JP3372556B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

Info

Publication number
JP3372556B2
JP3372556B2 JP20645791A JP20645791A JP3372556B2 JP 3372556 B2 JP3372556 B2 JP 3372556B2 JP 20645791 A JP20645791 A JP 20645791A JP 20645791 A JP20645791 A JP 20645791A JP 3372556 B2 JP3372556 B2 JP 3372556B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
gate insulating
diode
type
gate
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP20645791A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0528786A (en
Inventor
和佳 志波
耕太 田中
正明 寺沢
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.)
Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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 Hitachi Ltd, Hitachi ULSI Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP20645791A priority Critical patent/JP3372556B2/en
Publication of JPH0528786A publication Critical patent/JPH0528786A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3372556B2 publication Critical patent/JP3372556B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はEPROM(イレーザブ
ル・プログラマブル・リード・オンリ・メモリ),EE
PROM(エレクトリカリ・イレーザブル・アンド・プ
ログラマブル・リード・オンリ・メモリ)など昇圧した
高電圧を必要とするメモリなどを含んだ半導体集積回
路、ことに昇圧電圧を得る為のチャージポンプ回路に関
する。
The present invention relates to an EPROM (erasable programmable read only memory), EE
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit including a memory such as a PROM (electrically erasable and programmable read only memory) that requires a boosted high voltage, and more particularly to a charge pump circuit for obtaining a boosted voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】コントロールゲートとフローティングゲ
ートを持つEPROM用のチャンネル注入構造のメモリ
セルはコントロールゲートとドレインとの間に高電圧を
印加して書き込みが行われる。また、ポリシリコン膜と
シリコン窒化膜とをゲートに有するEEPROM構成用
のMNOS(メタル・ナイトライド・オキサイド・セミ
コンダクタ又はメタル・ナイトライド・オキサイド・シ
リコン)は、ゲートに高電圧を印加することにより酸化
シリコン膜とシリコン窒化膜との間の界面近傍のトラッ
プにトンネル効果により電子を注入することで書き込み
が行われ、書き込みとは逆の電界を印加することにより
トラップに正孔を注入することで消去が行われる。ま
た、EEPROM構成用のFLOTOX(フローティン
グ・ゲート・トンネル・オキサイド)型のメモリセルは
ドレイン上部に100Å〜200Å程度のトンネル酸化
膜が形成されており、このトンネル酸化膜を通してフロ
ーティングゲートとドレイン間で電子の注入又は放出を
行うことによって書き込み又は消去が行われる。このよ
うにEPROMやEEPROMのメモリセルに対して書
き込みなどを行う場合には高電圧が必要とされる。
2. Description of the Related Art A memory cell having a channel injection structure for an EPROM having a control gate and a floating gate is written by applying a high voltage between the control gate and the drain. Further, MNOS (metal nitride oxide semiconductor or metal nitride oxide silicon) for an EEPROM configuration having a polysilicon film and a silicon nitride film at the gate is oxidized by applying a high voltage to the gate. Writing is performed by injecting electrons by the tunnel effect into the trap near the interface between the silicon film and the silicon nitride film, and erasing by injecting holes into the trap by applying an electric field opposite to the writing. Is done. In addition, a FLOTOX (floating gate tunnel oxide) type memory cell for EEPROM configuration has a tunnel oxide film of about 100Å to 200Å formed on the upper part of the drain, and electrons are formed between the floating gate and the drain through the tunnel oxide film. Writing or erasing is performed by injecting or discharging. In this way, a high voltage is required when writing to the memory cells of the EPROM or EEPROM.

【0003】例えば前記FLOTOX型メモリセルはト
ンネル電流が微弱なためチャージポンプ回路を適用した
内部昇圧回路を書き込み電源として通常利用している。
例えばこのチャージポンプ回路は、ダイオード接続形式
のMOSトランジスタを複数個直列接続した回路を含
み、それらダイオード接続形式MOSトランジスタに一
方の蓄積電極が接続された複数個の容量素子を有し、直
列接続された基端側のダイオード接続形式MOSトラン
ジスタに5Vのような電源電圧を印加すると共に容量素
子の他方の蓄積電極に位相のずれた信号を順次与えるこ
とによって容量素子を順次充電しながら終端側のダイオ
ード接続形式MOSトランジスタから15〜20Vのよ
うな昇圧電圧を得る。
For example, since the FLOTOX type memory cell has a weak tunnel current, an internal booster circuit to which a charge pump circuit is applied is usually used as a write power supply.
For example, this charge pump circuit includes a circuit in which a plurality of diode-connected MOS transistors are connected in series, and has a plurality of capacitive elements in which one storage electrode is connected to these diode-connected MOS transistors and is connected in series. A power supply voltage such as 5V is applied to the diode connection type MOS transistor on the base end side, and a signal with a phase shift is sequentially applied to the other storage electrode of the capacitative element to sequentially charge the capacitative element and the diode on the terminal side. A boosted voltage such as 15 to 20 V is obtained from the connection type MOS transistor.

【0004】従来のチャージポンプ回路に使用されるダ
イオード接続形式MOSトランジスタ及び容量素子のゲ
ート酸化膜厚は一種類で比較的厚く構成されていた。コ
ントロールゲートとフローティングゲートを持つFLO
TOX型メモリセルを利用することによってポリシリコ
ン2層プロセスが採用される場合、ダイオード接続形式
MOSトランジスタ及びMOS型容量素子は、第1層目
ポリシリコンゲート又は第2層目ポリシリコンゲートの
内の相対的に厚いゲート酸化膜厚を持つポリシリコンゲ
ートで構成される。これは電源電圧を昇圧するチャージ
ポンプ回路構成素子の耐圧を考慮したためと考えられ
る。
The gate oxide film thickness of the diode connection type MOS transistor and the capacitor element used in the conventional charge pump circuit is one type and is relatively thick. FLO with control gate and floating gate
When the polysilicon two-layer process is adopted by utilizing the TOX type memory cell, the diode connection type MOS transistor and the MOS type capacitive element are arranged in the first-layer polysilicon gate or the second-layer polysilicon gate. It is composed of a polysilicon gate having a relatively thick gate oxide film thickness. It is considered that this is because the withstand voltage of the charge pump circuit constituent element that boosts the power supply voltage is taken into consideration.

【0005】尚、EEPROMに適用されるチャージポ
ンプ回路について記載された文献の例としては昭和62
年9月29日に日刊工業新聞社発行の「CMOSデバイ
スハンドブック」第447頁がある。
Incidentally, as an example of the document describing the charge pump circuit applied to the EEPROM, it is shown in 1987.
There is "CMOS device handbook", page 447, published by Nikkan Kogyo Shimbun on September 29, 2014.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、MOS
トランジスタのスケーリングに伴って半導体基板の不純
物濃度を上げていくと、基板効果によってMOSトラン
ジスタのしきい値電圧が大きくなり、Nチャンネル型M
OSトランジスタのドレイン電位に対するソース電位の
低下即ちMOSトランジスタのVth(しきい値電圧)
落ちが大きくなり、チャージポンプ回路による昇圧が不
充分になって効率的に高電圧を得難いという問題点のあ
ることを本発明者は見い出した。この対策の為に、ウェ
ル濃度を分割し、相対的に低濃度側のウェル領域にチャ
ージポンプ回路を構成すると、ウェル濃度の分割に伴っ
て製造工程数が増え、プロセスコストが高くなってしま
う。したがって、1チップ型のマイクロコンピュータに
オンチップされるEEPROMのような場合、チップ全
体に対して許容されるコストの割合を比較的小さく抑え
なければならないにも拘らずチップ全体のプロセスコス
トを上げてしまう。
However, the MOS
When the impurity concentration of the semiconductor substrate is increased as the transistor is scaled, the threshold voltage of the MOS transistor increases due to the substrate effect, and the N-channel type M
Reduction of source potential with respect to drain potential of OS transistor, that is, Vth (threshold voltage) of MOS transistor
The present inventor has found that there is a problem that the drop becomes large and the boosting by the charge pump circuit becomes insufficient, and it is difficult to efficiently obtain a high voltage. If the well concentration is divided and the charge pump circuit is formed in the well region on the relatively low concentration side as a countermeasure, the number of manufacturing steps increases with the division of the well concentration, and the process cost increases. Therefore, in the case of an EEPROM that is on-chip in a one-chip microcomputer, the process cost of the entire chip is increased even though the ratio of the allowable cost to the entire chip must be kept relatively small. I will end up.

【0007】本発明の目的は、MIS型トランジスタの
スケーリングに伴って半導体基板若しくはウェル領域の
不純物濃度が高くなっても内蔵チャージポンプ回路によ
る昇圧効率を向上させることができる半導体集積回路を
提供することにある。本発明の別の目的は、チャージポ
ンプ回路のチップ占有面積を小さくする事ができる半導
体集積回路を提供することにある。本発明の更に別の目
的は、ウェル濃度の分割等特別なプロセスを追加するこ
と無く上記目的を達成することができる半導体集積回路
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of improving the boosting efficiency by the built-in charge pump circuit even if the impurity concentration of the semiconductor substrate or the well region is increased due to the scaling of the MIS type transistor. It is in. Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of reducing the chip occupation area of the charge pump circuit. Still another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit that can achieve the above object without adding a special process such as division of well concentration.

