JPH08306808A - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents
Nonvolatile semiconductor memory deviceInfo
- Publication number
- JPH08306808A JPH08306808A JP7135890A JP13589095A JPH08306808A JP H08306808 A JPH08306808 A JP H08306808A JP 7135890 A JP7135890 A JP 7135890A JP 13589095 A JP13589095 A JP 13589095A JP H08306808 A JPH08306808 A JP H08306808A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- control gate
- insulating film
- film
- memory device
- 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
Links
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 不揮発性半導体記憶装置において、メモリセ
ル間のしきい値電圧のばらつきを抑えつつ、メモリセル
を多しきい値電圧化する。
【構成】 フローティングゲート型の不揮発性半導体記
憶装置において、フローティングゲート5上に絶縁膜6
を介して第1のコントロールゲート7を設け、第1のコ
ントロールゲート7上に絶縁膜8を介して第2のコント
ロールゲート9を設ける。書き込み時には、第1のコン
トロールゲート7または第2のコントロールゲート9を
選択して電圧を印加することにより書き込みを行う。ま
た、MONOS型またはMNOS型の不揮発性半導体記
憶装置において、第1のゲート電極上に絶縁膜を介して
第2のゲート電極を設ける。書き込み時には、第1のゲ
ート電極または第2のゲート電極を選択して電圧を印加
することにより書き込みを行う。
(57) [Summary] [Object] In a non-volatile semiconductor memory device, a threshold voltage variation among memory cells is suppressed, and the threshold voltage of the memory cells is increased. In the floating gate type nonvolatile semiconductor memory device, an insulating film 6 is formed on the floating gate 5.
The first control gate 7 is provided via the first control gate 7, and the second control gate 9 is provided on the first control gate 7 via the insulating film 8. At the time of writing, writing is performed by selecting the first control gate 7 or the second control gate 9 and applying a voltage. In the MONOS-type or MNOS-type non-volatile semiconductor memory device, the second gate electrode is provided over the first gate electrode with an insulating film interposed therebetween. At the time of writing, writing is performed by selecting the first gate electrode or the second gate electrode and applying a voltage.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、不揮発性半導体記憶
装置に関し、特に、フローティングゲート型の不揮発性
半導体記憶装置やMONOS型またはMNOS型の不揮
発性半導体記憶装置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 nonvolatile semiconductor memory device, and is particularly suitable for application to a floating gate type nonvolatile semiconductor memory device and a MONOS type or MNOS type nonvolatile semiconductor memory device. .
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、いわゆるフラッシュEEPROM
などの不揮発性半導体記憶装置は、コンピュータなどの
外部記憶装置として用いられている磁気ディスク装置の
置き換えなどを目標として大容量化が進められている
が、この大容量化は、ビット単価を引き下げるために、
メモリセル(メモリトランジスタ)の多しきい値電圧化
により実現することが求められている。2. Description of the Related Art At present, so-called flash EEPROMs are used.
Non-volatile semiconductor memory devices such as are increasing their capacity with the goal of replacing magnetic disk devices used as external memory devices such as computers, but this increasing capacity lowers the bit unit price. To
It is required to be realized by increasing the threshold voltage of memory cells (memory transistors).
【0003】従来、このメモリセルの多しきい値電圧化
は、電子の注入時間または引き抜き時間を変えることに
より行われている。Conventionally, the multi-threshold voltage of this memory cell is changed by changing the injection time or the extraction time of electrons.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように電子の注入時間または引き抜き時間を変えること
によりメモリセルを多しきい値電圧化する従来の方法
は、メモリセル間のしきい値電圧のばらつきを抑えるの
が難しく、また、読み出し時に基準として用いるメモリ
セルを作製することが難しいなどの問題があった。However, the conventional method of changing the injection time or the withdrawal time of electrons as described above to make the memory cells have a multi-threshold voltage is as follows. There are problems that it is difficult to suppress variations and that it is difficult to manufacture a memory cell used as a reference at the time of reading.
【0005】したがって、この発明の目的は、メモリセ
ルのしきい値電圧を三段階に設定することができ、しか
もメモリセル間のしきい値電圧のばらつきを抑えること
ができ、読み出し時に基準として用いるメモリセルの作
製も容易な不揮発性半導体記憶装置を提供することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to set the threshold voltage of a memory cell in three steps and to suppress variations in the threshold voltage between memory cells, which is used as a reference at the time of reading. It is an object of the present invention to provide a nonvolatile semiconductor memory device in which memory cells can be easily manufactured.
【0006】[0006]
【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の発明による不揮発性半導体記憶装
置は、半導体基板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、フローティングゲート上に第
1の絶縁膜を介して設けられた第1のコントロールゲー
トと、第1のコントロールゲート上に第2の絶縁膜を介
して設けられた第2のコントロールゲートとを有するこ
とを特徴とするものである。In order to achieve the above object, a nonvolatile semiconductor memory device according to the first invention of the present invention includes a floating gate provided on a semiconductor substrate via a gate insulating film, and a floating gate. A first control gate provided on the gate via the first insulating film, and a second control gate provided on the first control gate via the second insulating film. It is what
【0007】この発明の第1の発明においては、書き込
み時に第1のコントロールゲートまたは第2のコントロ
ールゲートを選択して所定の電圧を印加することにより
書き込みを行う。In the first aspect of the present invention, writing is performed by selecting the first control gate or the second control gate at the time of writing and applying a predetermined voltage.
【0008】この発明の第2の発明による不揮発性半導
体記憶装置は、半導体基板上に順次設けられた酸化膜お
よび窒化膜からなるゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に
設けられた第1のゲート電極と、第1のゲート電極上に
絶縁膜を介して設けられた第2のゲート電極とを有する
ことを特徴とするものである。A non-volatile semiconductor memory device according to a second aspect of the present invention is a gate insulating film formed of an oxide film and a nitride film, which is sequentially provided on a semiconductor substrate, and a first gate provided on the gate insulating film. It is characterized in that it has an electrode and a second gate electrode provided on the first gate electrode via an insulating film.
【0009】この発明の第2の発明においては、書き込
み時に第1のゲート電極または第2のゲート電極を選択
して所定の電圧を印加することにより書き込みを行う。In the second aspect of the present invention, writing is performed by selecting the first gate electrode or the second gate electrode at the time of writing and applying a predetermined voltage.
【0010】この発明の第2の発明において、典型的に
は、酸化膜は二酸化シリコン(SiO2 )膜であり、窒
化膜は窒化シリコン(Si3 N4 )膜である。In the second invention of the present invention, typically, the oxide film is a silicon dioxide (SiO 2 ) film and the nitride film is a silicon nitride (Si 3 N 4 ) film.
