일반기술

플래시 메모리 소자 및 제조 방법과 그의 구동 방법

* 구성 및 원리 본 기술은 플래시 메모리 소자(Flash Memory devcie; EEPROM)에 관한 것으로, 특히 단일층 다결정 실리콘 플래시 EEPROM 및 제조 방법과 상기 플래시 메모리소자의 구동 방법에 관한 것이다. 본 기술의 구성은 다음과 같다. 제 1, 제 2 액티브 영역이 정의되고 제 2 액티브 영역을 포함한 영역에 제 1 도전형 웰이 형성된 제 2 도전형 반도체 기판이 설치되고, 이 반도체 기판 전면에 형성되는 게이트 절연막이 설치되고, 제 1 액티브 영역에 오버랩되도록 게이트 절연막 위에 형성되는 게이트 전극이 설치되고, 게이트 전극 일측의 제 1 액티브 영역과 제 1 도전형 웰에 오버랩되도록 게이트 절연막위에 형성되는 부유 게이트와, 게이트 전극 및 부유 게이트 양측의 제 1, 제 2 액티브 영역에 형성되는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 고농도 제 1 도전형 불순물 영역으로 구성된다. * 기술개발 배경 일반적인 적층형 플래시 메모리 소자(EEPROM)에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다. 첫째, 일반적인 적층형 플래시 메모리 소자(EEPROM)는 부유 게이트와 제어 게이트가 적층된 구조로 형성되므로, 부유 게이트 및 제어 게이트를 형성하기 위해서는 폴리실리콘 증착 공정과 식각 공정이 각각 실시되어야 하므로 공정이 복잡하다. 둘째, 부유 게이트와 제어 게이트가 적층된 구조를 갖고 형성되므로 식각 공정 시 오정렬이 발생될 가능성이 높기 때문에 수율이 저하된다. 따라서, 이와 같은 일반적인 적층형 플래시 메모리 소자(EEPROM)의 문제점을 극복하기 위하여, 최근에는 SIPPOS EEPROM(Single-Poly pure CMOS EEPROM) 메모리 소자가 연구되어 왔다.* 적용제품 및 관련시장 아날로그에서 디지털로 전환되면서 급속하게 확산되고 있는 디지털 방식의 각종 기기들은 촬영한 영상, 녹음한 음악, 그리고 각종 데이터를 간편하게 보관할 수 있는 저장매체를 필요로 하게 되었고, 보다 빠른 데이터 입출력을 할 수 있는 저장매체로 광학, 고밀도 마그네틱, 플래시 메모리가 급속하게 발전 중에 있다. 이에 발맞추어 비메모리 반도체에도 고집적화 경향에 따라 시스템 온 칩(System on Chip; 이하, "SoC"라 함) 분야에 관심을 쏟고 있으며, 세계 반도체 업계가 SoC 기반 기술 강화를 위해 투자 경쟁을 벌이고 있다. SoC는 하나의 반도체에 모든 시스템 기술을 집적하는 것으로, 시스템 설계 기술을 확보하지 못하면 이제 비메모리 반도체 개발은 어려워지게 될 것이다. 본 기술은 메모리분야에 적용되어 매우 유용하게 쓰일 것으로 예상된다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점이 있다. 첫째, 플래시 메모리를 단일층으로 구성하면서 프로그램과 소거의 메모리 셀 기능을 단 하나의 트랜지스터로만 이용하므로 공정이 단순화된다. 둘째, 상기 워드 라인과 부유 게이트 사이의 고농도 n형 불순물 영역에 별도로 소거 라인을 형성하므로 상기 게이트 산화막의 열화가 분산되는 효과를 얻을 수 있다.