【0008】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0010】すなわち、EPROMやEEPROMなど
のためのチャージポンプ回路に含まれるダイオード接続
形式MIS型トランジスタの基端側に位置する単数若し
くは複数個の当該MIS型トランジスタを、第1層目と
第2層目ゲートの内の相対的に薄いゲート絶縁膜を持つ
ゲートで構成し、前記直列接続されたダイオード接続形
式MIS型トランジスタの終端側に位置する単数若しく
は複数個の当該MIS型トランジスタを、第1層目と第
2層目ゲートの内の相対的に厚いゲート絶縁膜を持つゲ
ートで構成する。
That is, one or a plurality of MIS type transistors located at the base end side of the diode connection type MIS type transistor included in the charge pump circuit for EPROM or EEPROM are provided in the first layer and the second layer. A first or a plurality of MIS type transistors which are formed by a gate having a relatively thin gate insulating film in the eye gate and are located on the terminal side of the diode-connected type MIS type transistors connected in series; A gate having a relatively thick gate insulating film among the second and second layer gates is used.

【0011】EPROMやEEPROMのためのチャー
ジポンプ回路に含まれる直列接続されたダイオード接続
形式MIS型トランジスタの基端側に位置する単数若し
くは複数個の容量素子を、第1層目と第2層目ゲートの
内の相対的に薄いゲート絶縁膜を誘電体膜として構成
し、前記直列接続されたダイオード接続形式MIS型ト
ランジスタの終端側に位置する単数若しくは複数個の容
量素子を、第1層目と第2層目ゲートの内の相対的に厚
いゲート絶縁膜を誘電体膜として構成する。
A single or a plurality of capacitive elements located at the base end side of a diode-connected MIS type transistor connected in series included in a charge pump circuit for an EPROM or an EEPROM are provided in the first and second layers. A relatively thin gate insulating film in the gate is formed as a dielectric film, and a single or a plurality of capacitive elements located on the terminal side of the diode-connected MIS type transistors connected in series are referred to as a first layer. A relatively thick gate insulating film in the second layer gate is formed as a dielectric film.

【0012】[0012]

【作用】上記した手段によれば、基板バイアス効果によ
るVth落ちは、ゲート絶縁膜が薄い程小さくなる。チ
ャージポンプ回路において相対的に高電圧の印加されな
い前段側のダイオード接続形式MIS型トランジスタを
相対的に薄いゲート絶縁膜で構成することは当該トラン
ジスタの基板バイアス効果によるVth落ちを小さく
し、チャージポンプ回路による昇圧効率を改善する。
According to the above means, the Vth drop due to the substrate bias effect becomes smaller as the gate insulating film becomes thinner. In the charge pump circuit, the diode-connected MIS transistor on the front stage side to which a relatively high voltage is not applied is formed of a relatively thin gate insulating film to reduce the Vth drop due to the substrate bias effect of the transistor, and thus the charge pump circuit. Improve boosting efficiency.

【0013】チャージポンプ回路において相対的に高電
圧の印加されない前段側の容量素子の誘電体膜を相対的
に薄いゲート絶縁膜で構成することは、単位面積当りの
容量値が大きくなり、チャージポンプ回路全体のチップ
占有面積を低減する。
In the charge pump circuit, if the dielectric film of the capacitance element on the front stage side to which a relatively high voltage is not applied is made of a relatively thin gate insulating film, the capacitance value per unit area becomes large, and the charge pump The chip occupation area of the entire circuit is reduced.

【0014】チャージポンプ回路後段のダイオード接続
形式MIS型トランジスタ及び容量素子の相対的に厚い
ゲート酸化膜及び誘電体膜は、昇圧電圧に対する耐圧を
保証する。
The relatively thick gate oxide film and dielectric film of the diode-connected MIS type transistor and the capacitive element after the charge pump circuit guarantee the withstand voltage against the boosted voltage.

【0015】チャージポンプ回路を構成するダイオード
形式MIS型トランジスタ及び容量素子のゲート絶縁膜
の膜厚制御を、ゲート絶縁膜の厚さが相違される第1層
目ゲート及び第2層目ゲートを含んで多数のMIS型ト
ランジスタが形成される半導体集積回路の既存プロセス
で行うことは、昇圧動作を効率化するためにウェル濃度
分割等の特別なプロセスの追加を必要としない。
Control of the film thickness of the gate insulating film of the diode type MIS type transistor and the capacitive element forming the charge pump circuit includes the first layer gate and the second layer gate in which the thickness of the gate insulating film is different. The existing process of the semiconductor integrated circuit in which a large number of MIS transistors are formed does not require addition of a special process such as well concentration division in order to make the boosting operation efficient.

【0016】[0016]

【実施例】図3には本発明の一実施例に係るEEPRO
Mのブロック図が示される。同図に示されるEEPRO
M100は、特に制限されないが公知の半導体集積回路
製造技術によってシリコン基板のような1つの半導体基
板に形成される。この明細書の記載においてMOSトラ
ンジスタはMIS(メタル・インシュレート・セミコン
ダクタ)型トランジスタの一例として位置づけられる。
同図において110はメモリセルアレイであり代表的に
示される電気的に書換可能な不揮発性メモリセルMCが
複数個マトリクス配置される。本実施例に従えば、前記
メモリセルMCは、FLOTOX型のトランジスタQf
と選択MOSトランジスタQsを直列接続して構成され
る。前記トランジスタQfのコントロールゲートは代表
的に示された制御線CLに結合されると共に、当該トラ
ンジスタQfのソースは代表的に示されるソース線SL
に結合され、選択MOSトランジスタQsのゲート(メ
モリセルの選択端子)は代表的に示されたワード線WL
に結合され、選択MOSトランジスタQsのドレインは
代表的に示されたビット線BLに結合される。このメモ
リセルアレイ110に含まれるメモリセルの選択端子は
X選択アドレスデコーダ111の出力選択信号によって
行毎に選択される。選択された所定行のメモリセルは、
Y選択アドレスデコーダ112の出力選択信号によって
スイッチ制御されるY選択ゲート113を介して所定の
ものがデータ入力バッファ116や入力データラッチ回
路117に導通される。アドレスバッファ114にはア
ドレス信号ADRSが供給され、これに応ずる相補アド
レス信号115が前記Y選択アドレスデコーダ112及
びX選択アドレスデコーダ111に供給される。
FIG. 3 shows an EEPRO according to an embodiment of the present invention.
A block diagram of M is shown. EEPRO shown in the figure
Although not particularly limited, M100 is formed on one semiconductor substrate such as a silicon substrate by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. In the description of this specification, a MOS transistor is positioned as an example of a MIS (metal insulator semiconductor) type transistor.
In the figure, reference numeral 110 denotes a memory cell array in which a plurality of electrically rewritable non-volatile memory cells MC, which are typically shown, are arranged in a matrix. According to this embodiment, the memory cell MC includes the FLOTOX type transistor Qf.
And a selection MOS transistor Qs are connected in series. The control gate of the transistor Qf is coupled to the representative control line CL, and the source of the transistor Qf is representatively the source line SL.
And the gate of the selection MOS transistor Qs (selection terminal of the memory cell) is a representative word line WL.
And the drain of the select MOS transistor Qs is coupled to the representatively shown bit line BL. The selection terminal of the memory cell included in the memory cell array 110 is selected for each row by the output selection signal of the X selection address decoder 111. The memory cell of the selected predetermined row is
A predetermined one is conducted to the data input buffer 116 and the input data latch circuit 117 via the Y selection gate 113 which is switch-controlled by the output selection signal of the Y selection address decoder 112. An address signal ADRS is supplied to the address buffer 114, and a complementary address signal 115 corresponding thereto is supplied to the Y selection address decoder 112 and the X selection address decoder 111.

【0017】前記データ入出力バッファ116は、特に
制限されないが、8ビット(1バイト)のデータ入出力
端子D0〜D7を備え、1バイト単位でデータを入出力す
る。このデータ入出力バッファ116と前記Y選択ゲー
ト113の間には入力データラッチ回路117が配置さ
れている。この入力データラッチ回路117は、外部か
ら与えられる書込みデータを一時的に保持するものであ
り、特に制限されないが、メモリセルアレイ110にお
ける1行分のメモリセルの数に相当する32バイトのデ
ータをスタティックにラッチ可能に構成され、外部から
1バイト単位で順次与えられる書き込みデータを最大3
2バイトラッチした後に、これを一括してメモリセルア
レイの所定行に書き込む所謂ページ書き込み機能を実現
したりするためのものである。
The data input / output buffer 116 has 8-bit (1 byte) data input / output terminals D0 to D7, and inputs / outputs data in 1-byte units, although not particularly limited thereto. An input data latch circuit 117 is arranged between the data input / output buffer 116 and the Y selection gate 113. The input data latch circuit 117 temporarily holds write data given from the outside and is not particularly limited, but statically stores 32 bytes of data corresponding to the number of memory cells of one row in the memory cell array 110. It is configured to be latchable to and write data up to 3 can be sequentially given in 1-byte units from the outside.
This is for realizing a so-called page write function in which after latching 2 bytes, this is collectively written in a predetermined row of the memory cell array.

【0018】上記Y選択ゲート113とメモリセルアレ
イ110との間に設けられた書込み・消去回路118
は、EEPROM100の書換えモードにおいて最初に
行われる消去動作に際して1行分のメモリセルデータを
退避させて消去を行い、その後で前記退避されているデ
ータの一部又は全部が前記入力データラッチ回路117
から供給されるデータによって書き換えられ、書き換え
られた内容に従って所定のメモリセルに書き込み動作を
行う。書換え動作に必要とされる高電圧Vppは、特に
制限されないが、高電圧発生回路119で昇圧形成され
る。ここで、メモリセルMCに対する消去はコントロー
ルゲートとドレインとの間に高電圧を印加してフローテ
ィングゲートに電子を注入することで行われ、メモリセ
ルMCに対する書き込みはそれとは逆向きの電界をかけ
てフローティングゲートから電子を放出することで行わ
れる。
A write / erase circuit 118 provided between the Y select gate 113 and the memory cell array 110.
In the rewriting mode of the EEPROM 100, the memory cell data for one row is saved and erased at the time of the first erase operation, and then part or all of the saved data is input data latch circuit 117.
The data is rewritten by the data supplied from, and the writing operation is performed in a predetermined memory cell according to the rewritten content. The high voltage Vpp required for the rewriting operation is not particularly limited, but is boosted by the high voltage generation circuit 119. Here, erasing of the memory cell MC is performed by applying a high voltage between the control gate and the drain to inject electrons into the floating gate, and writing to the memory cell MC is performed by applying an electric field in the opposite direction. This is done by emitting electrons from the floating gate.