【0011】この発明の第3の発明による不揮発性半導
体記憶装置は、半導体基板上に順次設けられた第1の酸
化膜、窒化膜および第2の酸化膜からなるゲート絶縁膜
と、ゲート絶縁膜上に設けられた第1のゲート電極と、
第1のゲート電極上に絶縁膜を介して設けられた第2の
ゲート電極とを有することを特徴とするものである。A nonvolatile semiconductor memory device according to a third aspect of the present invention is a gate insulating film formed of a first oxide film, a nitride film and a second oxide film, which are sequentially provided on a semiconductor substrate, and a gate insulating film. A first gate electrode provided above,
It has a second gate electrode provided over the first gate electrode with an insulating film interposed therebetween.
【0012】この発明の第3の発明においては、書き込
み時に第1のゲート電極または第2のゲート電極を選択
して所定の電圧を印加することにより書き込みを行う。In the third aspect of the present invention, writing is performed by selecting the first gate electrode or the second gate electrode at the time of writing and applying a predetermined voltage.
【0013】この発明の第3の発明において、典型的に
は、第1の酸化膜および第2の酸化膜はSiO2 膜であ
り、窒化膜はSi3 N4 膜である。In the third invention of the present invention, typically, the first oxide film and the second oxide film are SiO 2 films, and the nitride film is a Si 3 N 4 film.
【0014】この発明において、不揮発性半導体記憶装
置は、例えば、電気的一括消去型の不揮発性半導体記憶
装置、すなわちいわゆるフラッシュEEPROMのほ
か、EPROMなどである。In the present invention, the non-volatile semiconductor memory device is, for example, an electrically batch-erasable non-volatile semiconductor memory device, that is, a so-called flash EEPROM, or an EPROM.
【0015】[0015]
【作用】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、半導体基板とフローティングゲートと
の間の容量、フローティングゲートと第1のコントロー
ルゲートとの間の容量および第1のコントロールゲート
と第2のコントロールゲートとの間の容量により、第1
のコントロールゲートを選択して所定の電圧を印加する
ことにより書き込みを行った場合と、第2のコントロー
ルゲートを選択して所定の電圧を印加することにより書
き込みを行った場合とで、メモリセルのしきい値電圧は
互いに異なる。したがって、消去状態と、第1のコント
ロールゲートを選択して所定の電圧を印加することより
書き込みを行った場合と、第2のコントロールゲートを
選択して所定の電圧を印加することにより書き込みを行
った場合とで、メモリセルのしきい値電圧を三段階に設
定することができる。また、この場合、メモリセル間の
しきい値電圧のばらつきを抑えることができ、読み出し
時の基準となるメモリセルの作製も容易である。According to the nonvolatile semiconductor memory device of the first aspect of the present invention, the capacitance between the semiconductor substrate and the floating gate, the capacitance between the floating gate and the first control gate, and the first control gate. The capacitance between the second control gate and the first
Of the memory cell depending on whether the write operation is performed by selecting the control gate of the second control gate and applying a predetermined voltage, and the write operation is performed by selecting the second control gate and applying the predetermined voltage. The threshold voltages are different from each other. Therefore, writing is performed by the erased state, when writing is performed by selecting the first control gate and applying a predetermined voltage, and when writing is performed by selecting the second control gate and applying a predetermined voltage. Depending on the case, the threshold voltage of the memory cell can be set in three steps. Further, in this case, it is possible to suppress variations in threshold voltage between memory cells, and it is easy to manufacture a memory cell that serves as a reference during reading.
【0016】この発明の第2の発明および第3の発明に
よる不揮発性半導体記憶装置によれば、半導体基板と第
1のゲート電極との間の容量および第1のゲート電極と
第2のゲート電極との間の容量により、第1のゲート電
極を選択して所定の電圧を印加することにより書き込み
を行った場合と、第2のゲート電極を選択して所定の電
圧を印加することにより書き込みを行った場合とで、メ
モリセルのしきい値電圧は互いに異なる。したがって、
消去状態と、第1のゲート電極を選択して所定の電圧を
印加することにより書き込みを行った場合と、第2のゲ
ート電極を選択して所定の電圧を印加することにより書
き込みを行った場合とで、メモリセルのしきい値電圧を
三段階に設定することができる。また、この場合、メモ
リセル間のしきい値電圧のばらつきを抑えることがで
き、読み出し時の基準となるメモリセルの作製も容易で
ある。According to the nonvolatile semiconductor memory device in accordance with the second and third aspects of the present invention, the capacitance between the semiconductor substrate and the first gate electrode and the first gate electrode and the second gate electrode. Depending on the capacitance between and, writing is performed by selecting the first gate electrode and applying a predetermined voltage, and by writing the data by selecting the second gate electrode and applying a predetermined voltage. The threshold voltage of the memory cell is different from that of the case. Therefore,
In the erased state, when writing is performed by selecting the first gate electrode and applying a predetermined voltage, and when writing is performed by selecting the second gate electrode and applying a predetermined voltage With, the threshold voltage of the memory cell can be set in three steps. Further, in this case, it is possible to suppress variations in threshold voltage between memory cells, and it is easy to manufacture a memory cell that serves as a reference during reading.
【0017】[0017]
【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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】図1はこの発明の第1実施例による不揮発
性半導体記憶装置を示す断面図であり、特に、その一つ
のメモリセル(メモリトランジスタ)の部分を示すもの
である。ここで、図1Aはチャネル長方向に平行な断面
図、図1Bはチャネル幅方向に平行な断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention, and particularly shows a portion of one memory cell (memory transistor) thereof. Here, FIG. 1A is a sectional view parallel to the channel length direction, and FIG. 1B is a sectional view parallel to the channel width direction.
【0019】図1に示すように、この不揮発性半導体記
憶装置においては、例えばp型シリコン(Si)基板1
の表面に例えばSiO2 膜のようなフィールド絶縁膜2
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2の下側の部分には、例
えばp+ 型のチャネルストップ領域3が設けられてい
る。As shown in FIG. 1, in this nonvolatile semiconductor memory device, for example, a p-type silicon (Si) substrate 1 is used.
A field insulating film 2 such as a SiO 2 film is formed on the surface of the
Are selectively provided, whereby element isolation is performed. In the lower portion of the field insulating film 2, for example, a p + type channel stop region 3 is provided.
【0020】フィールド絶縁膜2で囲まれた活性領域の
表面には、例えばSiO2 膜のようなゲート絶縁膜4が
設けられている。このゲート絶縁膜4上には、フローテ
ィングゲート5が設けられている。このフローティング
ゲート5のチャネル幅方向の両端部は、フィールド絶縁
膜2上にまたがっている。ここで、このフローティング
ゲート5は、例えば、リン(P)のような不純物がドー
プされた多結晶Si膜からなる。A gate insulating film 4 such as a SiO 2 film is provided on the surface of the active region surrounded by the field insulating film 2. A floating gate 5 is provided on the gate insulating film 4. Both ends of the floating gate 5 in the channel width direction straddle the field insulating film 2. Here, the floating gate 5 is made of, for example, a polycrystalline Si film doped with an impurity such as phosphorus (P).
