced, it may be formed as shown in FIG. That is, referring to FIG. 2, the corners, which are the regions where the floating gates 1 and 11 are adjacent to each other and have the smallest interval,
Alternatively, a floating gate having a shape cut off at an angle of 45 ° with the direction indicated by Y may be formed. Even if the floating gate is formed in this manner, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained, and higher integration can be achieved.

第3A図はこの発明の不揮発性半導体記憶装置の別の実施
例を示す部分平面図、第3B図は第3A図のIII B−III B線
における断面図である。これらの図を参照して、フロー
ティングゲート1,11とドレイン側のN型不純物拡散領域
3との間に形成される絶縁体層7の一部は、その膜厚が
数10Åになるように薄く形成されている。このように、
ドレイン側のN型不純物拡散領域の食い込み部分3a(ま
たは3b)と、その上方に形成されるフローティングゲー
ト1(または11)との間に介して形成される絶縁体層の
厚みを薄くすることにより、その間において行なわれる
電気的動作によってトンネル効果を生じさせて電子の注
入および放出が行なわれてもよい。このように、本発明
に従った半導体記憶装置は、上記実施例のEPROM(Erasa
ble Programable Read Only Memory)だけでなく、
第3A図および第3B図に示されるようにEEPROM(Electric
ally Erasable and Programable Read Only Memo
ry)にも適用され得る。
FIG. 3A is a partial plan view showing another embodiment of the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view taken along line IIIB-IIIB in FIG. 3A. With reference to these figures, a part of the insulator layer 7 formed between the floating gates 1 and 11 and the N-type impurity diffusion region 3 on the drain side is thin so that the film thickness is several tens of liters. Has been formed. in this way,
By reducing the thickness of the insulator layer formed between the bite part 3a (or 3b) of the drain side N-type impurity diffusion region and the floating gate 1 (or 11) formed thereabove. , And the injection of electrons may be performed by causing a tunnel effect by an electric operation performed during that time. As described above, the semiconductor memory device according to the present invention has the EPROM (Erasa) of the above-described embodiment.
ble Programmable Read Only Memory)
As shown in FIGS. 3A and 3B, the EEPROM (Electric
ally Erasable and Programable Read Only Memo
ry).

さらに、上述の実施例においては、コントロールゲート
12が、コントロールゲート2の上方に形成されるように
示されたが、コントロールゲート2の下方に形成されて
もよいことは言うまでもない。また、上述の実施例にお
いてはP型シリコン基板を用いた例を示したが、N型シ
リコン基板を用いて逆の導電型の半導体記憶装置を構成
してもよい。
Further, in the above embodiment, the control gate
Although 12 is shown formed above control gate 2, it goes without saying that it may be formed below control gate 2. Further, although the P-type silicon substrate is used in the above-described embodiment, an N-type silicon substrate may be used to configure a semiconductor memory device of the opposite conductivity type.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば半導体基板の上方に第
1の方向に沿って延びる第1の導電体層および第1の浮
遊導電体層と、第1の方向と交差する第2の方向に沿っ
て延びる第2の導電体層および第2の浮遊導電体層とを
有するように半導体記憶装置が構成されるので、交差す
る2つの方向に沿って半導体記憶素子が形成され得る。
そのため、半導体基板の上において能動領域となるべき
領域の面積を増加させることができ、従来に比べてさら
に高集積化(約10〜50%程度)を図ることができる。し
たがって、同一のチップサイズにおいてより大きなメモ
リ容量を有する半導体記憶装置を構成することが可能と
なり、製造コストの削減も図ることができるという効果
がある。
As described above, according to the present invention, the first conductor layer and the first floating conductor layer extending along the first direction above the semiconductor substrate intersect with the first direction. Since the semiconductor memory device is configured to have the second conductor layer and the second floating conductor layer extending along the second direction, the semiconductor memory element is formed along the two intersecting directions. Can be done.
Therefore, the area of the region to be the active region on the semiconductor substrate can be increased, and higher integration (about 10 to 50%) can be achieved as compared with the conventional case. Therefore, it is possible to configure a semiconductor memory device having a larger memory capacity with the same chip size, and it is possible to reduce the manufacturing cost.

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

第1A図はこの発明の一実施例による不揮発性半導体記憶
装置を示す部分平面図、第1B図は第1A図のI B−I B線に
おける断面図、第1C図は第1A図のI C−I C線における断
面図である。第2図はこの発明の他の実施例による不揮
発性半導体記憶装置を示す部分平面図である。第3A図は
この発明のさらにもう1つの実施例による不揮発性半導
体記憶装置であるEEPROMを示す部分平面図、第3B図は第
3A図のIII B−III B線における断面図である。第4A図は
従来の不揮発性半導体記憶装置を示す部分平面図、第4B
図は第4A図のIV B−IV B線における断面図である。 図において、1,11はフローティングゲート、2,12はコン
トロールゲート、3,4はN型不純物拡散領域、10はP型
シリコン基板である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1A is a partial plan view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a sectional view taken along line IB-IB of FIG. 1A, and FIG. 1C is an IC-IC line of FIG. 1A. FIG. FIG. 2 is a partial plan view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention. FIG. 3A is a partial plan view showing an EEPROM which is a nonvolatile semiconductor memory device according to yet another embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3B is a sectional view taken along line IIIB-IIIB in FIG. 3A. FIG. 4A is a partial plan view showing a conventional nonvolatile semiconductor memory device, and FIG.
The drawing is a cross-sectional view taken along the line IV B-IV B in FIG. 4A. In the figure, 1 and 11 are floating gates, 2 and 12 are control gates, 3 and 4 are N-type impurity diffusion regions, and 10 is a P-type silicon substrate. In each drawing, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】主表面を有し、或る導電型式の予め定める
不純物濃度を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面の上方に第1の方向に沿って延
びるように形成され、絶縁された第1の導電体層と、 前記半導体基板の主表面の上方に前記第1の方向と交差
する第2の方向に沿って延びるように形成され、絶縁さ
れた第2の導電体層と、 前記半導体基板と前記第1の導電体層との間に形成さ
れ、絶縁された第1の浮遊導電体層と、 前記半導体基板と前記第2の導電体層との間に形成さ
れ、絶縁された第2の浮遊導電体層と、 前記第1の浮遊導電体層および前記第2の浮遊導電体層
の下方に間隔を隔てて、前記半導体基板の主表面上に形
成された、前記半導体基板と逆の導電型式を有する一方
と他方の半導体領域とを備えた半導体記憶装置。
1. A semiconductor substrate having a main surface and having a predetermined impurity concentration of a certain conductivity type; and a semiconductor substrate formed above the main surface of the semiconductor substrate so as to extend along a first direction and insulated. A first conductor layer, and a second conductor layer which is formed above the main surface of the semiconductor substrate so as to extend along a second direction intersecting the first direction and is insulated. A first floating conductor layer is formed between the semiconductor substrate and the first conductor layer and is insulated, and a first floating conductor layer is formed between the semiconductor substrate and the second conductor layer, and is insulated. A second floating conductor layer, and the semiconductor substrate formed on the main surface of the semiconductor substrate at a distance below the first floating conductor layer and the second floating conductor layer. Storage device having one and the other semiconductor regions having conductivity types opposite to those of
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