【0019】EEPROM100の動作制御は入出力制
御部120と書込み・消去制御部121が行う。双方の
制御部120,121は、チップイネーブル信号CE*
(*はローイネーブル又は反転を意味する)がローレベ
ルにアサートされることによって活性化されて動作可能
になり、この状態で前記入出力制御部120は、アウト
プットイネーブル信号OE*の指示に従ってデータ入出
力バッファ116に対するデータの入出力制御を行う。
アウトプットイネーブル信号OE*はローレベルにより
データの出力を指示し、そのハイレベルによってデータ
の入力を指示する。前記書込み・消去制御部121は、
動作可能な状態においてライトイネーブル信号WE*の
指示に従ってメモリセルデータの読み出し制御及びメモ
リセルに対する書換え制御を行う。ライトイネーブル信
号WE*はローレベルにより書換え動作を指示し、その
ハイレベルによりメモリセルデータの読み出し動作を指
示する。
The operation control of the EEPROM 100 is performed by the input / output control unit 120 and the write / erase control unit 121. Both control units 120 and 121 have chip enable signal CE *.
When (* means low enable or inversion) is asserted to a low level, it is activated and becomes operable, and in this state, the input / output control unit 120 outputs the data according to the instruction of the output enable signal OE *. Input / output control of data to / from the input / output buffer 116 is performed.
The output enable signal OE * indicates the output of data at a low level and the input of data at a high level. The write / erase control unit 121
In the operable state, the memory cell data read control and the memory cell rewrite control are performed according to the instruction of the write enable signal WE *. The write enable signal WE * indicates a rewrite operation at a low level and a read operation of memory cell data at a high level.

【0020】図2には前記高電圧発生回路119の一例
が示される。この高電圧発生回路119は、特に制限さ
れないが、チャージポンプ回路130、及び電圧リミッ
タ131によって構成される。チャージポンプ回路13
0は、ドレインをゲートに接続したダイオード接続形式
のMOSトランジスタQc0〜Qcnを直列接続して備
え、夫々のMOSトランジスタの結合ノードには順次容
量素子C1〜Cnの一方の蓄積電極が接続され、容量素子
C1,C3,…,Cn-1の他方の蓄積電極にはクロック信
号φが供給され、容量素子C2,C4,…,Cnの他方の
蓄積電極にはクロック信号φ*が供給される。直列接続
された基端側のMOSトランジスタQc0のドレインに
は5Vのような電源電圧Vddが供給される。クロック
信号φ,φ*が逆位相で変化されると、その変化に同期
して容量素子が順次充電されながら終端側のダイオード
接続形式MOSトランジスタQcnから昇圧電圧Vpp
を得ることができる。電圧リミッタ131は、特に図示
はしないが、例えば、昇圧電圧Vppの上限を制限する
ための回路であり、例えば電源端子とMOSトランジス
タQcnのソースとの間にダイオード接続形式のMOS
トランジスタを所定個数直列配置して構成することがで
きる。
FIG. 2 shows an example of the high voltage generating circuit 119. The high voltage generation circuit 119 is composed of a charge pump circuit 130 and a voltage limiter 131, although not particularly limited. Charge pump circuit 13
0 is provided with diode-connected MOS transistors Qc0 to Qcn connected in series in which the drain is connected to the gate, and one storage electrode of each of the capacitance elements C1 to Cn is sequentially connected to the coupling node of each MOS transistor, The clock signal φ is supplied to the other storage electrodes of the elements C1, C3, ..., Cn-1 and the clock signal φ * is supplied to the other storage electrodes of the capacitive elements C2, C4, ..., Cn. A power supply voltage Vdd such as 5V is supplied to the drain of the MOS transistor Qc0 on the proximal side connected in series. When the clock signals φ and φ * are changed in opposite phases, the capacitance element is sequentially charged in synchronization with the change and the boosted voltage Vpp from the diode connection type MOS transistor Qcn on the termination side.
Can be obtained. The voltage limiter 131 is, although not particularly shown, a circuit for limiting the upper limit of the boosted voltage Vpp, for example, a diode-connected MOS between the power supply terminal and the source of the MOS transistor Qcn.
A predetermined number of transistors can be arranged in series.

【0021】前記チャージポンプ回路130は、逆位相
のクロック信号φ,φ*を用いて順次容量素子に充電さ
れる電荷をダイオード接続形式MOSトランジスタを介
して後段に向けて順次転送することにより、電源電位V
ddよりもレベルの高い昇圧電圧Vppを発生させる
が、このとき得られる昇圧電圧Vppは概略的には、 によって表すことができる。但し、上式においてnは昇
圧段数、Vbsはソース・基板間の電位である。
The charge pump circuit 130 uses the clock signals φ and φ * of opposite phases to sequentially transfer the charges charged in the capacitive element to the subsequent stage through the diode-connected type MOS transistor, and thereby the power source. Potential V
Although the boosted voltage Vpp having a higher level than dd is generated, the boosted voltage Vpp obtained at this time is roughly as follows. Can be represented by However, in the above equation, n is the number of boosting stages and Vbs is the potential between the source and the substrate.

【0022】上式のしきい値電圧Vth(Vbs)は、 Vth(Vbs)=Vth(0)+K{(Vbs+2φf)1/2−(2φf)1/2} によって表すことができる。この式において、 K=(2εsεoqNa)1/2/Coxは基板効果定数、φf
はフェルミポテンシャル、εsはSiの比誘電率、εoは
真空中の誘電率、Naは基板不純物濃度、qは電子の電
荷量、Coxはゲート酸化膜容量である。これらの式によ
り、基板不純物濃度が高い程基板効果定数Kの値が大き
くなって、MOSトランジスタのしきい値電圧Vthが
大きくなる。また、ゲート酸化膜が厚い程前記基板効果
定数Kの値が大きくなって、MOSトランジスタのしき
い値電圧Vthが大きくなる。
The threshold voltage Vth (Vbs) in the above equation can be expressed by Vth (Vbs) = Vth (0) + K {(Vbs + 2φf) 1/2 − (2φf) 1/2 }. In this equation, K = (2εsεoqNa) 1/2 / Cox is the substrate effect constant, φf
Is the Fermi potential, εs is the relative permittivity of Si, εo is the permittivity in vacuum, Na is the substrate impurity concentration, q is the electron charge amount, and Cox is the gate oxide film capacitance. According to these equations, the higher the substrate impurity concentration, the larger the value of the substrate effect constant K and the larger the threshold voltage Vth of the MOS transistor. The thicker the gate oxide film, the larger the value of the substrate effect constant K, and the larger the threshold voltage Vth of the MOS transistor.

【0023】本実施例のチャージポンプ回路130で
は、初段からk段までのMOSトランジスタQC0〜QCk
をゲート酸化膜の薄いゲートで構成し、k+1段からn
段までのMOSトランジスタQK+1〜Qnを厚いゲート酸
化膜のゲートで構成する。これにより、昇圧電圧Vpp
は、 で表される。初段からk段までのダイオード接続形式M
OSトランジスタはゲート酸化膜が薄いので、基板効果
定数Kの値が小さくVth落ちが小さくなる。従って、
MOSトランジスタのスケーリングに伴って半導体基板
若しくはウェル領域の不純物濃度が高くなっても内蔵チ
ャージポンプ回路による昇圧効率を向上させることがで
きる。
In the charge pump circuit 130 of the present embodiment, the MOS transistors QC0 to QCk from the first stage to the k-th stage.
Is composed of a gate with a thin gate oxide film.
The MOS transistors QK + 1 to Qn up to the stage are composed of thick gate oxide film gates. As a result, the boosted voltage Vpp
Is It is represented by. Diode connection type M from the first stage to k stages
Since the gate oxide film of the OS transistor is thin, the substrate effect constant K is small and the Vth drop is small. Therefore,
Even if the impurity concentration of the semiconductor substrate or the well region is increased due to the scaling of the MOS transistor, the boosting efficiency by the built-in charge pump circuit can be improved.

【0024】特に制限されないが、MOS型容量素子も
初段からk段までの容量素子C1〜Ckをゲート酸化膜の
薄いゲートで構成し、k+1段からn段までの容量素子C
k+1〜Cnを厚いゲート酸化膜のゲートで構成する。チャ
ージポンプ回路130において相対的に高電圧の印加さ
れない前段側のMOS型容量素子C1〜Ckを相対的に薄
いゲート酸化膜で構成することにより、単位面積当りの
容量値が大きくなり、この範囲の容量素子C1〜Ckを小
さくすることができるから、チャージポンプ回路130
のチップ占有面積を低減することができる。
Although not particularly limited, the MOS type capacitive element is also composed of the capacitive elements C1 to Ck from the first stage to the k-th stage having a thin gate oxide film, and the capacitive element C from the (k + 1) th stage to the n-th stage.
k + 1 to Cn are composed of thick gate oxide film gates. In the charge pump circuit 130, by forming the MOS type capacitance elements C1 to Ck on the preceding stage side to which relatively high voltage is not applied with a relatively thin gate oxide film, the capacitance value per unit area becomes large, and the capacitance value per unit area is increased. Since the capacitance elements C1 to Ck can be reduced, the charge pump circuit 130
The chip occupying area can be reduced.