【0021】フローティングゲート5上には、例えばS
iO2 膜とSi3 N4 膜とSiO2膜との三層構造の
膜、すなわちいわゆるONO膜からなる絶縁膜6が設け
られている。そして、この絶縁膜6を介して、フローテ
ィングゲート5上に第1のコントロールゲート7が設け
られている。この第1のコントロールゲート7は、フロ
ーティングゲート5を覆うように、チャネル幅方向に延
在している。ここで、この第1のコントロールゲート7
は、例えば、Pのような不純物がドープされた多結晶S
i膜からなる。On the floating gate 5, for example, S
A film having a three-layer structure of an iO 2 film, a Si 3 N 4 film, and a SiO 2 film, that is, an insulating film 6 made of a so-called ONO film is provided. Then, the first control gate 7 is provided on the floating gate 5 via the insulating film 6. The first control gate 7 extends in the channel width direction so as to cover the floating gate 5. Here, this first control gate 7
Is a polycrystalline S doped with an impurity such as P.
It consists of an i-membrane.
【0022】第1のコントロールゲート7上には、例え
ばONO膜からなる絶縁膜8が設けられている。そし
て、この絶縁膜8を介して、第1のコントロールゲート
7上に第2のコントロールゲート9が設けられている。
この第2のコントロールゲート9は、チャネル幅方向の
一端部を除いた部分の第1のコントロールゲート7を覆
うように、チャネル幅方向に延在している。ここで、こ
の第2のコントロールゲート9は、例えば、Pのような
不純物がドープされた多結晶Si膜上に例えばタングス
テンシリサイド(WSi2 )膜のような高融点金属シリ
サイド膜を積層した構造のいわゆるポリサイド膜からな
る。An insulating film 8 made of, for example, an ONO film is provided on the first control gate 7. Then, a second control gate 9 is provided on the first control gate 7 via the insulating film 8.
The second control gate 9 extends in the channel width direction so as to cover the portion of the first control gate 7 excluding one end in the channel width direction. Here, the second control gate 9 has a structure in which a refractory metal silicide film such as a tungsten silicide (WSi 2 ) film is laminated on a polycrystalline Si film doped with an impurity such as P. It consists of a so-called polycide film.
【0023】この場合、上述のフローティングゲート
5、第1のコントロールゲート7および第2のコントロ
ールゲート9は、チャネル長方向において、互いに同一
の幅を有する。In this case, the floating gate 5, the first control gate 7 and the second control gate 9 described above have the same width in the channel length direction.
【0024】また、フィールド絶縁膜2で囲まれた活性
領域中には、フローティングゲート5、第1のコントロ
ールゲート7および第2のコントロールゲート9に対し
て自己整合的に、例えばn+ 型のソース領域10および
ドレイン領域11が設けられている。そして、フローテ
ィングゲート5、第1のコントロールゲート7および第
2のコントロールゲート9とこれらのソース領域10お
よびドレイン領域11とにより、メモリトランジスタが
構成されている。In addition, in the active region surrounded by the field insulating film 2, for example, an n + type source is self-aligned with the floating gate 5, the first control gate 7 and the second control gate 9. A region 10 and a drain region 11 are provided. The floating gate 5, the first control gate 7 and the second control gate 9 and their source region 10 and drain region 11 constitute a memory transistor.
【0025】なお、実際には、第2のコントロールゲー
ト9、第1のコントロールゲート7などを覆う層間絶縁
膜、この層間絶縁膜のコンタクトホール、金属配線、パ
ッシベーション膜などが設けられているが、それらの図
示および説明は省略する。In practice, an interlayer insulating film covering the second control gate 9, the first control gate 7, etc., a contact hole for this interlayer insulating film, a metal wiring, a passivation film, etc. are provided. Illustration and description thereof are omitted.
【0026】次に、上述のように構成されたこの第1実
施例による不揮発性半導体記憶装置の動作について説明
する。Next, the operation of the non-volatile semiconductor memory device according to the first embodiment constructed as described above will be described.
【0027】いま、図1において、p型Si基板1とフ
ローティングゲート5との間の容量をC1 、フローティ
ングゲート5と第1のコントロールゲート7との間の容
量をC2 、第1のコントロールゲート7と第2のコント
ロールゲート9との間の容量をC3 とする。また、p型
Si基板1とフローティングゲート5との間に印加され
る電圧をV1 、フローティングゲート5と第1のコント
ロールゲート7との間に印加される電圧をV2 、第1の
コントロールゲート7と第2のコントロールゲート9と
の間に印加される電圧をV3 とする。In FIG. 1, the capacitance between the p-type Si substrate 1 and the floating gate 5 is C 1 , the capacitance between the floating gate 5 and the first control gate 7 is C 2 , and the first control is The capacitance between the gate 7 and the second control gate 9 is C 3 . Further, the voltage applied between the p-type Si substrate 1 and the floating gate 5 is V 1 , the voltage applied between the floating gate 5 and the first control gate 7 is V 2 , and the first control gate is The voltage applied between 7 and the second control gate 9 is V 3 .
【0028】ここで、例えば、p型Si基板1を接地
し、第1のコントロールゲート7に電圧Vを印加し、第
2のコントロールゲート9をフローティングとした場
合、 V1 =[(1/C1 )/(1/C1 +1/C2 )]V (1) となる。Here, for example, when the p-type Si substrate 1 is grounded, the voltage V is applied to the first control gate 7, and the second control gate 9 is made floating, V 1 = [(1 / C 1 ) / (1 / C 1 + 1 / C 2 )] V (1).
【0029】また、p型Si基板1を接地し、第2のコ
ントロールゲート9に電圧V´を印加し、第1のコント
ロールゲート7をフローティングとした場合、 V1 =[(1/C1 )/(1/C1 +1/C2 +1/C3 )]V´(2) となる。When the p-type Si substrate 1 is grounded, the voltage V'is applied to the second control gate 9, and the first control gate 7 is set in a floating state, V 1 = [(1 / C 1 ) / (1 / C 1 + 1 / C 2 + 1 / C 3 )] V ′ (2).
【0030】(1)式および(2)式からわかるよう
に、第1のコントロールゲート7に電圧Vを印加した場
合と第2のコントロールゲート9に電圧V´を印加した
場合とで、p型Si基板1とフローティングゲート5と
の間に印加される電圧V1 は異なり、したがって第1の
コントロールゲート7に電圧Vを印加した場合と第2の
コントロールゲート9に電圧V´を印加した場合とで電
子の注入効率または引き抜き効率を変えることができ
る。このため、第1のコントロールゲート7および第2
のコントロールゲート9に同じ時間電圧を印加しても、
メモリセルのしきい値電圧は互いに異なる。As can be seen from the equations (1) and (2), the p-type is obtained when the voltage V is applied to the first control gate 7 and when the voltage V'is applied to the second control gate 9. The voltage V 1 applied between the Si substrate 1 and the floating gate 5 is different, and therefore when the voltage V is applied to the first control gate 7 and when the voltage V ′ is applied to the second control gate 9. Can change the electron injection efficiency or the electron extraction efficiency. Therefore, the first control gate 7 and the second control gate 7
Even if the voltage is applied to the control gate 9 of the same time,
The memory cells have different threshold voltages.