【0025】上記説明に従えば、k段目のダイオード接
続形式MOSトランジスタQCkとMOS型容量素子Ck
との耐圧は、この段位置での昇圧電圧より大きくされて
いる。即ち、何段目までを相対的に薄いゲート酸化膜の
ゲートで構成するかは当該段位置におけるダイオード接
続形式MOSトランジスタとMOS型容量素子との耐圧
が考慮されて決定される。チャージポンプ回路130後
段のダイオード接続形式MOSトランジスタ及びMOS
型容量素子の相対的に厚いゲート酸化膜は、昇圧電圧に
対するトランジスタの耐圧を保証することになる。
According to the above description, the kth stage diode-connected MOS transistor QCk and the MOS-type capacitance element Ck.
Withstand voltage is higher than the boosted voltage at this stage position. That is, up to which stage is constituted by the gate of the relatively thin gate oxide film is determined in consideration of the breakdown voltage of the diode-connected type MOS transistor and the MOS type capacitive element at the stage position. Diode-connected MOS transistor and MOS in the latter stage of the charge pump circuit 130
The relatively thick gate oxide film of the capacitive element ensures the withstand voltage of the transistor with respect to the boosted voltage.

【0026】図1にはチャージポンプ回路130に含ま
れるトランジスタのデバイス構造的な断面の一例が示さ
れる。
FIG. 1 shows an example of a device structural cross section of a transistor included in the charge pump circuit 130.

【0027】EEPROMにおいてメモリセルを構成す
るFLOTOX型トランジスタQfはコントロールゲー
トとフローティングゲートとを有する性質上、通常ポリ
シリコン2層プロセスが採用される。図1の例に従え
ば、12が第1層目ゲートであり、9が当該第1層目ゲ
ート12のゲート酸化膜である。16は第2層目ゲート
であり、14は当該ゲート16のゲート酸化膜である。
p-型ウェル領域2上におけるゲート酸化膜9の厚さT
ox1とゲート酸化膜14の厚さTox2との間にはT
ox1>Tox2の関係がある。このとき、前記初段か
らk段までのダイオード接続形式MOSトランジスタ及
びMOS型容量素子は、相対的に薄いゲート酸化膜14
を持つ第2層目ゲート16で構成し、k+1段以降のダ
イオード接続形式MOSトランジスタ及びMOS型容量
素子は、相対的に厚いゲート酸化膜9を持つ第1層目ゲ
ート12で構成する。その他高耐圧を要するMOSトラ
ンジスタ例えば書き込み回路系のトランジスタなどは相
対的に厚いゲート酸化膜9を持つ第1層目ゲート12で
構成する。
The FLOTOX type transistor Qf forming a memory cell in the EEPROM has a control gate and a floating gate, and therefore, a polysilicon two-layer process is usually adopted. According to the example of FIG. 1, 12 is a first layer gate and 9 is a gate oxide film of the first layer gate 12. Reference numeral 16 is a second layer gate, and 14 is a gate oxide film of the gate 16.
The thickness T of the gate oxide film 9 on the p-type well region 2
T is between the ox1 and the thickness Tox2 of the gate oxide film 14.
There is a relationship of ox1> Tox2. At this time, the diode-connected type MOS transistors and the MOS-type capacitance elements from the first stage to the k-th stage have a relatively thin gate oxide film 14
And the diode connection type MOS transistor and the MOS type capacitive element of the k + 1th stage and thereafter are composed of the first layer gate 12 having a relatively thick gate oxide film 9. In addition, a MOS transistor requiring a high breakdown voltage, such as a transistor in a write circuit system, is formed by the first-layer gate 12 having a relatively thick gate oxide film 9.

【0028】図1に従って個々のトランジスタの構造を
詳細に説明する。本実施例のEEPROMは、p-型半
導体基板1に構成されている。このp-型半導体基板1
は、例えば単結晶シリコンで構成されている。このp-
型半導体基板1の素子形成面(以下主面という)には、
-型ウェル領域2が設けられている。前記p-型ウェル
領域2の主面の非活性領域には、素子間分離絶縁膜4が
設けられている。この素子間分離絶縁膜4の下には、チ
ャネルストッパ領域を構成するp+型半導体領域3が設
けられている。前記素子間分離絶縁膜4は、例えば酸化
シリコン膜で構成されている。
The structure of each transistor will be described in detail with reference to FIG. The EEPROM of this embodiment is formed on the p type semiconductor substrate 1. This p - type semiconductor substrate 1
Is composed of, for example, single crystal silicon. The p -
The element formation surface (hereinafter referred to as the main surface) of the semiconductor substrate 1 is
A p type well region 2 is provided. An element isolation insulating film 4 is provided in the inactive region of the main surface of the p type well region 2. Under the element isolation insulating film 4, ap + type semiconductor region 3 forming a channel stopper region is provided. The element isolation insulating film 4 is made of, for example, a silicon oxide film.

【0029】前記メモリセルを構成するFLOTOX型
トランジスタQf及び選択MOSトランジスタQsの夫
々は、前記素子間分離絶縁膜4で周囲を規定された領域
内において、p-型ウェル領域2の主面部に設けられて
いる。
Each of the FLOTOX type transistor Qf and the selection MOS transistor Qs constituting the memory cell is provided in the main surface portion of the p--type well region 2 in the region defined by the element isolation insulating film 4. Has been.

【0030】前記FLOTOX型トランジスタQfは、
第1のゲート絶縁膜9、書込み用半導板領域を構成する
+型半導体領域7a、トンネル絶縁膜10、ソース領
域及びドレイン領域を構成するn+型半導体領域7、フ
ローティングゲート電極12、第2のゲート絶縁膜1
4、コントロールゲート電極16の夫々から構成されて
いる。
The FLOTOX type transistor Qf is
The first gate insulating film 9, the n + type semiconductor region 7a forming the write semiconductor plate region, the tunnel insulating film 10, the n + type semiconductor region 7 forming the source and drain regions, the floating gate electrode 12, the 2 gate insulating film 1
4 and the control gate electrode 16 respectively.

【0031】このFLOTOX型トランジスタQfにお
いて、前記第1のゲート絶縁膜9は、p-型ウェル領域
2の主面に設けられている。このゲート絶縁膜9は、例
えば酸化シリコン膜で構成されている。このゲート絶縁
膜9の一部は、膜厚が薄く、前記トンネル絶縁膜10と
して使用される。前記フローティングゲート電極12
は、前記第1のゲート絶縁膜9上及びトンネル絶縁膜1
0上に設けられている。このフローティングゲート電極
12は、第1層目の導電膜例えば多結晶シリコン膜(第
1層目ゲート)で構成されている。前記コントロールゲ
ート電極16は、前記フローティングゲート電極12上
に前記第2のゲート絶縁膜14を介在させて設けられて
いる。このコントロールゲート電極16は、前記代表的
に示された制御線CLと一体に構成されている。このコ
ントロールゲート電極16は、第2層目の導電膜例えば
多結晶シリコン膜(第2層目ゲート)で構成されてい
る。また、このコントロールゲート電極16は、前記多
結晶シリコン膜よりも抵抗値の低い金属膜例えば高融点
金属膜、シリサイド金属膜、またはこれらの積層膜、或
いは多結晶シリコン膜とこれらの金属膜との積層膜で構
成しても良い。前記第2のゲート絶縁膜14は、前記フ
ローティングゲート電極を熱酸化することにより形成し
た酸化シリコン膜で構成されている。前記書込み用半導
体領域7aは、前記トンネル絶縁膜10の下において、
前記p-型ウェル領域2の主面部に設けられている。前
記ソース領域及びドレイン領域を構成するn+型半導体
領域7は、前記フローティングゲート電極12の側部に
おいて、前記p-型ウェル領域2の主面部に設けられて
いる。このn+型半導体領域7の一方は前記書込み用半
導体領域7aと一体に構成されている。このn+型半導
体領域7の他方には、層間絶縁膜20の接続孔21を通
して配線22(ソース線SL)が接続されている。前記
層間絶縁膜20は、例えば堆積した酸化シリコン膜で構
成されている。前記配線22は、例えばアルミニウム膜
で構成されている。また、この配線22を、例えばシリ
コンまたは銅を添加したアルミニウム合金膜、シリコン
及び銅を添加したアルミニウム合金膜で構成しても良
い。この配線22の上層には、表面保護膜25が設けら
れている。この表面保護膜25は、例えば堆積した窒化
シリコン膜で構成されている。
In this FLOTOX transistor Qf, the first gate insulating film 9 is provided on the main surface of the p -- type well region 2. The gate insulating film 9 is composed of, for example, a silicon oxide film. A part of the gate insulating film 9 has a small film thickness and is used as the tunnel insulating film 10. The floating gate electrode 12
Is on the first gate insulating film 9 and the tunnel insulating film 1.
0 is provided above. The floating gate electrode 12 is composed of a first-layer conductive film, for example, a polycrystalline silicon film (first-layer gate). The control gate electrode 16 is provided on the floating gate electrode 12 with the second gate insulating film 14 interposed therebetween. The control gate electrode 16 is formed integrally with the control line CL shown as a representative. The control gate electrode 16 is composed of a second layer conductive film, for example, a polycrystalline silicon film (second layer gate). The control gate electrode 16 includes a metal film having a resistance value lower than that of the polycrystalline silicon film, for example, a refractory metal film, a silicide metal film, a laminated film of these, or a polycrystalline silicon film and these metal films. You may comprise by a laminated film. The second gate insulating film 14 is composed of a silicon oxide film formed by thermally oxidizing the floating gate electrode. The write semiconductor region 7a is formed under the tunnel insulating film 10.
It is provided on the main surface portion of the p type well region 2. The n + type semiconductor region 7 forming the source region and the drain region is provided on the main surface of the p type well region 2 on the side of the floating gate electrode 12. One of the n + type semiconductor regions 7 is formed integrally with the writing semiconductor region 7a. The wiring 22 (source line SL) is connected to the other of the n + type semiconductor region 7 through the connection hole 21 of the interlayer insulating film 20. The interlayer insulating film 20 is composed of, for example, a deposited silicon oxide film. The wiring 22 is made of, for example, an aluminum film. The wiring 22 may be formed of, for example, an aluminum alloy film containing silicon or copper, or an aluminum alloy film containing silicon and copper. A surface protective film 25 is provided on the wiring 22. The surface protection film 25 is composed of, for example, a deposited silicon nitride film.

【0032】前記選択MOSトランジスタQsは、ゲー
ト絶縁膜9、ゲート電極12、ソース領域及びドレイン
領域を構成するn+型半導体領域7の夫々から構成され
ている。
The selection MOS transistor Qs comprises a gate insulating film 9, a gate electrode 12, and an n + type semiconductor region 7 forming a source region and a drain region.

【0033】選択MOSトランジスタQsにおいて、前
記ゲート絶縁膜9は、前記p-型ウェル領域2の主面に
設けられている。このゲート絶縁膜9は、例えば酸化シ
リコン膜で構成されている。また、このゲート絶縁膜9
は、前記第1のゲート絶縁膜9と同一工程で形成されて
いる。ゲート電極12は、前記ワード線WLと一体に構
成されている。前記ソース領域及びドレイン領域を構成
するn+型半導体領域7は、前記p-型ウェル領域2の主
面部において、前記ゲート電極12の側部に設けられて
いる。このn+型半導体領域7の一方は、前記FLOT
OX型トランジスタQfのn+型半導体領域7aと一体
に構成されている。このn+型半導体領域7の他方に
は、前記層間絶縁膜20の接続孔21を通して、配線2
2(データ線DL)が接続されている。
In the selection MOS transistor Qs, the gate insulating film 9 is provided on the main surface of the p -- type well region 2. The gate insulating film 9 is composed of, for example, a silicon oxide film. In addition, this gate insulating film 9
Are formed in the same step as the first gate insulating film 9. The gate electrode 12 is formed integrally with the word line WL. The n + type semiconductor region 7 forming the source region and the drain region is provided on the side surface of the gate electrode 12 in the main surface portion of the p type well region 2. One of the n + type semiconductor regions 7 is provided with the FLOT.
It is formed integrally with the n + type semiconductor region 7a of the OX type transistor Qf. On the other side of the n + type semiconductor region 7, the wiring 2 is formed through the connection hole 21 of the interlayer insulating film 20.
2 (data line DL) is connected.

【0034】前記ダイオード接続形式MOSトランジス
タQCk+1〜QCn等の高耐圧を要するMOSトランジスタ
は、前記素子間分離絶縁膜4で周囲を規定された領域内
において、前記p-型ウェル領域2の主面部に設けら
れ、第1層目ゲート12が適用されている。これらのM
OSトランジスタ(図1においては代表的に1個のMO
SトランジスタQCnを図示してある)QCnは、主に、ゲ
ート絶縁膜9、ゲート電極12、ソース領域及びドレイ
ン領域を構成するn+型半導体領域7の夫々から構成さ
れている。
The MOS transistors requiring high breakdown voltage, such as the diode-connected type MOS transistors QCk + 1 to QCn, are the main regions of the p -- type well region 2 within the region defined by the element isolation insulating film 4. The first-layer gate 12 is provided on the surface portion. These M
OS transistor (typically one MO in FIG. 1)
QCn (shown as S transistor QCn) is mainly composed of each of the gate insulating film 9, the gate electrode 12, and the n + type semiconductor region 7 forming the source region and the drain region.

【0035】MOSトランジスタQCnにおいて、前記ゲ
ート絶縁膜9は、前記p-型ウェル領域2の主面に設け
られている。前記ゲート電極12は、前記ゲート絶縁膜
9上に設けられている。前記ソース領域及びドレイン領
域を構成するn+型半導体領域7は、前記p-型ウェル領
域2の主面部において、前記ゲート電極12の側部に設
けられている。このn+型半導体領域7の拡散深さは、
特に制限されないが、その他のMOSトランジスタのソ
ース領域及びドレイン領域を構成するn+型半導体領域
18の拡散深さよりも大きく、また、このn+型半導体
領域7の拡散深さは、前記FLOTOX型トランジスタ
Qfのn+型半導体領域7,7aの夫々の拡散深さと同
じである。前記ドレイン領域を構成するn+型半導体領
域7には、層間絶縁膜20の接続孔21を通して、配線
22が接続されている。前記ソース領域を構成するn+
型半導体領域7には、層間絶縁膜20の接続孔21を通
して、配線22の一方が接続されている。
In the MOS transistor QCn, the gate insulating film 9 is provided on the main surface of the p--type well region 2. The gate electrode 12 is provided on the gate insulating film 9. The n + type semiconductor region 7 forming the source region and the drain region is provided on the side surface of the gate electrode 12 in the main surface portion of the p type well region 2. The diffusion depth of this n + type semiconductor region 7 is
Although not particularly limited, it is larger than the diffusion depth of the n + type semiconductor region 18 forming the source region and the drain region of the other MOS transistor, and the diffusion depth of the n + type semiconductor region 7 is the FLOTOX type transistor. This is the same as the diffusion depth of each of the n + type semiconductor regions 7 and 7a of Qf. A wiring 22 is connected to the n + type semiconductor region 7 forming the drain region through a connection hole 21 in the interlayer insulating film 20. N + constituting the source region
One of the wirings 22 is connected to the type semiconductor region 7 through the connection hole 21 of the interlayer insulating film 20.

【0036】前記ダイオード接続形式MOSトランジス
タQC0〜QCk等の高耐圧を要しないMOSトランジスタ
は、前記素子間分離絶縁膜4で周囲を規定された領域内
において、前記p-型ウェル領域2の主面部に設けら
れ、第2層目ゲート16が適用されている。これらのM
OSトランジスタ(図1においては代表的に1個のMO
SトランジスタQCkを図示してある)QCkは、主に、前
記p-型ウェル領域2の主面に設けられたゲート絶縁膜
14、このゲート絶縁膜14上に設けられたゲート電極
16、前記p-型ウェル領域2の主面部において前記ゲ
ート電極16の側部に設けられたソース領域及びドレイ
ン領域を構成するn+型半導体領域18の夫々から構成
されている。前記n+型半導体領域18には、層間絶縁
膜20の接続孔21を通して配線22が接続されてい
る。尚、pチャンネル型MOSトランジスタは、前記p
-型半導体基板1の主面部に形成した図示しないn-型ウ
ェル領域に形成される。
The MOS transistors such as the diode connection type MOS transistors QC0 to QCk which do not require a high withstand voltage are provided in the main surface portion of the p -- type well region 2 within the region defined by the element isolation insulating film 4. And the second layer gate 16 is applied. These M
OS transistor (typically one MO in FIG. 1)
The S transistor QCk is shown in the figure. QCk is mainly composed of the gate insulating film 14 provided on the main surface of the p type well region 2, the gate electrode 16 provided on the gate insulating film 14, and the p In the main surface portion of the -type well region 2, each of the n + type semiconductor regions 18 constituting the source region and the drain region provided on the side of the gate electrode 16 is formed. A wiring 22 is connected to the n + type semiconductor region 18 through a connection hole 21 in the interlayer insulating film 20. Incidentally, the p-channel type MOS transistor is
It is formed in an n type well region (not shown) formed in the main surface portion of the type semiconductor substrate 1.

【0037】次に図1に示される構造の製造プロセスの
一例を図4及び図5を参照しながら説明する。
Next, an example of a manufacturing process of the structure shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.