【0031】したがって、消去状態と、第1のコントロ
ールゲート7を選択して電圧Vを印加した場合と、第2
のコントロールゲート9を選択して電圧V´を印加した
場合とで、メモリセルのしきい値電圧を三段階に設定す
ることができる。Therefore, in the erased state, when the first control gate 7 is selected and the voltage V is applied,
The threshold voltage of the memory cell can be set to three levels depending on whether the control gate 9 is selected and the voltage V ′ is applied.
【0032】なお、p型Si基板1とフローティングゲ
ート5との間の容量C1 はそれらの間のゲート絶縁膜4
の面積および厚さで決定され、フローティングゲート5
と第1のコントロールゲート7との間の容量C2 はそれ
らの間の絶縁膜6の面積および厚さで決定され、第1の
コントロールゲート7と第2のコントロールゲート9と
の間の容量C3 はそれらの間の絶縁膜8の面積および厚
さで決定される。そして、メモリセルのしきい値電圧を
所望の値に設定するためには、これらのゲート絶縁膜
4、絶縁膜6および絶縁膜8の厚さ、素子分離幅、フロ
ーティングゲート5と第1のコントロールゲート7との
間の重なり、第1のコントロールゲート7と第2のコン
トロールゲート9との間の重なりなどを最適化し、必要
な容量を確保するようにすればよい。The capacitance C 1 between the p-type Si substrate 1 and the floating gate 5 is determined by the gate insulating film 4 between them.
Floating gate 5 determined by the area and thickness of
The capacitance C 2 between the first control gate 7 and the first control gate 7 is determined by the area and thickness of the insulating film 6 between them, and the capacitance C 2 between the first control gate 7 and the second control gate 9 is determined. 3 is determined by the area and thickness of the insulating film 8 between them. In order to set the threshold voltage of the memory cell to a desired value, the thickness of the gate insulating film 4, the insulating film 6 and the insulating film 8, the element isolation width, the floating gate 5 and the first control are set. The overlap between the gate 7 and the overlap between the first control gate 7 and the second control gate 9 may be optimized to secure the required capacitance.
【0033】以上のことを前提として、この第1実施例
による不揮発性半導体記憶装置の書き込み動作および読
み出し動作について説明すると、次の通りである。Based on the above, the write operation and read operation of the non-volatile semiconductor memory device according to the first embodiment will be described as follows.
【0034】いま、消去状態においてフローティングゲ
ート5に電子が注入されているものとし、この状態を例
えば情報「0」に対応させる。また、フローティングゲ
ート5から電子を引き抜いた状態を例えば情報「2」に
対応させる。そして、これらの中間の状態、すなわちフ
ローティングゲート5から所定量の電子を引き抜いた状
態を例えば情報「1」に対応させる。ここで、メモリセ
ルのしきい値電圧は、例えば、情報「0」が書き込まれ
ているときには+6V、情報「1」が書き込まれている
ときには+4V、情報「2」が書き込まれているときに
は+1.5Vであるとする。Now, assume that electrons are injected into the floating gate 5 in the erased state, and this state is made to correspond to information "0", for example. Further, the state in which electrons are extracted from the floating gate 5 is associated with, for example, the information “2”. Then, an intermediate state between these, that is, a state in which a predetermined amount of electrons are extracted from the floating gate 5 is made to correspond to, for example, information "1". Here, the threshold voltage of the memory cell is, for example, +6 V when the information “0” is written, +4 V when the information “1” is written, and + 1.V when the information “2” is written. It is assumed to be 5V.
【0035】まず、情報「2」を書き込むときには、第
1のコントロールゲート7に所定の負電圧、例えば−6
Vを印加し、ドレイン領域11に所定の正電圧、例えば
+12Vを印加する。第2のコントロールゲート9はフ
ローティングとし、ソース領域10は接地しておく。こ
のとき、フローティングゲート5からドレイン領域11
に電子が引き抜かれてメモリセルのしきい値電圧は+6
Vに設定され、これによって情報「2」が書き込まれ
る。情報「1」を書き込むときには、第2のコントロー
ルゲート9に所定の負電圧、例えば−6Vを印加し、ド
レイン領域11に所定の正電圧、例えば+12Vを印加
する。第1のコントロールゲート7はフローティングと
し、ソース領域10は接地しておく。このとき、フロー
ティングゲート5からドレイン領域11に電子が所定量
引き抜かれてメモリセルのしきい値電圧は+4Vに設定
され、これによって情報「1」が書き込まれる。First, when writing the information "2", a predetermined negative voltage, for example -6, is applied to the first control gate 7.
V is applied, and a predetermined positive voltage, for example, + 12V is applied to the drain region 11. The second control gate 9 is floating and the source region 10 is grounded. At this time, from the floating gate 5 to the drain region 11
Electrons are drawn into the memory cell and the threshold voltage of the memory cell is +6
It is set to V, which causes the information "2" to be written. When writing the information "1", a predetermined negative voltage, for example, -6V is applied to the second control gate 9, and a predetermined positive voltage, for example, + 12V is applied to the drain region 11. The first control gate 7 is floating and the source region 10 is grounded. At this time, a predetermined amount of electrons are extracted from the floating gate 5 to the drain region 11 and the threshold voltage of the memory cell is set to + 4V, whereby the information "1" is written.
【0036】次に、読み出し時には、例えば、まず、第
1のコントロールゲート7に、情報「2」が書き込まれ
ているときのメモリセルのしきい値電圧(=+1.5
V)よりも高く、情報「1」が書き込まれているときの
メモリセルのしきい値電圧(=+4V)よりも低い所定
の正電圧、例えば+3Vを印加する。第2のコントロー
ルゲート9はフローティングとし、ソース領域10は接
地し、ドレイン領域11には所定の正電圧を印加する。
この場合、メモリセルに情報「2」が書き込まれている
ときには、メモリトランジスタがオンし、読み出し電流
が流れるが、メモリセルに情報「0」または情報「1」
が書き込まれているときにはメモリトランジスタはオン
せず、読み出し電流が流れない。このため、第1のコン
トロールゲート7に+3Vを印加したときに読み出し電
流が流れることにより、情報「2」を読み出すことがで
きる。Next, at the time of reading, for example, first, the threshold voltage (= + 1.5) of the memory cell when the information “2” is written in the first control gate 7.
A predetermined positive voltage, for example + 3V, which is higher than V) and lower than the threshold voltage (= + 4V) of the memory cell when the information “1” is written is applied. The second control gate 9 is floated, the source region 10 is grounded, and a predetermined positive voltage is applied to the drain region 11.
In this case, when the information “2” is written in the memory cell, the memory transistor is turned on and the read current flows, but the information “0” or the information “1” is written in the memory cell.
When is written, the memory transistor does not turn on and no read current flows. Therefore, the read current flows when + 3V is applied to the first control gate 7, whereby the information “2” can be read.
【0037】第1のコントロールゲート7に+3Vを印
加したときに読み出し電流が流れないときには、そのま
までは、メモリセルに情報「1」が書き込まれているの
か、情報「0」が書き込まれているのかは、不明であ
る。そこで、次に、第2のコントロールゲート9に、情
報「1」が書き込まれているときのメモリセルのしきい
値電圧よりも高く、情報「0」が書き込まれているとき
のメモリセルのしきい値電圧よりも低い所定の正電圧、
例えば+5Vを印加する。第2のコントロールゲート9
はフローティングとし、ソース領域10は接地し、ドレ
イン領域11には所定の正電圧を印加する。この場合、
メモリトランジスタがオンし、読み出し電流が流れると
きには情報「1」を読み出すことができ、一方、メモリ
トランジスタがオンせず、読み出し電流が流れないとき
には情報「0」を読み出すことができる。When a read current does not flow when + 3V is applied to the first control gate 7, whether the information "1" or the information "0" is written in the memory cell as it is. Is unknown. Therefore, next, in the second control gate 9, the threshold voltage of the memory cell when the information “1” is written is higher than the threshold voltage of the memory cell, and the memory cell when the information “0” is written is selected. A predetermined positive voltage lower than the threshold voltage,
For example, + 5V is applied. Second control gate 9
Is floating, the source region 10 is grounded, and a predetermined positive voltage is applied to the drain region 11. in this case,
Information "1" can be read when the memory transistor is turned on and a read current flows, while information "0" can be read when the memory transistor is not turned on and a read current does not flow.
【0038】次に、この第1実施例による不揮発性半導
体記憶装置の製造方法について説明する。Next, a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment will be described.
【0039】図2〜図9はこの第1実施例による不揮発
性半導体記憶装置の製造方法を工程順に示す断面図であ
る。ここで、図2Aおよび図2Bはそれぞれ図1Aおよ
び図1Bに対応する断面図である。図3〜図9について
も同様である。2 to 9 are sectional views showing a method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment in the order of steps. Here, FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views corresponding to FIGS. 1A and 1B, respectively. The same applies to FIGS. 3 to 9.
【0040】この第1実施例による不揮発性半導体記憶
装置の製造方法においては、まず、図2に示すように、
p型Si基板1の表面に熱酸化法によりSiO2 膜から
なるフィールド絶縁膜2を選択的に形成して素子間分離
を行うとともに、このフィールド絶縁膜2の下側の部分
にチャネルストップ領域3を形成する。この後、フィー
ルド絶縁膜2で囲まれた活性領域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4を形成す
る。In the method of manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment, first, as shown in FIG.
A field insulating film 2 made of a SiO 2 film is selectively formed on the surface of the p-type Si substrate 1 by a thermal oxidation method to perform element isolation, and a channel stop region 3 is formed below the field insulating film 2. To form. After that, the gate insulating film 4 made of a SiO 2 film is formed on the surface of the active region surrounded by the field insulating film 2 by, for example, a thermal oxidation method.
【0041】次に、図3に示すように、例えばCVD法
により全面に多結晶Si膜12を形成し、さらにこの多
結晶Si膜12にイオン注入法や熱拡散法により例えば
Pのような不純物をドープして低抵抗化した後、この不
純物がドープされた多結晶Si膜12を例えば反応性イ
オンエッチング(RIE)法によりパターニングし、チ
ャネル幅方向の幅がフローティングゲート5と等しい所
定形状にする。Next, as shown in FIG. 3, a polycrystalline Si film 12 is formed on the entire surface by, for example, a CVD method, and the polycrystalline Si film 12 is further doped with an impurity such as P by an ion implantation method or a thermal diffusion method. Then, the polycrystalline Si film 12 doped with the impurities is patterned by, for example, a reactive ion etching (RIE) method to have a predetermined shape whose width in the channel width direction is equal to that of the floating gate 5. .
【0042】次に、このようにしてパターニングされた
多結晶Si膜12上にONO膜からなる絶縁膜6を形成
する。ここで、この絶縁膜6を構成するONO膜のSi
O2膜は熱酸化法により形成し、Si3 N4 膜は減圧C
VD法により形成する。Next, the insulating film 6 made of an ONO film is formed on the polycrystalline Si film 12 thus patterned. Here, Si of the ONO film forming the insulating film 6
The O 2 film is formed by the thermal oxidation method, and the Si 3 N 4 film is formed under reduced pressure C
It is formed by the VD method.
【0043】次に、例えばCVD法により全面に多結晶
Si膜13を形成し、さらにこの多結晶Si膜13にイ
オン注入法や熱拡散法により例えばPのような不純物を
ドープして低抵抗化した後、この不純物がドープされた
多結晶Si膜13を例えばRIE法によりパターニング
し、チャネル幅方向の幅が第1のコントロールゲート7
と等しくなるようにする。Next, a polycrystalline Si film 13 is formed on the entire surface by, for example, the CVD method, and the polycrystalline Si film 13 is further doped with an impurity such as P by an ion implantation method or a thermal diffusion method to reduce the resistance. After that, the polycrystalline Si film 13 doped with the impurities is patterned by, for example, RIE, and the width in the channel width direction is the first control gate 7.
To be equal to.
【0044】次に、このようにしてパターニングされた
多結晶Si膜13上にONO膜からなる絶縁膜8を形成
する。ここで、この絶縁膜8を構成するONO膜のSi
O2膜は熱酸化法により形成し、Si3 N4 膜は減圧C
VD法により形成する。Next, the insulating film 8 made of an ONO film is formed on the polycrystalline Si film 13 thus patterned. Here, Si of the ONO film forming the insulating film 8
The O 2 film is formed by the thermal oxidation method, and the Si 3 N 4 film is formed under reduced pressure C
It is formed by the VD method.
【0045】次に、例えばCVD法により全面に多結晶
Si膜を形成し、さらにこの多結晶Si膜にイオン注入
法や熱拡散法により例えばPのような不純物をドープし
て低抵抗化した後、この不純物がドープされた多結晶S
i膜上に例えばスパッタリング法により例えばWSi2
膜のような高融点金属シリサイド膜を形成し、これらの
多結晶Si膜および高融点金属シリサイド膜からなるポ
リサイド膜14を形成する。この後、このポリサイド膜
14上にリソグラフィー法によりレジストパターン15
を形成する。ここで、このレジストパターン15は、チ
ャネル長方向においてはフローティングゲート5、第1
のコントロールゲート7および第2のコントロールゲー
ト9と同一の幅を有し、チャネル幅方向においては第2
のコントロールゲート9と同一の幅を有する。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 an impurity such as P by an ion implantation method or a thermal diffusion method to reduce the resistance. , Polycrystalline S doped with this impurity
For example, WSi 2 is formed on the i film by, for example, a sputtering method.
A refractory metal silicide film such as a film is formed, and a polycide film 14 including these polycrystalline Si film and refractory metal silicide film is formed. Then, a resist pattern 15 is formed on the polycide film 14 by a lithography method.
To form. Here, the resist pattern 15 is formed on the floating gate 5 and the first gate in the channel length direction.
Has the same width as the control gate 7 and the second control gate 9 of
It has the same width as the control gate 9 of.
【0046】次に、レジストパターン15をマスクとし
て例えばRIE法によりポリサイド膜14をパターニン
グする。これによって、図4に示すように、第2のコン
トロールゲート9が形成される。Next, using the resist pattern 15 as a mask, the polycide film 14 is patterned by, eg, RIE. As a result, the second control gate 9 is formed as shown in FIG.
【0047】次に、図5に示すように、多結晶Si膜1
3のうちの第2のコントロールゲート9により覆われて
いないチャネル幅方向の一端部を覆うようにリソグラフ
ィー法により所定形状のレジストパターン16を形成し
た後、レジストパターン15およびこのレジストパター
ン16をマスクとして例えばRIE法により絶縁膜8を
パターニングする。Next, as shown in FIG. 5, the polycrystalline Si film 1
After forming a resist pattern 16 having a predetermined shape by a lithography method so as to cover one end in the channel width direction that is not covered by the second control gate 9 among the three, the resist pattern 15 and this resist pattern 16 are used as a mask. For example, the insulating film 8 is patterned by the RIE method.
【0048】次に、レジストパターン15およびレジス
トパターン16をマスクとして例えばRIE法により多
結晶Si膜13をパターニングする。これによって、図
6に示すように、第1のコントロールゲート7が形成さ
れる。Next, the polycrystalline Si film 13 is patterned by the RIE method using the resist patterns 15 and 16 as masks. As a result, the first control gate 7 is formed as shown in FIG.
【0049】次に、図7に示すように、レジストパター
ン15およびレジストパターン16をマスクとして例え
ばRIE法により絶縁膜6をパターニングする。Next, as shown in FIG. 7, the insulating film 6 is patterned by the RIE method using the resist patterns 15 and 16 as masks.
【0050】次に、レジストパターン15およびレジス
トパターン16をマスクとして例えばRIE法により多
結晶Si膜12をパターニングする。これによって、図
8に示すように、フローティングゲート5が形成され
る。Next, the polycrystalline Si film 12 is patterned by, eg, RIE using the resist pattern 15 and the resist pattern 16 as masks. As a result, the floating gate 5 is formed as shown in FIG.
【0051】次に、図9に示すように、レジストパター
ン15およびレジストパターン16をマスクとして活性
領域中にn型不純物、例えばヒ素(As)やPをイオン
注入することにより、例えばn+ 型のソース領域10お
よびドレイン領域11を形成する。これらのソース領域
10およびドレイン領域11は、チャネル長方向におい
て、フローティングゲート5、第1のコントロールゲー
ト7および第2のコントロールゲート9に対して自己整
合的に形成される。Next, as shown in FIG. 9, n-type impurities such as arsenic (As) and P are ion-implanted into the active region by using the resist pattern 15 and the resist pattern 16 as masks, for example, n + -type A source region 10 and a drain region 11 are formed. These source region 10 and drain region 11 are formed in the channel length direction in self-alignment with floating gate 5, first control gate 7 and second control gate 9.
【0052】次に、レジストパターン15およびレジス
トパターン16を除去し、必要に応じてさらに注入不純
物の電気的活性化のための熱処理を行った後、必要なプ
ロセス、例えば層間絶縁膜、コンタクトホール、金属配
線、パッシベーション膜の形成などを経て、目的とする
不揮発性半導体記憶装置を完成させる。Next, after removing the resist pattern 15 and the resist pattern 16 and further performing a heat treatment for electrically activating the implanted impurities, a necessary process such as an interlayer insulating film, a contact hole, The target nonvolatile semiconductor memory device is completed through the formation of metal wiring and passivation film.
【0053】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5上に絶縁膜6を介して第1のコ
ントロールゲート7を設け、この第1のコントロールゲ
ート7上に絶縁膜8を介して第2のコントロールゲート
9を設けた構造とし、書き込み時に第1のコントロール
ゲート7または第2のコントロールゲート9を選択して
電圧を印加することにより書き込みを行うようにしてい
るので、メモリセルのしきい値電圧を三段階に設定する
ことができる。すなわち、メモリセルの多しきい値電圧
化を図ることができる。また、この場合、電子の注入時
間または引き抜き時間を変えることにより多しきい値電
圧化を実現する従来の方法と異なり、メモリセル間のし
きい値電圧のばらつきを抑えることができ、読み出し時
の基準として用いるメモリセルの作製も容易である。As described above, according to this first embodiment,
The first control gate 7 is provided on the floating gate 5 via the insulating film 6, and the second control gate 9 is provided on the first control gate 7 via the insulating film 8. Since the writing is performed by selecting the first control gate 7 or the second control gate 9 and applying the voltage, the threshold voltage of the memory cell can be set in three steps. That is, it is possible to increase the threshold voltage of the memory cell. Further, in this case, unlike the conventional method of realizing a multi-threshold voltage by changing the electron injection time or the electron extraction time, it is possible to suppress the variation in the threshold voltage between memory cells, and It is easy to manufacture a memory cell used as a reference.
【0054】次に、この発明の第2実施例について説明
する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【0055】図10はこの第2実施例による不揮発性半
導体記憶装置を示す断面図であり、特に、その一つのメ
モリセル(メモリトランジスタ)の部分を示すものであ
る。ここで、図10Aはチャネル長方向に平行な断面
図、図10Bはチャネル幅方向に平行な断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing the non-volatile semiconductor memory device according to the second embodiment, and particularly shows a portion of one memory cell (memory transistor) thereof. Here, FIG. 10A is a sectional view parallel to the channel length direction, and FIG. 10B is a sectional view parallel to the channel width direction.
【0056】図10に示すように、この不揮発性半導体
記憶装置においては、p型Si基板21の表面に例えば
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ととも
に、このフィールド絶縁膜22の下側の部分に例えばp
+ 型のチャネルストップ領域23が設けられている。以
上は第1実施例による不揮発性半導体記憶装置と同様で
ある。As shown in FIG. 10, in this non-volatile semiconductor memory device, a field insulating film 22 such as a SiO 2 film is selectively provided on the surface of a p-type Si substrate 21, thereby separating elements. Is performed, and, for example, p on the lower side of the field insulating film 22.
A + type channel stop region 23 is provided. The above is the same as the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment.
【0057】この第2実施例においては、フィールド絶
縁膜22で囲まれた活性領域の表面に、ONO膜からな
るゲート絶縁膜24が設けられている。このゲート絶縁
膜24上には、第1のゲート電極25が設けられてい
る。この第1のゲート電極25のチャネル幅方向の両端
部は、フィールド絶縁膜22上にまたがっている。ここ
で、この第1のゲート電極25は、例えば、Pのような
不純物がドープされた多結晶Si膜からなる。In the second embodiment, the gate insulating film 24 made of an ONO film is provided on the surface of the active region surrounded by the field insulating film 22. A first gate electrode 25 is provided on the gate insulating film 24. Both ends of the first gate electrode 25 in the channel width direction straddle the field insulating film 22. Here, the first gate electrode 25 is made of, for example, a polycrystalline Si film doped with an impurity such as P.
【0058】第1のゲート電極25上には、例えばON
O膜からなる絶縁膜26が設けられている。そして、こ
の絶縁膜26を介して、第1のゲート電極25上に第2
のゲート電極27が設けられている。この第2のゲート
電極27は、チャネル幅方向の一端部を除いた部分の第
1のゲート電極25を覆うように、チャネル幅方向に延
在している。ここで、この第2のゲート電極27は、例
えば、Pのような不純物がドープされた多結晶Si膜上
に例えばWSi2 膜のような高融点金属シリサイド膜を
積層した構造のポリサイド膜からなる。On the first gate electrode 25, for example, ON
An insulating film 26 made of an O film is provided. Then, the second film is formed on the first gate electrode 25 through the insulating film 26.
Gate electrode 27 is provided. The second gate electrode 27 extends in the channel width direction so as to cover the portion of the first gate electrode 25 excluding one end in the channel width direction. Here, the second gate electrode 27 is made of, for example, a polycide film having a structure in which a refractory metal silicide film such as a WSi 2 film is laminated on a polycrystalline Si film doped with an impurity such as P. .
【0059】この場合、上述の第1のゲート電極25お
よび第2のゲート電極27は、チャネル長方向におい
て、互いに同一の幅を有する。In this case, the above-mentioned first gate electrode 25 and second gate electrode 27 have the same width in the channel length direction.
【0060】また、フィールド絶縁膜22で囲まれた活
性領域中には、第1のゲート電極25および第2のゲー
ト電極27に対して自己整合的に、例えばn+ 型のソー
ス領域28およびドレイン領域29が設けられている。
そして、第1のゲート電極25および第2のゲート電極
27とこれらのソース領域28およびドレイン領域29
とにより、メモリトランジスタが構成されている。In the active region surrounded by the field insulating film 22, for example, an n + type source region 28 and drain are self-aligned with the first gate electrode 25 and the second gate electrode 27. A region 29 is provided.
Then, the first gate electrode 25 and the second gate electrode 27 and their source region 28 and drain region 29 are formed.
A memory transistor is constituted by and.
【0061】なお、実際には、第2のゲート電極27、
第1のゲート電極25などを覆う層間絶縁膜、この層間
絶縁膜のコンタクトホール、金属配線、パッシベーショ
ン膜などが設けられているが、それらの図示および説明
は省略する。In practice, the second gate electrode 27,
Although an interlayer insulating film covering the first gate electrode 25 and the like, a contact hole of this interlayer insulating film, a metal wiring, a passivation film, and the like are provided, their illustration and description are omitted.
【0062】上述のように構成されたこの第2実施例に
よる不揮発性半導体記憶装置の動作は、第1のゲート電
極25を第1のコントロールゲート7に対応させ、第2
のゲート電極27を第2のコントロールゲート9に対応
させれば、第1実施例による不揮発性半導体記憶装置と
同様であるので、説明を省略する。また、この第2実施
例による不揮発性半導体記憶装置の製造方法も、第1実
施例による不揮発性半導体記憶装置の製造方法と同様で
あるので、説明を省略する。In the operation of the non-volatile semiconductor memory device according to the second embodiment having the above-described structure, the first gate electrode 25 corresponds to the first control gate 7, and the second gate electrode 25 corresponds to the second control gate 7.
The description of the non-volatile semiconductor memory device according to the first embodiment will be omitted if the gate electrode 27 of the second embodiment corresponds to the second control gate 9. The method of manufacturing the non-volatile semiconductor memory device according to the second embodiment is also the same as the method of manufacturing the non-volatile semiconductor memory device according to the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
【0063】この第2実施例によれば、MONOS型の
不揮発性半導体記憶装置において、第1実施例と同様な
利点を得ることができる。According to the second embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained in the MONOS type nonvolatile semiconductor memory device.
【0064】以上、この発明の実施例につき具体的に説
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。Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, 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.
【0065】例えば、上述の第1実施例において挙げた
数値は、あくまでも例に過ぎず、これらの数値に限定さ
れるものではない。For example, the numerical values given in the above-mentioned first embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to these numerical values.
【0066】また、上述の第1実施例および第2実施例
におけるp型Si基板1、21の部分は、Si基板中に
形成されたpウエルであってもよい。The portions of the p-type Si substrates 1 and 21 in the above-mentioned first and second embodiments may be p-wells formed in the Si substrate.
【0067】さらに、上述の第2実施例においては、M
ONOS型の不揮発性半導体記憶装置にこの発明を適用
した場合について説明したが、この発明は、MNOS型
の不揮発性半導体記憶装置に適用することも可能であ
る。Further, in the above-mentioned second embodiment, M
The case where the present invention is applied to the ONOS type non-volatile semiconductor memory device has been described, but the present invention can also be applied to the MNOS type non-volatile semiconductor memory device.
【0068】[0068]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の第1の
発明によれば、フローティングゲート型の不揮発性半導
体記憶装置において、メモリセルのしきい値電圧を三段
階に設定することができ、しかもメモリセル間のしきい
値電圧のばらつきを抑えることができ、読み出し時に基
準として用いるメモリセルの作製も容易である。As described above, according to the first aspect of the present invention, in the floating gate type nonvolatile semiconductor memory device, the threshold voltage of the memory cell can be set in three stages. Moreover, it is possible to suppress variations in threshold voltage between memory cells, and it is easy to manufacture a memory cell used as a reference during reading.
【0069】この発明の第2の発明および第3の発明に
よれば、MONOS型またはMNOS型の不揮発性半導
体記憶装置において、メモリセルのしきい値電圧を三段
階に設定することができ、しかもメモリセル間のしきい
値電圧のばらつきを抑えることができ、読み出し時に基
準として用いるメモリセルの作製も容易である。According to the second and third aspects of the present invention, in the MONOS type or MNOS type non-volatile semiconductor memory device, the threshold voltage of the memory cell can be set in three steps, and Variations in threshold voltage between memory cells can be suppressed, and a memory cell used as a reference at the time of reading can be easily manufactured.
【図1】この発明の第1実施例による不揮発性半導体記
憶装置を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の第1実施例による不揮発性半導体記
憶装置の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross sectional view for illustrating the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】この発明の第1実施例による不揮発性半導体記
憶装置の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 3 is a cross sectional view for illustrating the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】この発明の第1実施例による不揮発性半導体記
憶装置の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross sectional view for illustrating the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】この発明の第1実施例による不揮発性半導体記
憶装置の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross sectional view for illustrating the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】この発明の第1実施例による不揮発性半導体記
憶装置の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 6 is a cross sectional view for illustrating the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
【図7】この発明の第1実施例による不揮発性半導体記
憶装置の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross sectional view for illustrating the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
【図8】この発明の第1実施例による不揮発性半導体記
憶装置の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 8 is a sectional view illustrating the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
【図9】この発明の第1実施例による不揮発性半導体記
憶装置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 illustrating the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention.
【図10】この発明の第2実施例による不揮発性半導体
記憶装置を示す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a nonvolatile semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention.
1、21 p型Si基板 2、22 フィールド絶縁膜 4、24 ゲート絶縁膜 5 フローティングゲート 6、8、26 絶縁膜 7 第1のコントロールゲート 9 第2のコントロールゲート 10、28 ソース領域 11、29 ドレイン領域 25 第1のゲート電極 27 第2のゲート電極 1, 21 p-type Si substrate 2, 22 field insulating film 4, 24 gate insulating film 5 floating gate 6, 8, 26 insulating film 7 first control gate 9 second control gate 10, 28 source region 11, 29 drain Region 25 First gate electrode 27 Second gate electrode
Claims (6)
けられたフローティングゲートと、 上記フローティングゲート上に第1の絶縁膜を介して設
けられた第1のコントロールゲートと、 上記第1のコントロールゲート上に第2の絶縁膜を介し
て設けられた第2のコントロールゲートとを有すること
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, a first control gate provided on the floating gate via a first insulating film, and the first control. A non-volatile semiconductor memory device having a second control gate provided over the gate with a second insulating film interposed therebetween.
ートまたは上記第2のコントロールゲートを選択して所
定の電圧を印加する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 non-volatile memory according to claim 1, wherein writing is performed by selecting the first control gate or the second control gate at the time of writing and applying a predetermined voltage. Semiconductor memory device.
よび窒化膜からなるゲート絶縁膜と、 上記ゲート絶縁膜上に設けられた第1のゲート電極と、 上記第1のゲート電極上に絶縁膜を介して設けられた第
2のゲート電極とを有することを特徴とする不揮発性半
導体記憶装置。3. A gate insulating film made of an oxide film and a nitride film, which is sequentially provided on a semiconductor substrate, a first gate electrode provided on the gate insulating film, and an insulation on the first gate electrode. And a second gate electrode provided through a film.
は上記第2のゲート電極を選択して所定の電圧を印加す
る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3記載の不揮発性半導体記憶装置。4. The non-volatile memory according to claim 3, wherein the writing is performed by selecting the first gate electrode or the second gate electrode at the time of writing and applying a predetermined voltage. Semiconductor memory device.
化膜、窒化膜および第2の酸化膜からなるゲート絶縁膜
と、 上記ゲート絶縁膜上に設けられた第1のゲート電極と、 上記第1のゲート電極上に絶縁膜を介して設けられた第
2のゲート電極とを有することを特徴とする不揮発性半
導体記憶装置。5. A gate insulating film formed of a first oxide film, a nitride film, and a second oxide film, which are sequentially provided on a semiconductor substrate, and a first gate electrode provided on the gate insulating film. A nonvolatile semiconductor memory device, comprising: a second gate electrode provided on the first gate electrode via an insulating film.
は上記第2のゲート電極を選択して所定の電圧を印加す
る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5記載の不揮発性半導体記憶装置。6. The nonvolatile memory according to claim 5, wherein writing is performed by selecting the first gate electrode or the second gate electrode at the time of writing and applying a predetermined voltage. Semiconductor memory device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7135890A JPH08306808A (en) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | Nonvolatile semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7135890A JPH08306808A (en) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | Nonvolatile semiconductor memory device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08306808A true JPH08306808A (en) | 1996-11-22 |
Family
ID=15162198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7135890A Pending JPH08306808A (en) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | Nonvolatile semiconductor memory device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08306808A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001210733A (en) * | 1999-12-22 | 2001-08-03 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | Multilevel flush eeprom cell and method of manufacturing the same |
| US6813188B2 (en) | 2002-08-08 | 2004-11-02 | Renesas Technology Corp. | Non-volatile semiconductor memory device having a memory cell which stably retains information |
| US9029933B2 (en) | 2012-09-11 | 2015-05-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-volatile memory device and method for manufacturing same |
-
1995
- 1995-05-09 JP JP7135890A patent/JPH08306808A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001210733A (en) * | 1999-12-22 | 2001-08-03 | Hyundai Electronics Ind Co Ltd | Multilevel flush eeprom cell and method of manufacturing the same |
| KR100387267B1 (en) * | 1999-12-22 | 2003-06-11 | 주식회사 하이닉스반도체 | Multi-level flash EEPROM cell and method of manufacturing the same |
| US6813188B2 (en) | 2002-08-08 | 2004-11-02 | Renesas Technology Corp. | Non-volatile semiconductor memory device having a memory cell which stably retains information |
| US9029933B2 (en) | 2012-09-11 | 2015-05-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-volatile memory device and method for manufacturing same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100937896B1 (en) | EEPROM array with self-aligned shallow-trench isolation | |
| JP3967193B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof | |
| US5532181A (en) | Method of manufacturing semiconductor non-volatile memory device having different gate insulating thicknesses | |
| US5946240A (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
| US6376295B1 (en) | Method for manufacturing a semiconductor memory device with a fine structure | |
| US6268247B1 (en) | Memory cell of the EEPROM type having its threshold set by implantation, and fabrication method | |
| JPH1140784A (en) | Method of manufacturing nonvolatile memory device | |
| US6144064A (en) | Split-gate EEPROM device having floating gate with double polysilicon layer | |
| KR100585146B1 (en) | Split gate type flash memory device and manufacturing method thereof | |
| JP3732649B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
| JP2956549B2 (en) | Semiconductor memory device, manufacturing method thereof and data erasing method | |
| JP3173907B2 (en) | Nonvolatile memory element and method of manufacturing the same | |
| JP2005538549A (en) | Method for manufacturing self-aligned nonvolatile memory cell | |
| JP2003282745A (en) | Semiconductor storage device | |
| US6710395B2 (en) | Non-volatile semiconductor memory device with improved performance | |
| JPH08306808A (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
| JP3398040B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
| JP2989205B2 (en) | Method of manufacturing nonvolatile semiconductor memory device | |
| US7361553B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method | |
| US8188536B2 (en) | Memory device and manufacturing method and operating method thereof | |
| US6927128B2 (en) | Method for manufacturing low voltage flash memory | |
| JP3649751B2 (en) | Semiconductor memory device | |
| JPH06177392A (en) | Manufacture of nonvolatile semiconductor storage device | |
| KR100665827B1 (en) | Manufacturing Method of Flash Memory Device | |
| JPH05129628A (en) | Production of nonvolatile semiconductor storage element |