【0038】先ず、p-型半導体基板1の主面部にp-
ウェル領域2及びp+型半導体領域3を形成し、図4の
(A)に示されるように選択酸化技術によってフィール
ド部分には素子間分離膜4を形成し、且つ活性領域には
相対的に膜厚の厚い前記ゲート絶縁膜若しくはゲート酸
化膜9を形成する。図4の(B)に示されるようにn型
不純物を拡散してFLOTOX型トランジスタQfと高
耐圧MOSトランジスタのドレイン領域とソース領域7
を形成する。そして、図4の(C)に示されるようにゲ
ート絶縁膜9の上には、FLOTOX型トランジスタQ
fのフローティングゲート及びMOSトランジスタQCk
+1〜QCnなどの高耐圧MOSトランジスタのゲートのた
めの第1層目ゲート(第1層目ポリシリコンゲート)1
2を形成する。次いで図4の(D)に示されるように酸
化膜14と第2層目ゲート(第2層目ポリシリコンゲー
ト)16を形する。前記酸化膜14はFLOTOX型ト
ランジスタQfの層間絶縁膜とされ、且つ、5V系で動
作されるような高耐圧を要しないMOSトランジスタQ
C0〜QCkのゲート酸化膜とされる。第2層目ゲート16
はFLOTOX型トランジスタQfのコントロールゲー
ト、MOSトランジスタQC0〜QCkなどのゲートとされ
る。そして、図5の(E)に示されるようにフォトエッ
チングにより素子形成部分の多結晶シリコンと酸化シリ
コンを残してそれらを除去し、その後高熱で酸化してゲ
ートを完全に酸化シリコンで包囲する。これによって素
子のゲート部分は周囲から絶縁される。次に図5の
(F)に示されるようにn型不純物を拡散してMOSト
ランジスタのドレイン領域とソース領域18とを形成す
る。更に図5の(G)のように例えばCVD法によって
絶縁膜を成長させ、配線形成のためのコンタクトホール
をフォトエッチングで形成し、アルミニウム蒸着やフォ
トエッチングを介して配線層を形成する。最後にファイ
ナルパッシベーションが行われる。
[0038] First, p - -type main surface of the semiconductor substrate 1 p - -type well region 2 and the p + -type semiconductor regions 3, the field portion by selective oxidation techniques as shown in FIG. 4 (A) Forms an element isolation film 4, and forms a relatively thick gate insulating film or gate oxide film 9 in the active region. As shown in FIG. 4B, the n-type impurities are diffused to form the drain region and the source region 7 of the FLOTOX transistor Qf and the high breakdown voltage MOS transistor.
To form. Then, as shown in FIG. 4C, the FLOTOX type transistor Q is formed on the gate insulating film 9.
floating gate of f and MOS transistor QCk
First layer gate (first layer polysilicon gate) 1 for the gate of a high voltage MOS transistor such as +1 to QCn
Form 2. Next, as shown in FIG. 4D, an oxide film 14 and a second layer gate (second layer polysilicon gate) 16 are formed. The oxide film 14 serves as an interlayer insulating film of the FLOTOX type transistor Qf, and is a MOS transistor Q that does not require a high breakdown voltage to operate at 5V.
It is used as a gate oxide film of C0 to QCk. Second layer gate 16
Is a control gate of the FLOTOX type transistor Qf and gates of the MOS transistors QC0 to QCk. Then, as shown in FIG. 5E, the polycrystalline silicon and the silicon oxide in the element forming portion are removed by photoetching to remove them, and then they are oxidized by high heat to completely surround the gate with the silicon oxide. This insulates the gate portion of the device from the surroundings. Next, as shown in FIG. 5F, n-type impurities are diffused to form the drain region and the source region 18 of the MOS transistor. Further, as shown in FIG. 5G, an insulating film is grown by, for example, a CVD method, a contact hole for forming a wiring is formed by photoetching, and a wiring layer is formed through aluminum vapor deposition or photoetching. Finally, final passivation is performed.

【0039】図6には前記EEPROMを搭載したマイ
クロコンピュータの一実施例ブロック図が示される。こ
のマイクロコンピュータ140は中央処理装置(CP
U)141を中心に、その動作プログラムを保有するR
OM142、中央処理装置141の作業領域若しくはデ
ータの一次記憶領域などとして利用されるRAM14
3、タイマー144、ダイレクト・メモリ・アクセス・
コントローラ(DMAC)145、入出力ポート(PO
RT)146、及びEEPROM100を含み、それら
は内部バス147に共通接続される。EEPROM10
0は、演算や制御に必要な定数データを格納したり、所
要の論理がプログラマブルに構成されるプログラマブル
ロジックデバイスなどとして利用される。
FIG. 6 shows a block diagram of an embodiment of a microcomputer equipped with the EEPROM. This microcomputer 140 is a central processing unit (CP
U) R centering on 141 and holding its operating program
A RAM 14 used as a work area of the OM 142, the central processing unit 141, a primary storage area of data, or the like.
3, timer 144, direct memory access
Controller (DMAC) 145, I / O port (PO
RT) 146, and the EEPROM 100, which are commonly connected to the internal bus 147. EEPROM 10
0 is used as a programmable logic device that stores constant data necessary for calculation and control, and has a required logic programmable.

【0040】上記実施例によれば以下の作用効果があ
る。
According to the above embodiment, there are the following effects.

【0041】(1)耐圧上許容される範囲で、チャージ
ポンプ回路130に含まれる初段からk段までのダイオ
ード接続形式MOSトランジスタQC0〜QCKのゲート酸
化膜14はその後段のダイオード接続形式MOSトラン
ジスタに比べて薄くされるので、基板効果によるVth
落ちが小さくなり、MOSトランジスタのスケーリング
に伴って半導体基板若しくはウェル領域の不純物濃度が
高くなっても内蔵チャージポンプ回路130による昇圧
効率を向上させることができる。
(1) The gate oxide film 14 of the diode connection type MOS transistors QC0 to QCK in the first to kth stages included in the charge pump circuit 130 is changed to a diode connection type MOS transistor in the subsequent stage within a range allowable in terms of withstand voltage. It is made thinner compared to Vth due to the substrate effect.
The drop is reduced, and the boosting efficiency by the built-in charge pump circuit 130 can be improved even if the impurity concentration of the semiconductor substrate or the well region is increased due to the scaling of the MOS transistor.

【0042】(2)耐圧上許容される範囲で、チャージ
ポンプ回路130に含まれるMOS型容量素子も初段か
らk段までの容量素子C1〜Ckのゲート酸化膜もその後
段の容量素子よりも薄く構成されているので、それらM
OS型容量素子C1〜Ckの単位面積当りの容量値を大き
くすることができ、これにより、それら容量素子C1〜
Ckを小さくすることができるから、チャージポンプ回
路130のチップ占有面積を低減することができる。
(2) The MOS type capacitance element included in the charge pump circuit 130 and the gate oxide films of the capacitance elements C1 to Ck in the first stage to the kth stage are thinner than the capacitance elements in the subsequent stages as long as the breakdown voltage allows. Configured so they M
It is possible to increase the capacitance value per unit area of the OS type capacitance elements C1 to Ck.
Since Ck can be reduced, the chip occupation area of the charge pump circuit 130 can be reduced.

【0043】(3)チャージポンプ回路130後段のダ
イオード接続形式MOSトランジスタ及びMOS型容量
素子の相対的に厚いゲート酸化膜は、昇圧電圧に対する
トランジスタの耐圧を保証する。
(3) The relatively thick gate oxide film of the diode connection type MOS transistor and the MOS type capacitance element in the latter stage of the charge pump circuit 130 guarantees the withstand voltage of the transistor against the boosted voltage.

【0044】(4)チャージポンプ回路を構成するダイ
オード接続形式MOSトランジスタ及びMOS型容量素
子のゲート酸化膜の膜厚制御を、ゲート酸化膜の厚さが
相違される第1層目ゲート及び第2層目ゲートを含んで
多数のMOS型トランジスタが形成される半導体集積回
路の既存プロセスで行うので、昇圧動作を効率化するた
めにウェル濃度分割等の特別なプロセスの追加を必要と
しない。
(4) The thickness control of the gate oxide film of the diode connection type MOS transistor and the MOS type capacitance element which constitutes the charge pump circuit is controlled by the first layer gate and the second layer which are different in the thickness of the gate oxide film. Since it is performed in the existing process of the semiconductor integrated circuit in which a large number of MOS transistors are formed including the layer gate, it is not necessary to add a special process such as well concentration division in order to make the boosting operation efficient.

【0045】(5)1チップ型マイクロコンピュータ1
40にオンチップされるEEPROM100に対して許
容されるプロセスコストを比較的小さく抑えなければな
らないという制約の下において、相対的に低濃度側のウ
ェル領域にチャージポンプ回路を構成する技術に比べ
て、チップ全体のプロセスコストの上昇を抑えることが
できる。
(5) One-chip type microcomputer 1
Under the constraint that the process cost allowed for the EEPROM 100 on-chip in 40 must be kept relatively small, compared to the technique of forming the charge pump circuit in the well region on the relatively low concentration side, It is possible to suppress an increase in the process cost of the entire chip.

【0046】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited thereto and needless to say, various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Yes.

【0047】例えば、上記実施例ではチャージポンプ回
路に含まれるダイオード接続形式MOSトランジスタと
MOS容量の夫々に対して前段側のゲート酸化膜の厚さ
を相対的に薄くしたが、昇圧効率向上のためにダイオー
ド接続形式MOSトランジスタだけに施したり、チャー
ジポンプ回路の面積低減のためにMOS容量素子だけに
施すこともできる。また、チャージポンプ回路に適用さ
れる容量素子はMOS型容量素子に限定されず、層間絶
縁膜を用いる容量素子などであってもよい。また、EE
PROMに適用される不揮発性記憶素子はFLOTOX
型に限定されずMNOS型であってもよい。また、チャ
ージポンプ回路に含まれる容量素子の蓄積電極に与える
べき位相のづれた信号は2相クロック信号に限定されず
3相以上のクロック信号であってもよい。更に第1層目
ゲート及び第2層目ゲートはポリシリコンゲートに限定
されない。
For example, in the above embodiment, the thickness of the gate oxide film on the preceding stage side is made relatively thin with respect to each of the diode-connected type MOS transistor and the MOS capacitor included in the charge pump circuit. In addition, it can be applied only to the diode-connected type MOS transistor or only to the MOS capacitor element in order to reduce the area of the charge pump circuit. Further, the capacitance element applied to the charge pump circuit is not limited to the MOS type capacitance element, and may be a capacitance element using an interlayer insulating film or the like. Also, EE
The nonvolatile memory element applied to the PROM is FLOTOX.
The MNOS type is not limited to the type. Further, the phased signals to be given to the storage electrodes of the capacitive elements included in the charge pump circuit are not limited to the two-phase clock signals and may be clock signals of three or more phases. Furthermore, the first layer gate and the second layer gate are not limited to polysilicon gates.

【0048】上記実施例は本発明をEEPROMに適用
した場合について説明したが、本発明はそれに限定され
ない。コントロールゲートとフローティングゲートを持
つEPROM用のチャンネル注入構造のメモリセルはコ
ントロールゲートとドレインとの間に高電圧を印加して
書き込みが行われるが、この書き込みに昇圧回路を適用
する場合には本発明をEPROMにも適用することがで
きる。また、本発明はダイナミック型RAMや擬似スタ
ティック型RAMの基板バックバイアス電圧発生回路の
チャージポンプ回路などにも適用することができる。本
発明は、少なくとも半導体基板にチャージポンプ回路を
含む条件のものに広く適用することができる。
Although the above embodiments have been described with respect to the case where the present invention is applied to the EEPROM, the present invention is not limited thereto. In a memory cell having a channel injection structure for an EPROM having a control gate and a floating gate, writing is performed by applying a high voltage between the control gate and the drain. However, when a booster circuit is applied to this writing, the present invention is applied. Can also be applied to EPROMs. The present invention can also be applied to a charge pump circuit of a substrate back bias voltage generating circuit of a dynamic RAM or a pseudo static RAM. The present invention can be widely applied to at least a semiconductor substrate having a condition including a charge pump circuit.

【0049】[0049]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0050】すなわち、耐圧上許容される範囲で、チャ
ージポンプ回路に含まれる基端側ダイオード接続形式M
ISトランジスタのゲート絶縁膜を後段側に比べて薄く
することにより、基板効果によるVth落ちを小さくす
ることができ、MIS型トランジスタのスケーリングに
伴って半導体基板若しくはウェル領域の不純物濃度が高
くなっても内蔵チャージポンプ回路による昇圧効率を向
上させることができるという効果がある。
That is, as far as the withstand voltage is allowed, the proximal side diode connection type M included in the charge pump circuit is included.
By thinning the gate insulating film of the IS transistor as compared with the latter stage side, Vth drop due to the substrate effect can be reduced, and even if the impurity concentration of the semiconductor substrate or the well region becomes high due to the scaling of the MIS transistor. There is an effect that the boosting efficiency by the built-in charge pump circuit can be improved.

【0051】耐圧上許容される範囲で、チャージポンプ
回路に含まれる基端側容量素子の誘電体膜を後段側に比
べて薄くすることにより、それら容量素子の単位面積当
りの容量値を大きくすることができ、これにより、それ
ら容量素子を小さくすることができ、チャージポンプ回
路のチップ占有面積を低減することができるという効果
がある。
By making the dielectric film of the capacitance element on the proximal side included in the charge pump circuit thinner than that on the rear stage side within the range allowable in terms of breakdown voltage, the capacitance value per unit area of these capacitance elements is increased. As a result, it is possible to reduce the size of these capacitance elements and reduce the chip occupation area of the charge pump circuit.

【0052】ゲート絶縁膜の厚さが相違される第1層目
ゲート及び第2層目ゲートを含んで多数のMIS型トラ
ンジスタが形成される半導体集積回路に適用することに
より、チャージポンプ回路を構成するダイオード接続形
式MISトランジスタのゲート絶縁膜及び容量素子の誘
電体膜の膜厚制御を、既存プロセスで行うことができ、
昇圧動作を効率化するためにウェル濃度分割等の特別な
プロセスの追加を必要としない。したがって、1チップ
型マイクロコンピュータにオンチップされるEEPRO
M又はEPROMなどに許容されるプロセスコストを比
較的小さく抑えなければならないという制約の下におい
て、相対的に低濃度側のウェル領域にチャージポンプ回
路を構成する技術に比べ、チップ全体のプロセスコスト
の上昇を抑えることができる。
A charge pump circuit is constructed by applying it to a semiconductor integrated circuit in which a large number of MIS transistors are formed including a first layer gate and a second layer gate having different thicknesses of gate insulating films. The thickness control of the gate insulating film of the diode connection type MIS transistor and the dielectric film of the capacitive element can be performed by the existing process.
There is no need to add a special process such as well concentration division in order to make the boosting operation efficient. Therefore, EEPRO which is on-chip in a one-chip microcomputer
Under the constraint that the process cost allowed for M or EPROM and the like must be kept relatively small, the process cost of the entire chip can be reduced as compared with the technique of forming the charge pump circuit in the well region on the relatively low concentration side. The rise can be suppressed.

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

【図1】図1はチャージポンプ回路に含まれるトランジ
スタのデバイス構造的な一例断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a device structure of a transistor included in a charge pump circuit.

【図2】図2はチャージポンプ回路を含む高電圧発生回
路の一例回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of an example of a high voltage generation circuit including a charge pump circuit.

【図3】図3は本発明の一実施例に係るEEPROMの
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of an EEPROM according to an embodiment of the present invention.

【図4】図4は図1に示される構造を得るための製造プ
ロセスの前半を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing the first half of a manufacturing process for obtaining the structure shown in FIG. 1.

【図5】図5は図1に示される構造を得るための製造プ
ロセスの後半を示す説明図である。
5 is an explanatory diagram showing the latter half of the manufacturing process for obtaining the structure shown in FIG. 1. FIG.

【図6】図6は前記EEPROMを搭載したマイクロコ
ンピュータの一例ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of an example of a microcomputer including the EEPROM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 P-型ウェル領域 9 第1層目ゲートの酸化膜 12 第1層目ゲート 14 第2層目ゲートの酸化膜 16 第2層目ゲート Tox1 第1層目ゲートの酸化膜の膜厚 Tox2 第2層目ゲートの酸化膜の膜厚 100 EEPROM MC メモリセル Qf FLOTOX型トランジスタ Qs 選択MOSトランジスタ QC0〜QCk 相対的に薄いゲート酸化膜を持つダイオー
ド接続形式MOSトランジスタ QCk+1〜QCn 相対的に厚いゲート酸化膜を持つダイオ
ード接続形式MOSトランジスタ C1〜Ck 相対的に薄いゲート酸化膜を持つMOS型容
量素子 Ck+1〜Cn 相対的に厚いゲート酸化膜を持つMOS型
容量素子 130 チャージポンプ回路 φ,φ* 2相クロック信号 Vpp 昇圧電圧 Vdd 電源電圧 140 マイクロコンピュータ
2 P type well region 9 first-layer gate oxide film 12 first-layer gate 14 second-layer gate oxide film 16 second-layer gate Tox1 first-layer gate oxide film thickness Tox2 Second layer gate oxide film thickness 100 EEPROM MC Memory cell Qf FLOTOX type transistor Qs Select MOS transistor QC0 to QCk Diode connection type MOS transistor QCk + 1 to QCn having relatively thin gate oxide film Relatively thick gate Diode-connected MOS transistor C1 to Ck having an oxide film MOS type capacitance element Ck + 1 to Cn having a relatively thin gate oxide film MOS type capacitance element 130 having a relatively thick gate oxide film Charge pump circuit φ, φ * Two-phase clock signal Vpp Boost voltage Vdd Power supply voltage 140 Microcomputer

フロントページの続き (72)発明者 田中 耕太 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイ スエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 寺沢 正明 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリ ング株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−236899(JP,A) 特開 平2−16774(JP,A) 特開 平3−86065(JP,A) 特開 平4−268294(JP,A) 特開 平2−237153(JP,A) 特開 昭63−141363(JP,A) 特開 昭63−185054(JP,A) 特開 昭60−59970(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 16/06 H01L 27/115 Front Page Continuation (72) Inventor Kota Tanaka 3681 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi Device Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Masaaki Terasawa 5-20-1 Kamimizumotocho, Kodaira-shi, Tokyo・ In Eye Engineering Co., Ltd. (56) Reference JP-A-2-236899 (JP, A) JP-A-2-16774 (JP, A) JP-A-3-86065 (JP, A) JP-A 4-268294 (JP, A) JP-A-2-237153 (JP, A) JP-A-63-141363 (JP, A) JP-A-63-185054 (JP, A) JP-A-60-59970 (JP, A) A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11C 16/06 H01L 27/115

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ゲート厚さが相違される第1層目ゲー
絶縁膜と第2層目ゲート絶縁膜とから選ばれたゲート
絶縁膜を用いた多数のMIS型トランジスタが形成され
た半導体集積回路であって、 ダイオード接続形式のMIS型トランジスタを複数個直
列接続した回路と、それらダイオード接続形式のMIS
型トランジスタに一方の蓄積電極が接続された複数個の
容量素子とを有し、直列接続された基端側のダイオード
接続形式MIS型トランジスタに電圧を印加すると共に
容量素子の他方の蓄積電極に位相のずれた信号を与える
ことによって容量素子を充電しながら終端側のダイオー
ド接続形式MIS型トランジスタから昇圧電圧を得るチ
ャージポンプ回路を含み、 前記直列接続された回路の基端側に位置する単数若しく
は複数個のダイオード接続形式MIS型トランジスタは
第1層目ゲート絶縁膜と第2層目ゲート絶縁膜の内の相
対的に薄いゲート絶縁膜を用いてゲート構成され、前
記直列接続された回路の終端側に位置する単数若しくは
複数個のダイオード接続形式MIS型トランジスタは第
1層目ゲート絶縁膜と第2層目ゲート絶縁膜の内の相対
的に厚いゲート絶縁膜を用いてゲート構成されて成る
ものであることを特徴とする半導体集積回路。
1. A gate thickness gate is selected from a first-layer gate insulating film and the second-layer gate insulating film which is different from
A semiconductor integrated circuit in which a large number of MIS-type transistors using an insulating film are formed, which is a circuit in which a plurality of diode-connection type MIS-type transistors are connected in series, and those diode-connection type MISs.
Type transistor having a plurality of capacitance elements connected to one storage electrode, applying a voltage to a diode-connection type MIS type transistor on the proximal side connected in series, and a phase to the other storage electrode of the capacitance element. singular by the offset may grant signal includes a charge pump circuit for obtaining a boosted voltage from the diode connection type MIS transistor of the terminating side while charging the capacitor, located on the proximal side of the series-connected circuit Alternatively, in the plurality of diode-connected MIS transistors, the gate is formed by using a relatively thin gate insulating film of the first-layer gate insulating film and the second-layer gate insulating film , and the circuit connected in series is used. One or more diode-connection type MIS transistors located on the terminal side of the are connected to the first layer gate insulating film and the second layer gate insulating film The semiconductor integrated circuit, wherein the gate using a relatively thick gate insulation film of the inner are those composed configured.
【請求項2】 前記相対的に薄いゲート絶縁膜を用いて
ゲート構成されるダイオード接続形式MIS型トラン
ジスタ側の容量素子は相対的に薄い誘電体膜を持ち、前
記相対的に厚いゲート絶縁膜を用いてゲート構成され
るダイオード接続形式MIS型トランジスタ側の容量素
子は相対的に厚い誘電体膜を持って構成されるものであ
ることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
Wherein said capacitive element relatively with a thin gate insulating film <br/> gate is constructed diode connection type MIS transistor side has a relatively thin dielectric layer, said relatively capacitive element of the gate is constructed diode connection type MIS transistor side with a thick gate insulating film semiconductor according to claim 1, characterized in that is configured with a relatively thick dielectric film Integrated circuit.
【請求項3】 ゲート厚さが相違される第1層目ゲー
絶縁膜と第2層目ゲート絶縁膜とから選ばれたゲート
絶縁膜を用いた多数のMIS型トランジスタが形成され
た半導体集積回路であって、 昇圧電圧を利用して電気的に書き込み可能な不揮発性半
導体記憶素子と、 ダイオード接続形式のMIS型トランジスタを複数個直
列接続した回路と、それらダイオード接続形式のMIS
型トランジスタに一方の蓄積電極が接続された複数個の
容量素子とを有し、直列接続された基端側のダイオード
接続形式MIS型トランジスタに電圧を印加すると共に
前記容量素子の他方の蓄積電極に位相のずれた信号を与
えることによって前記容量素子を充電しながら終端側の
ダイオード接続形式MIS型トランジスタから昇圧電圧
を得るチャージポンプ回路を含み、 前記直列接続された回路の基端側に位置する単数若しく
は複数個のダイオード接続形式MIS型トランジスタに
結合する容量素子は第1層目ゲート絶縁膜と第2層目ゲ
ート絶縁膜の内の相対的に薄いゲート絶縁膜を誘電体膜
とし、前記直列接続回路の終端側に位置する単数若しく
は複数個のダイオード接続形式MIS型トランジスタに
結合する容量素子は第1層目ゲート絶縁膜と第2層目ゲ
ート絶縁膜の内の相対的に厚いゲート絶縁膜を誘電体膜
として構成されて成るものであることを特徴とする半導
体集積回路。
3. A gate thickness gate is selected from a first-layer gate insulating film and the second-layer gate insulating film which is different from
A non-volatile semiconductor memory element in which a large number of MIS transistors using an insulating film are formed, which is electrically writable by using a boosted voltage, and a plurality of diode-connected MIS transistors. Circuits connected in series and diode-connected MISs
-Type transistor and a plurality of capacitive elements to which one storage electrode is connected, a voltage is applied to a diode-connected type MIS transistor on the proximal side connected in series, and at the same time to the other storage electrode of the capacitive element. includes a charge pump circuit for obtaining a boosted voltage from the diode connection type MIS transistor of the terminating side while charging the capacitive element by obtaining given a phase-shifted signal <br/>, the series connected circuit of the base A capacitive element coupled to one or more diode-connected MIS type transistors located on the end side is a dielectric layer formed of a relatively thin gate insulating film of the first layer gate insulating film and the second layer gate insulating film. and film, capacitive elements that bind to single or a plurality of diodes connected form the MIS transistor located at the end side of the series connection circuit is the first layer gate The semiconductor integrated circuit, characterized in that the relatively thick gate insulating film of the insulating film and the second-layer gate insulating film are those composed configured as a dielectric film.
【請求項4】 前記チャージポンプ回路はEPROM又
はEEPROM構成用不揮発性記憶素子のための昇圧電
圧を形成するものであって、該EPROM又はEEPR
OMをオンチップして1チップマイクロコンピュータ化
されて成ることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1
項記載の半導体集積回路。
4. The charge pump circuit forms a boosted voltage for a non-volatile memory element for EPROM or EEPROM configuration, and the EPROM or EEPR.
4. An on-chip OM is formed as a one-chip microcomputer, and any one of claims 1 to 3 is characterized.
The semiconductor integrated circuit according to the item.
【請求項5】 ゲート絶縁膜厚さが相違される第1層
目ゲート絶縁膜と第2層目ゲート絶縁膜とから選ばれた
ゲート絶縁膜を用いた多数のMIS型トランジスタが形
成された半導体集積回路であって、 昇圧電圧を利用して電気的に書き込み可能な不揮発性半
導体記憶素子と、 ダイオード接続形式のMIS型トランジスタを複数個直
列接続した回路と、それらダイオード接続形式のMIS
型トランジスタに一方の蓄積電極が接続された複数個の
容量手段とを有し、直列接続された基端側のダイオード
接続形式MIS型トランジスタに電圧を印加すると共に
前記容量手段の他方の蓄積電極に位相のずれた信号を与
えることによって前記容量手段を充電しながら終端側の
ダイオード接続形式MIS型トランジスタから昇圧電圧
を得るチャージポンプ回路を含み、 前記直列接続された回路の基端側に位置する単数若しく
は複数個のダイオード接続形式MIS型トランジスタに
結合する容量手段は第1層目ゲート絶縁膜と第2層目ゲ
ート絶縁膜の内の一方のゲート絶縁膜から成る相対的に
薄い誘電体膜を有し、前記直列接続回路の終端側に位置
する単数若しくは複数個のダイオード接続形式MIS型
トランジスタに結合する容量手段は第1層目ゲート絶縁
膜と第2層目ゲート絶縁膜の内の一方のゲート絶縁膜か
ら成る相対的に厚い誘電体膜を有して成るものであるこ
とを特徴とする半導体集積回路。
5. A thickness of the gate insulating film is selected from a first-layer gate insulating film and the second-layer gate insulating film which is different from
A semiconductor integrated circuit in which a large number of MIS transistors using a gate insulating film are formed, wherein a nonvolatile semiconductor memory element electrically writable by using a boosted voltage and a plurality of MIS transistors of diode connection type are provided. Circuits connected in series and their diode connection type MIS
Type transistor and a plurality of capacitance means to which one storage electrode is connected, for applying a voltage to the diode-connected type MIS type transistor on the base end side connected in series, and to the other storage electrode of the capacitance means. includes a charge pump circuit for obtaining a boosted voltage from the diode connection type MIS transistor of the terminating side while charging said capacitance means by obtaining given a phase-shifted signal <br/>, the series connected circuit of the base the capacitive means for coupling to a single or a plurality of diodes connected form the MIS transistor located at the end side relative made from one gate insulating film of the first-layer gate insulating film and the second-layer gate insulating film Means having a relatively thin dielectric film and coupled to one or more diode-connected MIS type transistors located on the terminal side of the series connection circuit The first-layer gate insulation
The semiconductor integrated circuit, wherein the film and those comprising a relatively thick dielectric film made from one of the Gate insulating film of the second-layer gate insulating film.
JP20645791A 1991-07-23 1991-07-23 Semiconductor integrated circuit Expired - Fee Related JP3372556B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20645791A JP3372556B2 (en) 1991-07-23 1991-07-23 Semiconductor integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20645791A JP3372556B2 (en) 1991-07-23 1991-07-23 Semiconductor integrated circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0528786A JPH0528786A (en) 1993-02-05
JP3372556B2 true JP3372556B2 (en) 2003-02-04

Family

ID=16523699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20645791A Expired - Fee Related JP3372556B2 (en) 1991-07-23 1991-07-23 Semiconductor integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3372556B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0661795B1 (en) * 1993-12-28 1997-07-16 STMicroelectronics S.r.l. Voltage booster, particularly for nonvolatile memories
US5818288A (en) * 1996-06-27 1998-10-06 Advanced Micro Devices, Inc. Charge pump circuit having non-uniform stage capacitance for providing increased rise time and reduced area
TW546840B (en) 2001-07-27 2003-08-11 Hitachi Ltd Non-volatile semiconductor memory device
JP2009141218A (en) 2007-12-07 2009-06-25 Toshiba Corp Semiconductor device
EP3291430B1 (en) * 2016-08-29 2021-06-30 Elmos Semiconductor SE Charge pump for generating an output voltage by multiplying a dc operating voltage

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0528786A (en) 1993-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2817500B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US5592415A (en) Non-volatile semiconductor memory
JP3196714B2 (en) Manufacturing method of semiconductor integrated circuit having triple well structure
US6074916A (en) FLASH-EPROM with embedded EEPROM
KR100219331B1 (en) Non-volatile semiconductor memory device and method for eraser and production thereof
US5656838A (en) Non-volatile semiconductor memory having programming region for injecting and ejecting carriers into and from floating gate
US5657271A (en) Nonvolatile semiconductor memory device in which band to band tunneling current is suppressed
US20010001491A1 (en) Semiconductor memory device having memory cells each having a conductive body of booster plate and a method for manufacturing the same
JPH05211338A (en) Non-volatile semiconductor device
JPH06275842A (en) Nonvolatile semiconductor storage, semiconductor device, and mos transistor
JP4392867B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0997849A (en) Semiconductor device
EP0443515A2 (en) Nonvolatile semiconductor device
JP3288100B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and rewriting method thereof
JP3372556B2 (en) Semiconductor integrated circuit
JP3358719B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3732649B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
EP0317323A2 (en) Programmable semiconductor memory
JP3288099B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and rewriting method thereof
JP2809802B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JPS6367783A (en) Semiconductor storage device
JPS60186069A (en) Semiconductor device
US6545913B2 (en) Memory cell of nonvolatile semiconductor memory device
JP2628673B2 (en) Semiconductor storage device
JP3216615B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20021105

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees