JPH02371A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

Info

Publication number
JPH02371A
JPH02371A JP63121705A JP12170588A JPH02371A JP H02371 A JPH02371 A JP H02371A JP 63121705 A JP63121705 A JP 63121705A JP 12170588 A JP12170588 A JP 12170588A JP H02371 A JPH02371 A JP H02371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
film
gate
voltage
region
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.)
Granted
Application number
JP63121705A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0368543B2 (en
Inventor
Yuji Tanida
谷田 雄二
Takaaki Hagiwara
萩原 隆旦
Ryuji Kondo
近藤 隆二
Shinichi Minami
真一 南
Yokichi Ito
伊藤 容吉
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
Original Assignee
Hitachi 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 filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP63121705A priority Critical patent/JPH02371A/en
Publication of JPH02371A publication Critical patent/JPH02371A/en
Publication of JPH0368543B2 publication Critical patent/JPH0368543B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To obtain a semiconductor storage circuit device having high dielectric strength, by utilizing as a semiconductor non-volatile storage element an MNOS including a gate insulating film of two-layer structure consisting of an extremely thin silicon oxide film and a relatively thick silicon nitride film. CONSTITUTION:An SiO2 film 88 of below 10nm is covered with an Si3N4 film 90, part of which in turn is covered with a polysilicon layer 91. By using this polysilicon layer as a mask, a dopant for forming source and drain is introduced into the surface of the substrate. Then, by using the Si3N4 film as a mask, a relatively thick oxide film 102 is formed. Further, by using the oxide film 102 as a mask, the Si3N4 film 90 is partially etched off and oxide films 104 and 105 are formed on the surface of the source and drain regions. In this manner, an MNOS element and an MOS element are produced on the same semiconductor substrate while the Si3N4 film 90 is left only under the gate of the MNOS element, so that the gate dielectric strength of the two elements is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、半導体記憶回路装置、特に記憶情報の゛書
き込み及び消去が可能な半導体不揮発性記憶素子を使用
した半導体記憶回路装置の如き半導体装置の製造方法に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor memory circuit device, and particularly to a method for manufacturing a semiconductor device such as a semiconductor memory circuit device using a semiconductor nonvolatile memory element in which stored information can be written and erased.

半導体不揮発性記憶素子として、ゲート絶縁膜中のトラ
ップを利用する形式またはフローティングゲートを利用
する形式とされた絶縁グー・ト電界(以下余白) 効果トランジスタが公知である。この種の絶縁ゲート電
界効果トランジスタにおいては、トンネル効果により、
またはアバランシェ降伏によって生じたホット・キャリ
アにより上記ゲート絶縁膜中のトラップ又はフローテイ
ンググー)K電荷が注入されると、そのしきい値電圧が
一方の安定な値から他方の安定な値に変化する。上記の
一方のしきい値電圧となっている状態が例えば2進信号
のOと対応させられ、他方のしきい値電圧となっている
状態が2進信号の1と対応させられる。
2. Description of the Related Art As a semiconductor nonvolatile memory element, an insulating gout electric field (hereinafter referred to as blank space) effect transistor is known, which utilizes a trap in a gate insulating film or a floating gate. In this type of insulated gate field effect transistor, due to the tunnel effect,
Alternatively, when hot carriers generated by avalanche breakdown inject traps or floating charges in the gate insulating film, the threshold voltage changes from one stable value to the other stable value. . The state of one of the above threshold voltages is made to correspond, for example, to the binary signal 0, and the state of the other threshold voltage is made to correspond to the binary signal 1.

上記の電荷は適当な方法により除去する。ことが可能で
ある。
The above charges are removed by a suitable method. Is possible.

従って、上記の種類の絶縁ゲート型電界効果トランジス
タは記憶情報の書き込み及び消去が可能\ な不揮発性記憶素子として使用できる利点を持りている
Therefore, the above type of insulated gate field effect transistor has the advantage that it can be used as a nonvolatile memory element in which stored information can be written and erased.

上記の半導体不揮発性記憶素子は、その複数個が例えば
半導体基板上罠規則的罠配置され、記憶情報の読み出し
もしくは書き込みのために選択される。
A plurality of the above-mentioned semiconductor nonvolatile memory elements are regularly arranged on a semiconductor substrate, and are selected for reading or writing stored information.

上記の半導体不揮発性記憶素子は、記憶情報の読み出し
に必要とされる信号レベルに対し、書き込み時に例えば
上記信号レベルの数倍にも達する高電圧の高レベル信号
を必要とする。
The above-mentioned semiconductor nonvolatile memory element requires a high-voltage, high-level signal that reaches several times the signal level when writing, for example, compared to the signal level required for reading stored information.

しかしながら、回路素子の特性によって信号レペpが制
限を受けることが有るので、半導体記憶回路装置は上記
の高レベル信号のために@に考慮された回路装置を必要
とする。
However, since the signal repp may be limited depending on the characteristics of the circuit elements, the semiconductor memory circuit device requires a circuit device that takes into consideration the above-mentioned high level signals.

また、半導体記憶回路装置は、上記の高レベル信号を処
理する巨1路装置の使用によって全体の構成が複雑化す
るので、使用する半導体基板が大型化しないようにし、
かつ動作速度等の性能が害されないように考慮されなけ
ればならない。
In addition, since the overall configuration of a semiconductor memory circuit device becomes complicated due to the use of the giant single-path device that processes the above-mentioned high-level signals, it is necessary to prevent the semiconductor substrate used from increasing in size.
In addition, consideration must be given to ensure that performance such as operating speed is not impaired.

また、一方、か力ぐる半導体回路装置は絶縁ゲート型電
界効果トランジスタを主体として実現されることが要求
されるが、0路構成及び機能向上のために一部バイボー
ラトランジスタを使用することも要求され、かかる半導
体回路装置を一枚の半導体基板に形成した所謂半導体集
積回路装置として実現することが要求される。そしてば
かがる半導体集積回路装置としては製造プロセスの効率
化を図る必要があり、従ってできる丈簡単な製造プロ七
スで上記電子回路ケ実現することが要求される。
On the other hand, power-driven semiconductor circuit devices are required to be realized mainly using insulated gate field effect transistors, but are also required to use some bibolar transistors for zero-path configuration and functional improvement. Therefore, it is required to realize such a semiconductor circuit device as a so-called semiconductor integrated circuit device formed on a single semiconductor substrate. It is necessary to improve the efficiency of the manufacturing process for semiconductor integrated circuit devices, which are expensive to manufacture.Therefore, it is required to realize the above-mentioned electronic circuit with a simple manufacturing process.

従っ【、この発明の1つの目的は、牛導体不揮発性゛記
憶素子を使用した動作速度の速−い半導体記憶回路装置
を提供することにある。
Therefore, one object of the present invention is to provide a semiconductor memory circuit device that uses a non-volatile memory element made of a conductive material and has a high operating speed.

この発明の他の目的は、半導体不揮発性記憶素子を使用
した小型化できる半導体記憶回路装置を提供することに
ある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory circuit device that uses semiconductor nonvolatile memory elements and can be miniaturized.

この発明の他の目的は、半導体基板上に、おい【個々の
回路装置が望ましい位置に配置された半導体記憶回路装
置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory circuit device in which individual circuit devices are arranged at desired positions on a semiconductor substrate.

この発明の他の目的は、ゲート絶縁膜のトラフ\ ブな利用する絶縁ゲート電界効果トランジスタのよ5に
電気的に記憶情報の書き込み及び消去かできる半導体不
揮発性記憶素子を使用した新規な半導体記憶回路装置を
提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a novel semiconductor memory using a semiconductor non-volatile memory element in which stored information can be written and erased electrically, such as an insulated gate field effect transistor that utilizes a trough of a gate insulating film. The purpose of the present invention is to provide a circuit device.

この発明の他の目的は、電気的に記憶情報の書7き込み
及び消去ができる半導体不揮発性記憶素子に達する構造
とされた半導体記憶回路装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor memory circuit device having a structure that achieves a semiconductor nonvolatile memory element in which storage information can be electrically written and erased.

この発明の他の目的は、高電圧信号の処理に適する回路
装置を提供することにある。
Another object of the invention is to provide a circuit device suitable for processing high voltage signals.

この発明の他の目的は、破壊の起りKくい回路装置゛を
提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a circuit device that is less likely to break down.

この発明の他の目的は、バイポーラトランジスタと絶縁
ゲート型電界効果トランジスタを含む新規な回路装置を
提供することにある。
Another object of the invention is to provide a novel circuit device including a bipolar transistor and an insulated gate field effect transistor.

この発明の更に他の目的はシ上記種々の電子回路装置を
実現するための半導体記憶回路装置の製造方法を提供す
ることにある。
Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor memory circuit device for realizing the various electronic circuit devices described above.

以上述べた種々の本発明の目的及び構成は、以下の詳細
な説明及び添付図面より明らかとなるであろう。
The various objects and configurations of the present invention described above will become clear from the following detailed description and accompanying drawings.

以下、この発明を実施例に基づいて詳細に説明する。Hereinafter, this invention will be explained in detail based on examples.

特に制限されないが、以下の実施例においては、半導体
不揮発性記憶素子として、極めて薄いシリナイトライド された比較的厚いシリコン窒化膜(N1tr1de)と
の2層病造のゲート絶縁膜を持つ絶縁ゲー)K弁効果ト
ランジスタ(以下MNO8と称する)を開用する。この
MNOSに対しては、記憶情報の書き込みだけでなく消
去も電気的に行なうことができる。
Although not particularly limited, in the following embodiments, the semiconductor non-volatile memory element is an insulating gate insulating film having a double-layered gate insulating film with an extremely thin silinitrided and relatively thick silicon nitride film (N1tr1de). A K-valve effect transistor (hereinafter referred to as MNO8) is used. With respect to this MNOS, not only storage information can be written but also erased electrically.

第12図は、MNOSの断面図を示している。FIG. 12 shows a cross-sectional view of the MNOS.

同図において、p型シリーン領域1の表面に互いに隔て
られてnfiソース領域2及びドレイン領域3が形成さ
れ、上記ソース・ドレイ/領域2,3間のp型シリコン
領域lの表面に、例えば厚さ20Xのシリコン咳化廁4
と厚さ500Xのシリコン窒化膜5とからなるゲート絶
縁膜を介してn型多結晶シリコンからなるゲート111
極が形成されている。上記p′!J1シリコン領域lは
、MNOSの基本ゲート領域を構成する。
In the figure, an NFI source region 2 and a drain region 3 are formed on the surface of a p-type silicon region 1 to be separated from each other, and on the surface of a p-type silicon region l between the source/drain/regions 2 and 3, for example, a thick 20X silicone cough 4
A gate 111 made of n-type polycrystalline silicon is inserted through a gate insulating film made of a silicon nitride film 5 having a thickness of 500×.
poles are formed. The above p′! The J1 silicon region 1 constitutes the basic gate region of the MNOS.

消去状態もしくは記憶情報が省き込まれていない状態で
は、MNOSのゲート電圧VG対ドレイン電流ID特性
は、例えは第13図の曲線Aのようになっており、その
しきいfallを圧は4ポルトの負電圧(以下−4Vの
よ5に記する)になっている。
In an erased state or a state in which no stored information is stored, the gate voltage VG vs. drain current ID characteristic of the MNOS is, for example, as shown in curve A in Figure 13, and the voltage at the threshold fall is 4 volts. It is a negative voltage (hereinafter referred to as -4V in 5).

記憶情報の曹き込み又は消去のために、ゲート絶縁膜に
は、トンネル現象によりキャリヤの注入が生ずるような
高電界が作用させられる。
In order to fill in or erase stored information, a high electric field is applied to the gate insulating film so that carrier injection occurs due to a tunneling phenomenon.

書き込み動作において、基体ゲート1には、例えばはy
回路の接地電位の0■が印加され、ゲート6には、例え
ば+25Vの高電圧が印加される。
In a write operation, the substrate gate 1 has e.g.
A circuit ground potential of 0 is applied, and a high voltage of, for example, +25V is applied to the gate 6.

ソース領域2及びドレイン領域3には、書き込むべき情
@に応じてはS:OVの低電圧又は+20Vのような高
電圧が印加される。
A low voltage of S:OV or a high voltage of +20V is applied to the source region 2 and drain region 3 depending on the information to be written.

ソース領域2とドレイン領域3との間のシリコン領域1
表面には、上記ゲート6の正の高電圧に応じてチャンネ
ル7が誘導される。このチャンネル7の電位はソース領
域2及びドレイン領域3の電位と等しくなる。
Silicon region 1 between source region 2 and drain region 3
A channel 7 is induced on the surface in response to the high positive voltage of the gate 6. The potential of this channel 7 becomes equal to the potentials of the source region 2 and drain region 3.

ソース領域2及びドレイン領域3に上記のように0■の
電圧が印加されるとゲート絶Ni1llKは上記ゲート
6の高電圧に応じた高電界が作用する。
When a voltage of 0 is applied to the source region 2 and drain region 3 as described above, a high electric field corresponding to the high voltage of the gate 6 acts on the gate-insulated Ni1llK.

その結果、ゲート絶縁膜にはトンネル現象によりチャン
ネル7から中ヤリアとしての電子が注入される。MNO
SのVG−ID特性は第13図曲線人からBK変化する
。しきい値電圧は前記の一4Vから例えば+IVに変化
する。
As a result, electrons as intermediate electrons are injected from the channel 7 into the gate insulating film due to a tunneling phenomenon. MNO
The VG-ID characteristics of S change from BK to curve 13 in Figure 13. The threshold voltage changes from the above-mentioned 14V to, for example, +IV.

ソース領域2及びドレイン領域3に上記のように+20
Vが印加された場合、ゲート6とチャンネル7との間の
電位差が数Vに減少する。このような低電位差では、ト
ンネル現象による電子の注入を起させるには不充分とな
る。そのため、MNOSの特性は第13図の曲mAから
変化しない。
+20 as above for source region 2 and drain region 3
When V is applied, the potential difference between gate 6 and channel 7 is reduced to a few volts. Such a low potential difference is insufficient to cause electron injection by tunneling. Therefore, the characteristics of MNOS do not change from the song mA in FIG. 13.

半導体記憶回路装置におい【は、1つのデイジット劇に
複数のMNOSが結合される。上記の書き込み動作にお
いて、選択されるMNOSには上記のような電圧が印加
される。非選択とされるMNOSのゲートにははyO■
の電圧が加えられるかもしくはソース領域及びドレイン
領域に前記の+20vのような高電圧が印加される。
In a semiconductor memory circuit device, a plurality of MNOSs are combined into one digit playback. In the above write operation, the above voltage is applied to the selected MNOS. yO■ for the gate of MNOS that is considered unselected
, or a high voltage such as the aforementioned +20V is applied to the source and drain regions.

記憶情報の消去は、ゲート絶縁膜に上記の沓き込みにお
ける電界に対し逆方向の高電界を作用させることにより
行なわれる。この逆方向の高電界によりトンネル現象が
生じ、ゲート絶縁膜にキャリヤとしての正孔が流入され
る。前記の書き込み時に注入された電子が上記の正孔に
よって中和され、その結果MNO5の特性は第13図の
曲#Bから再び曲aAにもどされる。
Erasing of stored information is performed by applying a high electric field to the gate insulating film in the opposite direction to the electric field in the above-mentioned dipping. A tunneling phenomenon occurs due to this high electric field in the opposite direction, and holes as carriers flow into the gate insulating film. The electrons injected during the writing are neutralized by the holes, and as a result, the characteristics of MNO5 return from song #B to song aA in FIG. 13 again.

この実施例に従うと、上記の消去のために、例えば基体
ゲート1に0■を加えながらゲート6に負の高電圧を加
える構成をとる代りに、後述からより明確になるように
ゲート6にOVを加えながら基体ゲート1に+25Vの
ような正の高電圧を加える構成とする。上記のように基
体ゲート1に正の高電圧を加える構成とすることによっ
て、ゲート6に高電圧を印加するための回路構成を単純
にすることができるようになる。また、書き込み及び消
去のために同一極性の高電圧を利用できるようになり、
その結果、半導体記憶(ロ)路装置の外部端子数及び半
導体記憶回路装置を駆動するための電源数を少なくでき
る。
According to this embodiment, for the above-mentioned erasure, instead of applying a negative high voltage to the gate 6 while applying 0 to the base gate 1, for example, OV is applied to the gate 6 as will be clearer from later. The structure is such that a positive high voltage such as +25 V is applied to the base gate 1 while applying the voltage. By applying a positive high voltage to the base gate 1 as described above, the circuit configuration for applying a high voltage to the gate 6 can be simplified. In addition, high voltages of the same polarity can be used for writing and erasing.
As a result, the number of external terminals of the semiconductor memory circuit device and the number of power supplies for driving the semiconductor memory circuit device can be reduced.

MNOSの特性が上記第13図の曲mA又はBのいずれ
か一万になるので、MNOSの記憶情報の読み出しは、
例えばゲート電圧VGがOvであるときのソース・ドレ
イン間の導通状態を検出することにより行なわれる。単
一極性の(1号により1つのデイジットwに結合された
複数のMNOSの1つを選択できるようにするために、
単位の記憶g累(以下メモリセルと称する)は、第14
図に等価回路を示すように、MNO8QIとこれに直列
接続されたスイッチ用絶縁ゲート電界効果トランジスタ
(以下スイッチ用M I S F E Tと称する)Q
2とから構成される。絖み出し時、MNO8Q1のゲー
ト電圧はOvに維持され、スイッチ用M I S F 
E Tのゲート電圧は、選択信号によってOv又は+5
vのような正電圧とされる。
Since the characteristics of the MNOS are 10,000 for either song mA or B in Figure 13 above, reading the stored information in the MNOS is as follows:
For example, this is done by detecting the conduction state between the source and drain when the gate voltage VG is Ov. In order to be able to select one of the plurality of MNOS coupled to one digit w by a single polarity (1),
The unit memory g (hereinafter referred to as memory cell) is the 14th
As shown in the equivalent circuit in the figure, MNO8QI and an insulated gate field effect transistor for switching (hereinafter referred to as MISFET for switching) Q connected in series with MNO8QI.
It consists of 2. When starting out, the gate voltage of MNO8Q1 is maintained at Ov, and the switch MISF
The gate voltage of E T is Ov or +5 depending on the selection signal.
It is assumed to be a positive voltage such as v.

第1図は、実施例の半導体記憶回路装置の回路を示して
いる。
FIG. 1 shows a circuit of a semiconductor memory circuit device according to an embodiment.

この実施例の記憶回路は、Xデコーダ、Xデコーダ、制
御回路等の比較的低電圧の信号を形成する回路と、簀き
込み回路、消去回路等の比較的高電圧の信号を形成する
回路とを含んでいる。
The memory circuit of this embodiment includes circuits that form relatively low-voltage signals such as an X decoder, Contains.

特に制限されないが、上記の低電圧信号を形成する回路
のために電源端子VCCに、+5vの低を源亀圧が供給
される。上記電源電圧に応じて、低電圧信号のハイレベ
ルは、はr+svとされ、ロウレベルははy回路の接地
電位のOvとされる。
Although not particularly limited, a low voltage source of +5V is supplied to the power supply terminal VCC for the circuit forming the above-mentioned low voltage signal. Depending on the power supply voltage, the high level of the low voltage signal is set to r+sv, and the low level is set to Ov, which is the ground potential of the y circuit.

上記曹き込み回路、消去回路等の回路のために、回路装
置に高電圧端子vPPが設けられる。この高電圧端子v
PPには、回路装*に書き込み動作をさせるとき及び消
去動作をさせるとき、はy+25Vのような高電圧が供
給される。上記の高電圧に応じて、高電圧毎号のハイレ
ベルははy+25Vもしくは+20Vとされ、ロウレベ
ルははWQVとされる。
A high voltage terminal vPP is provided in the circuit device for circuits such as the above-mentioned filling circuit and erasing circuit. This high voltage terminal v
A high voltage such as y+25V is supplied to PP when the circuit device* performs a write operation and an erase operation. Depending on the above-mentioned high voltage, the high level of each high voltage issue is set to +25V or +20V, and the low level is set to WQV.

襖1図において、MAはメモリアレイであり、マトリク
ス配置されたメモリセルMSilないしMS22を含ん
でいる。
In FIG. 1, MA is a memory array and includes memory cells MSil to MS22 arranged in a matrix.

同一の行に配置されたメモリセルMSII、M812の
それぞれのスイッチ用MISFETQ2のゲートは、第
2ワード巌Wllに共通接続され、ぞ詐ぞれのMNO8
QIのゲートは、第2ワード線に共通接続され【いる、
同様に、他の同一の行に配置されたメモリセルMS21
.MS22のスイッチ用M I S F E T及びM
NOSのゲートはそれぞれ第1ワード巌W21.第2ワ
ード巌W22に共通接続されている。
The gates of the switch MISFETs Q2 of the memory cells MSII and M812 arranged in the same row are commonly connected to the second word IWWll,
The gates of QI are commonly connected to the second word line.
Similarly, other memory cells MS21 arranged in the same row
.. M I S F E T and M for MS22 switches
The NOS gates are connected to the first word W21. It is commonly connected to the second word wall W22.

同一の列に配着されたメモリセルMSII、MS21の
スイッチ用MI 5FETQ2のドレインはデイツク)
線D1に共通接続され、MNOSのソースは基準電位r
W E D 1に共通接続されている。
The drain of MI 5FETQ2 for switching of memory cells MSII and MS21 arranged in the same column is a disk)
The source of the MNOS is connected to the line D1 in common, and the source of the MNOS is connected to the reference potential r.
Commonly connected to WED1.

同線に他の同一の列に配置されたメモリセルMS12、
MS22のスイッチ用MISFETのドレイン及びMN
OSのソースはそれぞれデイジット耐02.基準電位〜
ED2に共通接続されている。
A memory cell MS12 arranged in another same column on the same line,
MS22 switch MISFET drain and MN
The OS sources each have a digit tolerance of 02. Reference potential~
Commonly connected to ED2.

この実施例に従うと、ik体ゲートに正のlWI′N、
圧を印加することによってMNOSの記憶情報を消去す
る構成をとるので、メモリセルな形成する半導体領域は
、次に説明するXデコーダ、Xデコーダ等の周辺回路を
形成する半導体領域と電気的に分断される。上記の半導
体領域は後で説明するように、例えばn型半導体基板表
面に形成されたp型つェル饋域からMHされる。
According to this example, positive lWI′N for the ik body gate,
Since the configuration is such that the information stored in the MNOS is erased by applying pressure, the semiconductor region that forms the memory cell is electrically isolated from the semiconductor region that forms the X decoder and peripheral circuits such as the X decoder, which will be explained next. be done. As will be explained later, the above semiconductor region is subjected to MH from, for example, a p-type well region formed on the surface of an n-type semiconductor substrate.

上記の消去のために、個々のメモリセルなそれぞれ独立
のウェル領域に形成したり、同じ行もしくは列に配置さ
れるメモリセルを共通のウェル領域に形成したりするこ
とができるが、この実施例では、メモリセルの全体すな
わちメモリアレイMAを1つの共通なウェル領域に形成
する。
For the above-mentioned erasure, individual memory cells can be formed in independent well regions, or memory cells arranged in the same row or column can be formed in a common well region. Now, the entire memory cells, ie, the memory array MA, are formed in one common well region.

掲1図において、練WELLは、メモリプレイMAの共
通の基体ゲートとしてのウェル領域Km続される。
In FIG. 1, the well region Km is connected to the well region Km as a common substrate gate of the memory play MA.

上記第1ワードiw11.W21は、それぞれXデコー
ダMDI、XD2の出力端子に接続され、第2ワード線
W12.W22は、誉き込み回路WAl、WA2の出力
端子に接続されている。
The first word iw11. W21 are connected to the output terminals of the X decoders MDI and XD2, respectively, and the second word lines W12. W22 is connected to the output terminals of the input circuits WAl and WA2.

XデコーダXDIは、図示のように、電源■CCと出力
端子との間に接続されゲート番ソース間が短絡されたデ
イプレッション型負荷MI 5FETQ3と、出力端子
とアース端子間に接続され、それぞれのゲートにアドレ
スバッフ7BOないしB6からの非反転出力もしくは反
転出力を受けるエンハンスメントmMIsFETQ4な
いしQ6とからなり、夾質的にノア回路を構成している
。XデコーダXDIは、選択されていないときアドレス
人力%laOないしa6の少なくとも1つにおシする(
ff号のハイレベルにより、ワード線WitにほぼOV
のロウレベル信号を出力し、選択されたとき、アドレス
入力[aOないしa6におけるすべての信号がロウレベ
ルとなり、はX5Vのハイレベル信号を出力する。
As shown in the figure, the X decoder It consists of enhancement mMIsFETs Q4 to Q6 whose gates receive non-inverted outputs or inverted outputs from address buffers 7BO to B6, essentially forming a NOR circuit. The X decoder XDI outputs at least one of the addresses %laO to a6 when not selected (
Due to the high level of the ff signal, almost OV is applied to the word line Wit.
When selected, all signals at the address inputs [aO to a6 become low level, and output a high level signal of X5V.

XデコーダXD2は、接続するアドレス入力層が異なる
点を除いて上記XデコーダMDIと同一構成にされる。
The X decoder XD2 has the same configuration as the X decoder MDI described above except that the connected address input layer is different.

なお、第1図におい【、MISFETQ3のようなデイ
プレッション型MI 5FETは、図示)ようにエンハ
ンスメント型MISFETと異なった記号で襟自己され
ている。
In FIG. 1, a depletion type MI 5FET such as MISFETQ3 is shown with a different symbol from an enhancement type MISFET.

舊き込み回路WAIは、第1ワード+iiA W 11
と出力端子(第2ワード解W12)との間に直列接続さ
れたMISFETQI5.Q16と、上記出力端子と書
き込み及び消去時に前記の+25Vの電圧が加えられる
″Ilf源端子VPPとの間に接続されたMI 5FE
TQI 9と、上記出力端子と接地端子との間に直列接
続されたMISFETQI7゜Q18とからナル、上記
MI 5FETQI 5(7)ゲートは書き込み制(財
)線Wlに接続され、MISFETQI8のゲートは読
み出し及び消去制N線vpK接続され、更にMISFE
TQI 6及びQ18のゲートは電源端子VCCK接続
され【いる。
The input circuit WAI is the first word + iiA W 11
and the output terminal (second word solution W12) are connected in series between MISFETQI5. MI 5FE connected between Q16 and the above output terminal and the ``Ilf source terminal VPP to which the above +25V voltage is applied during writing and erasing.
TQI 9 and MISFET QI7゜Q18 connected in series between the above output terminal and the ground terminal. and erase system N line vpK connection, and also MISFE
The gates of TQI 6 and Q18 are connected to the power supply terminal VCCK.

後で説明する構成の制御回路CRLにより、誓き込み動
作以外において、上記書き込み制#純Wlの1g号はは
yOvのロウレベルとされ、制御線v下の信号ははX+
5Vのハイレベルとされている。従ってMISFETQ
I5はオフ状態にあり、これに対しMISFETQI 
8はオン状態にある。出力端子(第2ワードffMW1
2)は、直列接続のMISFET、Q17とQ18とを
介して回路の接地端子に接続され、・そのためはXOV
にされる。
By the control circuit CRL having a configuration that will be explained later, the 1g of the write control #pure Wl is set to the low level of yOv, and the signal under the control line v is set to the low level of
It is considered to be a high level of 5V. Therefore MISFETQ
I5 is in the off state, whereas MISFETQI
8 is in the on state. Output terminal (second word ffMW1
2) is connected to the ground terminal of the circuit via series-connected MISFETs Q17 and Q18, and therefore XOV
be made into

書き込み動作において、ItM端子VPPに+25Vの
高電圧が加えられ、書き込み制御−Wlに、MISFE
TQI5をオン状態にさせるようはy+5Vのハイレベ
ル信号が加えられ、制御#jvi11に、MI 5FE
TQI 8をオフ状態にさせるよ5はyOvのイ=号が
加えられる。
In the write operation, a high voltage of +25V is applied to the ItM terminal VPP, and the write control -Wl is applied to the MISFE
A high level signal of y+5V is applied to turn on TQI5, and MI5FE is applied to control #jvi11.
The i= sign of yOv is added to 5 to turn TQI 8 off.

上記のMISFETQI5のオン状態とMISFETQ
I8のオフ状態とによって、渠2ワード綜W12の信号
レベルが第1ワード#W11の1g号レベルに応じて決
められるようKなる。
On state of MISFETQI5 above and MISFETQ
Due to the OFF state of I8, the signal level of the second word helix W12 becomes K so that it is determined according to the 1g level of the first word #W11.

すなわち、第1ワード森Wllを選択するよう、Xデコ
ーダMDIの駆動用MISFETQ4ないしQ 6 カ
すべてオフ状態にされているなら、MISFETQI6
.Q15及び上記駆動用MISFETQ4ないしQ6の
電流経路は構成されない。
That is, if all of the driving MISFETs Q4 to Q6 of the X decoder MDI are turned off so as to select the first word forest Wll, then the MISFET QI6
.. Current paths of Q15 and the driving MISFETs Q4 to Q6 are not configured.

従って、第2ワード線W12にはMISFETQI9を
介してはS:電源端子VPPの+25Vが現われる。す
なわち、選択された第1ワード梅にはy+5Vが加わる
ことに対応して、選択されたワード戯にはr+25Vの
電圧が加わることになる。
Therefore, +25V of the S: power supply terminal VPP appears on the second word line W12 via the MISFET QI9. That is, corresponding to the voltage of y+5V being applied to the selected first word ``Ume'', the voltage of r+25V is applied to the selected word ``Gaku''.

第1ワードmwttが非逍択なら、すなわちXデコーダ
XDIの駆動用MISFETQ4ないしQ6の少なくと
も1つがオン状態とされているなら、MISFETQI
6.Q15及び上記駆動用MISFETQ4ないしQ6
を介して出力端子(第2ワード絢W12)を接電する電
流経路が形成される。その結果、上記出力端子ははyo
vにされる。
If the first word mwtt is not selected, that is, if at least one of the driving MISFETs Q4 to Q6 of the X decoder
6. Q15 and the above drive MISFETs Q4 to Q6
A current path is formed to connect the output terminal (second word line W12) via the current path. As a result, the above output terminal is
It is made into v.

上記書き込み回路\■A1において、ゲートに定常的K
[[圧V CCを受けるMISf’ETQ16、Q17
は、第2ワード線W12に加わる高電圧信号がMISF
ETQI 5又はQ18のブレークダクンによって制限
されてしまうことを防ぐために使用される。
In the above write circuit \■A1, a steady K is applied to the gate.
[[MISf'ET receiving pressure V CC Q16, Q17
The high voltage signal applied to the second word line W12 is MISF
Used to prevent being limited by breakage of ETQI 5 or Q18.

すなわち、例えばMISFETQ17を省略した場合、
MI 8FETQ18のドレインDに第2ワード森W1
2の高電圧(+25V)が印加されることになる。上記
MISFETQ18のゲートには、前記のように制御機
vpからはrovの低電圧が加わっているので、このM
ISFETQlBのドレイン接合の囲りに広がるべき岳
乏層が、ゲートの近傍においてこのゲートの低電圧によ
りて制限されることになる。その結果、MISFETQ
18のドレイン接合は、比較的低電圧でブレークダウン
するようになる。
That is, for example, if MISFETQ17 is omitted,
2nd ward Mori W1 to drain D of MI 8FETQ18
2 high voltage (+25V) will be applied. As mentioned above, the low voltage rov is applied to the gate of MISFETQ18 from the controller vp, so this M
The depletion layer that should extend around the drain junction of ISFET QlB will be limited in the vicinity of the gate by the low voltage of this gate. As a result, MISFETQ
The drain junction of 18 will break down at relatively low voltages.

図示のようにMISFETQI7を設けると、MISF
ETQI8のドレインに加わる電圧は、?lI電圧VC
CからMISFETQI l)しきい値電圧だけ増加し
た値の電圧にクランプされる。
If MISFETQI7 is provided as shown, MISFET
What is the voltage applied to the drain of ETQI8? lI voltage VC
C to MISFETQI l) Clamped to a voltage increased by the threshold voltage.

その結果、MISFETQI8のブレークダウンが防止
される0Ml8FETQ17は、そのゲートが’ill
源vCCに接続されているので比較的高いドレイン耐圧
を持つことになる。
As a result, breakdown of MISFETQI8 is prevented.
Since it is connected to the source vCC, it has a relatively high drain breakdown voltage.

MI 8FETQ16も上記MI 5FETQI 7と
rffJ iな理由によって使用される。
MI 8FETQ16 is also used for the same reason as MI 5FETQI 7 above.

この実施例を従うと、前記のようなウェル領域を使用す
る構成が有効に利用される。
According to this embodiment, the configuration using the well region as described above is effectively utilized.

曹き込み回路WAIにおける負荷MISFETQ19は
、他のMISFETQI5ないしQ18などのMISF
ETを形成するウェル領域に対し独立したウェル領域に
形成される。すなわち、MI 5FETQI 9の基本
ゲートは、他のMISFETの基体ゲートから電気的に
分離される。
The load MISFET Q19 in the cooling circuit WAI is a MISFET such as other MISFETs QI5 to Q18.
It is formed in a well region independent from the well region forming the ET. That is, the base gate of MI 5FET QI 9 is electrically isolated from the base gates of other MISFETs.

上記負荷MISFETQ19は、図示のようにその基体
ゲートとソースとが短絡されており、基体ゲートからソ
ース・ドレインI!10チャンネルに高電圧が作用しな
いようにされ【いる。
As shown in the figure, the load MISFET Q19 has its base gate and source short-circuited, and the base gate is connected to the source/drain I! High voltage is prevented from acting on channel 10.

図示の接続に対し、基体ゲートが他のMISFETと同
様に接地端子に接続されている場合、出力端子(第2ワ
ード#W12)で必要とする電圧が大きいので、基板バ
イアス効果によるMISFETQI9のしきい値電圧の
増加が他の低電圧を処理するためのMISFETに比べ
て着るしく大きくなる。その結果、上記の出力端子(m
2ワ一ドgW42)で必要とする電圧に対し、誦電圧端
子vPPに供給する電圧を大幅に大きくしなければなら
なくなる。
For the connection shown, if the body gate is connected to the ground terminal like other MISFETs, the voltage required at the output terminal (second word #W12) is large, so the threshold of MISFET QI9 due to the body bias effect The increase in value voltage is considerably larger than that of other MISFETs for handling low voltages. As a result, the above output terminal (m
The voltage supplied to the read voltage terminal vPP must be significantly increased compared to the voltage required by the 2-word gW42).

これに対し、図示の接続の場合、基体ゲートの電圧がソ
ースの電圧と等しくなるので、基板バイアス効果による
M I S F E T Q 19のしきい値電圧の増
加を**的に無視できるようになる。その結果、高電圧
端子VPPに供給する高電圧を比較的小さくすることが
できるようになる。
On the other hand, in the case of the connection shown, the voltage of the substrate gate is equal to the voltage of the source, so that the increase in the threshold voltage of MISFET Q19 due to the substrate bias effect can be ignored. become. As a result, the high voltage supplied to the high voltage terminal VPP can be made relatively small.

上記のように、高電圧端子vPPに供給する電圧を低下
させても良い構成とすることにより、この高電圧端子V
PPが接続される各1ffiのpn接合の耐圧を異常に
高くすることが必要なくなるかもしくはpn接合におけ
る各種の望ましくないリーク電流を減少させることがで
きる。さらに、高電圧端子VPPK接続する配線からの
電界によって半導体表面に望ましくない奇生チャンネル
が、S起され【しまうことを防ぐことができる。
As described above, by adopting a configuration in which the voltage supplied to the high voltage terminal vPP can be reduced, this high voltage terminal V
It is no longer necessary to make the withstand voltage of each 1ffi pn junction to which PP is connected abnormally high, or various undesirable leakage currents in the pn junction can be reduced. Furthermore, it is possible to prevent undesirable parasitic channels from being generated on the semiconductor surface due to the electric field from the wiring connected to the high voltage terminal VPPK.

メモリアレイMAの各基準電位mED1.ED2は、曹
き込み禁止回路IHAIに接続されている。
Each reference potential mED1 of memory array MA. ED2 is connected to the anti-corrosion circuit IHAI.

書き込み焼土回路IHA1において、基準電位@EDI
と接地端子との間に直列接続されたMISFETQ20
とQ21とが準位スイッチ回路を栴戚している。この単
位スイッチ回路におけるMI 5FETQ21は制御回
路CRLから制ghmrを介して制御信号を受ける。上
記側(財)16刃は、記tは情報の睨み出し動作のとき
上記MI 5FETQ21をオン状態とするよう、+5
vのレベルとされ、舊き込み動作及び消去動作のときオ
フ状態とするよう0■のレベルとされる。
In the write baked earth circuit IHA1, the reference potential @EDI
MISFET Q20 connected in series between
and Q21 connect the level switch circuit. The MI 5FETQ21 in this unit switch circuit receives a control signal from the control circuit CRL via the control ghmr. The above-mentioned side (foundation) 16 blade is +5 so that the above-mentioned MI 5FETQ21 is turned on during the information staring operation.
It is set to the level v, and set to the level 0■ so as to be in the off state during the digging operation and the erasing operation.

従って、上記単位スイッチ回路は、絖み出し動作のとき
上記基準電位+1ED1をはyOvにする。
Therefore, the unit switch circuit sets the reference potential +1ED1 to yOv during the alignment operation.

上記基4に電位線EDIと高電圧レベルIHVとの間に
MISFETQ22か法統されている。上記高電圧信号
縁IHVには、後述する書き込み禁止電圧発生回路IH
A2から、書き込み動作及び消去動作の時はr十20V
の高電圧レベルとされ、読み出し動作のときは5:Ov
とされる11号が印加される。
A MISFET Q22 is connected between the potential line EDI and the high voltage level IHV in the above group 4. The above-mentioned high voltage signal edge IHV includes a write inhibit voltage generation circuit IH, which will be described later.
From A2, r120V during write and erase operations.
The high voltage level is 5:Ov during read operation.
11 is applied.

従って、舊き込み動作及び消去動作において。Therefore, in the digging and erasing operations.

上記単位スイッチ回路のMI 5FETQ21がオフ状
態にされると、2i!i準電位MEDIには、M l5
FETQ22を介して上記高電圧イη号蕨IHVから高
′成圧が印加される。
When MI 5FETQ21 of the unit switch circuit is turned off, 2i! For the i quasi-potential MEDI, M l5
A high voltage is applied from the high voltage IHV through the FETQ22.

基準電位#l’D2と接地端子との間にはMISFET
Q23とQ24とからなる前記と同様な単位スイッチ回
路が接続され、基準電位#jED2と高ttB[Qm 
I kl V ト(1)(VJニハM I S F E
 TQ25が接続される。
A MISFET is connected between the reference potential #l'D2 and the ground terminal.
A unit switch circuit similar to the above consisting of Q23 and Q24 is connected, and the reference potential #jED2 and the high ttB[Qm
I kl V (1) (VJ Niha M I S F E
TQ25 is connected.

上記蕾き込み素止回路IHAIにおいて、ゲートに+5
■の電源′逆圧VCCを受けるMISFETQ20.Q
23は、基準電位線EDI、ED2に上記のような高電
圧が加えられるので、前記の省き込み回路WAIにおい
て設けたMISFETQ16.Q17と同様な理由で使
用される。
In the above budding prevention circuit IHAI, +5 is applied to the gate.
■ MISFET Q20 which receives the power supply' reverse pressure VCC. Q
23 is the MISFET Q16.23 provided in the above-mentioned saved circuit WAI, since the above-mentioned high voltage is applied to the reference potential lines EDI and ED2. It is used for the same reason as Q17.

MISFETQ22.Q25は、前記MISFETQ1
9と同様に、基板バイアス効果によるしきい値電圧の増
加を防ぎ、高電圧1N号樺IHV。
MISFETQ22. Q25 is the MISFETQ1
9, it prevents the increase in threshold voltage due to the substrate bias effect and uses a high voltage No. 1N Kaba IHV.

高電圧に対し、基準電位MIEDI、ED2の電圧が低
下しないようにするために、独立のウェル領域に形成さ
れる。
They are formed in independent well regions in order to prevent the voltages of the reference potentials MIEDI and ED2 from decreasing with respect to high voltages.

メモリプレイMAの各デイジット林DI、D2と共通デ
イクタ) 1m CDとの間にYグー1回路YGOが接
続される。
A YGO 1 circuit YGO is connected between each digit forest DI and D2 of the memory play MA and the common digit (1m) CD.

Yグー1回路YGOにおいて、デイジット森D1と共通
デイクタ)巌CDとの間に直列4MVjf、されたMI
SFETQIIとQ12とは単位ゲート回路を構成し、
YデコーダYDIの出力に応じて上記デイジット#D1
と共通デイジット機CDとを結合する。同様に、MIS
FETQ13とQ14とが池の単位ゲート回路を構成し
、この単位ゲート回路はYデコーダYD2の出力に応じ
てデイツクH!i!D2と共通デイジット線を結合する
In the YGO 1 circuit YGO, 4MVjf is connected in series between the digit Mori D1 and the common dector Iwao CD.
SFETQII and Q12 constitute a unit gate circuit,
The above digit #D1 according to the output of Y decoder YDI
and a common digit machine CD. Similarly, MIS
FETs Q13 and Q14 constitute a unit gate circuit, and this unit gate circuit outputs the data H! according to the output of the Y decoder YD2. i! Connect D2 to the common digit line.

%き込み動作時及び消去動作時に各デイジット+lD1
.D2に高電圧信号が現われるので、上記Yゲート回路
YGOにおける単位スイッチlil!lNIは、図示の
ようにゲートに+5vのmst圧を受けるM I S 
F E T Q 12 、 Q 14を使用する。
Each digit +lD1 during % write operation and erase operation
.. Since a high voltage signal appears on D2, the unit switch lil! in the Y gate circuit YGO mentioned above is activated. lNI is subjected to +5v mst pressure on the gate as shown in the figure.
Use FET Q 12 and Q 14.

YデコーダMDI、YD2は、前記XデコーダXDI、
XD2と類似の構成とされ、アドレスパック7Bテない
しBIOから出力するアドレス48号A7ないしAIO
の非反転信号a7ないしalO及び反転信号a7ないし
alOを選択的に受けることにより、それぞれの出力線
Yl、Y2に1選択時に+5vのハイレベルとなり、非
選択時に0■となるデコード信号を出力する。
The Y decoders MDI, YD2 are the X decoders XDI,
It has a similar configuration to XD2, and address No. 48 A7 to AIO output from address pack 7Bte or BIO.
By selectively receiving the non-inverted signals a7 to alO and the inverted signals a7 to alO, a decoded signal is output to the respective output lines Yl and Y2, which becomes a high level of +5V when 1 is selected and becomes 0■ when not selected. .

Yグー1回路YGOに接続した共通デイジット#CDK
は、センス回路IO8及びデータ入力回路IOWが接続
される。
YGO 1 circuit Common digit #CDK connected to YGO
is connected to the sense circuit IO8 and the data input circuit IOW.

センス回路I08は、図示のようにゲートソース間が接
続された負荷MISFETQ47と、ゲートに制ni#
rからの1と号を受けるスイッチMISFETQ48と
からなる。導み出し動作において、巌rにおける信号が
+5■のハイレベルとされることによりて上記スイッチ
MISFETQ48がオン状態とされる。
The sense circuit I08 includes a load MISFET Q47 whose gate and source are connected as shown in the figure, and a control gate connected to the gate.
It consists of a switch MISFETQ48 that receives the 1 from r. In the lead-out operation, the switch MISFET Q48 is turned on by setting the signal at Iwaro to a high level of +5.

上記センス回路IO8の出力が、インバータ114.1
15.ノア回路NR3,NR4及びMISFETQ49
.Q50からなる出力バッファ回路IOHに供給されろ
The output of the sense circuit IO8 is connected to the inverter 114.1.
15. NOR circuit NR3, NR4 and MISFETQ49
.. It is supplied to an output buffer circuit IOH consisting of Q50.

出力バツファIa路IORにおいて、ノア回路NR3,
NR4のそれぞれの一方の入力端子は制御線C81に接
続されている。上−己掴j鐸廁C8lの16号は、読み
出し動作時にOvのロウレベルとされ・41キ込み及び
r6去動作時に+5Vのノ・イレペルとされる。上記ノ
ア回路NR3の他方の入力端子+bインバータlN14
の出力端子に接続され。
In the output buffer Ia path IOR, the NOR circuit NR3,
One input terminal of each of NR4 is connected to control line C81. No. 16 of C8l is set to the low level of Ov during the read operation, and is set to +5V during the 41 input and r6 release operations. The other input terminal of the above NOR circuit NR3 +b inverter lN14
connected to the output terminal.

N It 4の他方の入力端子は上記インバータlN1
4の出力を受けるインバータINI 5の出力端子に接
続されている。
The other input terminal of N It 4 is the inverter lN1
It is connected to the output terminal of the inverter INI 5 which receives the output of the inverter INI 4.

従って、上記ノア回路NR3とNR4は、読み出し動作
時に、互いに逆相の信号を出力する。直列接続されたM
ISFETQ49とQ50とは、上記ノア回路NR3と
N1(4とによってプッシュプル駆動される。
Therefore, the NOR circuits NR3 and NR4 output signals having opposite phases to each other during the read operation. M connected in series
ISFETs Q49 and Q50 are push-pull driven by the NOR circuits NR3 and N1(4).

制#ll1AC81の信号が)1イレベルなら、上記ノ
ア回路NR3とNR4が、いずれもOvのロウレベルイ
R号を出力し、MISFETQ49及びQ50の両方が
オフ状態にされる。上記出力バラフッ回路IORの出力
端子は、入出力亀子POに接続されている。上記のMI
 5FETQ49及びQ50の同時のオフ状態におい【
、出力バラフッ回路はその出力インピーダンスが着るし
く高くなり、従って入出力鴻子POに加わる入力信号を
制限しない。
If the signal of control #ll1AC81 is at level )1, the NOR circuits NR3 and NR4 both output low level R of Ov, and both MISFETs Q49 and Q50 are turned off. The output terminal of the output balance circuit IOR is connected to the input/output terminal PO. MI above
In the simultaneous off state of 5FETQ49 and Q50 [
, the output balance circuit has its output impedance reasonably high and therefore does not limit the input signal applied to the input/output PO.

上Hピ出力バッフ7U路IOHにおいて、tlL源端子
vCCと出力端子との間に接続される上記M l5FE
TQ49は、他のMISFETのウェル領域とは独立の
ウェル領域に形成される。基体ゲートとしてのウェル領
域は、そのソースに接続される。その結果、基板バイア
ス効果によるしきい値電圧の壇加が実質的に無くなるの
で、出力バッファ回路IORは、はy′RL源電圧vC
Cのハイレベル信号を出力できるようになる。
In the upper H pin output buffer 7U path IOH, the above M l5FE is connected between the tlL source terminal vCC and the output terminal.
TQ49 is formed in a well region independent from the well regions of other MISFETs. The well region as a substrate gate is connected to its source. As a result, the addition of the threshold voltage due to the body bias effect is virtually eliminated, so that the output buffer circuit IOR becomes y'RL source voltage vC
It becomes possible to output a high level C signal.

データ入力回路IOWは、図示のように入力バッファ回
路lN16と、この人力バッファ回路の出力によってl
1ilJ #されるMI 5FETQ51と、このMI
SFETQ51のドレインと共通デイジット+11CD
との閾に接続され、ゲートに側御巌Wlからの信号を受
けるMISFE’rQ52とから構成されている。
The data input circuit IOW includes an input buffer circuit lN16 and an input buffer circuit lN16 as shown in the figure.
1ilJ #MI 5FETQ51 and this MI
Drain of SFETQ51 and common digit +11CD
MISFE'rQ52 is connected to the threshold of the MISFE'rQ52 and receives a signal from the side gate Wl at its gate.

畳き込み糸上電圧発生回路IHA2は、図示のようにM
ISFETQ26ないしQ36から構成されている。上
記MISFETQ26ないしQ28は、第1の高電圧イ
ンバータを構成し、制御;ポWlからの低電圧系の制御
信号を受けることにより、出力端子、すなわちMISF
BTQ27のドレインに高電圧糸の1ぎ号を出力する。
The convolution thread voltage generation circuit IHA2 is connected to M as shown in the figure.
It is composed of ISFETs Q26 to Q36. The MISFETs Q26 to Q28 constitute a first high voltage inverter, and are controlled by receiving a low voltage system control signal from the output terminal, that is, the MISFET
Output the first signal of the high voltage thread to the drain of BTQ27.

図示の接続によりその出力信号レベルははyOvからv
PPまで変化する。MISFETQ29ないしQ31は
@2の高電圧インバータを構成し、上記第1の高電圧イ
ンバータと同じ信号を受けることによりMISFETQ
30のドレインに高電圧系の信号を出力する。その出力
信号レベルははr+5V(vCC)からVPPt”ff
化する。MI 5FETQ32ないしQ36は、高電圧
プッシュプル回路を構成している。上記′M1.第2の
高電圧インバータ及びプッシュプル出力回路において制
御信号を受けるMISFETQ2B、Q31.Q36と
それぞれの出力端子との間に接続され、ゲートに+sv
ノxtiA電圧を受けるMISFETQ27゜Q30.
Q35は、前l己のMISFETQ16゜Q17等と同
様に、回路の高出力電圧を保証するために使用される。
With the connections shown, the output signal level varies from yOv to v
Changes up to PP. MISFETQ29 to Q31 constitute a high voltage inverter @2, and by receiving the same signal as the first high voltage inverter, MISFETQ
A high voltage system signal is output to the drain of 30. Its output signal level is from r+5V (vCC) to VPPt”ff
become MI 5FETs Q32 to Q36 constitute a high voltage push-pull circuit. Above 'M1. MISFETQ2B, Q31 . which receive control signals in the second high voltage inverter and push-pull output circuit. Connected between Q36 and each output terminal, +sv to the gate
MISFETQ27゜Q30.
Q35, like the previous MISFET Q16°Q17, is used to ensure a high output voltage of the circuit.

第1及び第2の高電圧インバータにおける負荷MISF
ETQ26.Q29は、図示のように、基体ゲートがそ
れぞれのソースに接続され、基板バイアス効果による出
力電圧の低下を無くシ、プッシュプル出力回路のMI8
FETQ33及びQ32.Q34を充分に駆動できるよ
うに構成されている。
Load MISF in the first and second high voltage inverters
ETQ26. As shown in the figure, Q29 has its body gate connected to each source to eliminate output voltage drop due to body bias effect, and MI8 of the push-pull output circuit.
FETQ33 and Q32. It is configured to be able to sufficiently drive Q34.

上記プッシュプル出力回路におい−(、MISFETQ
32は、第1の高電圧インバータの出力がはxovであ
るときにMISFBTQ33の)’レインに加わる電圧
を制限するために菱用される。
In the above push-pull output circuit - (, MISFETQ
32 is used to limit the voltage applied to the )′ line of MISFBT Q33 when the output of the first high voltage inverter is xov.

すなわち、第1の高電圧インバータの出力がはyOvで
あるとき、第2の高電圧インバータはその基準電位が+
5vの低電圧とされているので、+5vを出力する。そ
17) M ffi、M I S F gT Q 32
のゲートに+5vが印加され1Ml5FETQ33のド
レイン電圧が制限されることになる0Ml5FETQ3
4は、第1.第2の高電圧インバータの出力が高電圧に
なったことにより出力線IHVが+20Vの高電圧にさ
れた後、上記第1゜g2の高電圧インバータの出力かは
yovのロウレベルになりたとき、出力MIHVからM
ISFETQ33のソースに加わる′高電圧を制限する
ために使用される。その結果、スイッチ動作させられる
MI 5FETQ33のソース及びドレイン接合の不所
望なブレークダウンが防止される。
That is, when the output of the first high voltage inverter is yOv, the reference potential of the second high voltage inverter is +
Since it is considered to be a low voltage of 5v, it outputs +5v. 17) M ffi, M I S F gT Q 32
+5v is applied to the gate of 0Ml5FETQ3, which limits the drain voltage of 1Ml5FETQ33.
4 is the first. After the output line IHV is set to a high voltage of +20V due to the output of the second high voltage inverter becoming a high voltage, when the output of the 1st high voltage inverter becomes a low level of yov, Output MIHV to M
It is used to limit the high voltage applied to the source of ISFET Q33. As a result, undesired breakdown of the source and drain junctions of the switched MI 5FET Q33 is prevented.

消去回路ER8は、MISFETQ40ないしQ42か
らなる高電圧インバータと、MISFgTQ43ないし
Q46及びバイポーラトランジスタQ44とからなるプ
ッシュプル回路とによって構成されている。上記高電圧
インバータは、前記書き込み須止電圧発生回路IHA2
と同様な構成とされている。
The erase circuit ER8 is constituted by a high voltage inverter made up of MISFETQ40 to Q42, and a push-pull circuit made up of MISFgTQ43 to Q46 and a bipolar transistor Q44. The high voltage inverter includes the write stop voltage generation circuit IHA2.
It has a similar configuration.

上記プッシュプル出力回路において、バイポーラトラン
ジスタQ44とMISFETQ43は並列接続され、上
記高電圧インバータの出力によって駆動される。メモリ
アレイを形成するウェル領域は、後で説明する回路装置
の構造から明らかなように、消去回路に対し、重い容量
性負荷を構成する。従り【、?^去回路BR8は、高速
の消去動作を行なわせるために、充分低い出力インピー
ダンス特性を持つことが必要とされる。バイポーラトラ
ンジスタは、牛尋体系槓回路装置において、比較的小型
寸法((m積)で形成されてもMI8FζTに対し充分
低い動作抵抗特性を示す。従って。
In the push-pull output circuit, bipolar transistor Q44 and MISFET Q43 are connected in parallel and driven by the output of the high voltage inverter. The well regions forming the memory array constitute a heavy capacitive load for the erase circuit, as will be apparent from the structure of the circuit arrangement described below. Follow [,? The erasing circuit BR8 is required to have sufficiently low output impedance characteristics in order to perform a high-speed erasing operation. Bipolar transistors exhibit sufficiently low operating resistance characteristics compared to MI8FζT even if they are formed with relatively small dimensions ((m product) in a gyroscopic circuit device.

図示のようにバイポーラトランジスタQ44を出力トラ
ンジスタとする消去回路ER8は、半導体果槓回路装置
に小L[Ii槓で形成されてもメモリアレイMAのウェ
ル領域を充分高速で駆動する。上記MISFETととも
に同一半導体基板上に形成されるバイポーラトランジス
タの構造、製法は後で説明される。
As shown in the figure, the erase circuit ER8 having the bipolar transistor Q44 as an output transistor drives the well region of the memory array MA at a sufficiently high speed even if it is formed with a small L[Ii layer in a semiconductor circuit device. The structure and manufacturing method of a bipolar transistor formed on the same semiconductor substrate as the above-mentioned MISFET will be explained later.

上記消去回路ER8において、バイポーラトランジスタ
Q44のみを使用する場合、このバイポーラトランジス
タのしきい値′電圧(ベース・エミッタ間電圧)が、例
えば0.6vあるので、MISFETQ40ないしQ4
2からなる上記A’l!圧インバータがはS:QEII
J電圧vPPの信号を出力しても出力IN lに出力さ
れる電圧信号が上記トランジスタQ44のしきい値電圧
だけ低下する。
In the erase circuit ER8, when only the bipolar transistor Q44 is used, the threshold voltage (base-emitter voltage) of this bipolar transistor is, for example, 0.6V, so the MISFETs Q40 to Q4
The above A'l consisting of 2! Pressure inverter S:QEII
Even if a signal of the J voltage vPP is output, the voltage signal output to the output IN1 is lowered by the threshold voltage of the transistor Q44.

図示の消去回路ER8は、基体ゲートが上記高′電圧イ
ンバータの負荷MISFETQ40の基体ゲートと一体
にされ、この基体ゲートとともにゲートが上記負荷MI
SFgTQ40のソース、すなわち高電圧インバータの
出力端子に接続されたデイプレッション型MISFET
Q43を上記バイポーラトランジスタQ44と並列に接
続している。上記MI 5FETQ43は、基体ゲート
の高電位がはy電源電圧VPPまで上昇するので、基板
バイアス効果によるしきい値電圧の増加が実質的にない
、従5”C1出力mlK、おけるIwi′ThE圧は、
上記MI 5FETQ43によってはS:電源電圧vP
Pまで上昇させられるようKなる。
In the illustrated erase circuit ER8, the body gate is integrated with the body gate of the load MISFET Q40 of the high voltage inverter, and the gate is integrated with the body gate of the load MISFET Q40 of the high voltage inverter.
A depletion type MISFET connected to the source of SFgTQ40, that is, the output terminal of the high voltage inverter.
Q43 is connected in parallel with the bipolar transistor Q44. In the above MI 5FET Q43, the high potential of the base gate rises to the y power supply voltage VPP, so there is virtually no increase in the threshold voltage due to the substrate bias effect, and the Iwi'ThE pressure at the secondary 5'' C1 output mlK is ,
Depending on the above MI 5FETQ43, S: power supply voltage vP
It becomes K so that it can be raised to P.

上記MI 5FETQ43の基体ゲートは、図示の接続
からそのソース、すなわち出力機1に接続され【も良い
、このようKした場合でも基板バイアス効果による出力
m!の出力レベルが低下し【しま5ことを防ぐことがで
きる。しかしながら、このようにすると、回路装置の構
造上、MI8FETQ400基体ゲートとしてのウェル
領域とQ43の基体ゲートとしてのウェル領域とを共通
にできなく、互いに分離しなければならなくなる。
The body gate of the above MI 5FET Q43 is connected to its source, that is, the output device 1 through the connection shown in the figure. Even in this case, the output m! due to the body bias effect! This can prevent the output level from decreasing and causing [stripes]. However, in this case, due to the structure of the circuit device, the well region serving as the base gate of MI8FET Q400 and the well region serving as the base gate of Q43 cannot be shared and must be separated from each other.

ウェル・領域の相互に所定の間隔が必要であるので、必
要とする半導体基板の面積を増加させなければならない
という不利益を生じる。
The requirement for a certain spacing between the wells and regions has the disadvantage that the area of the semiconductor substrate required must be increased.

制御回路CRLは、インバータINIないし工N12、
ナンド回路NAIないしNA4、ノア回路NRI、NR
2および直列接続のMI 5FETQ37ないしQ39
からなる。この制(至)回路ORLは、外部端子PGM
、C8及びVPPにそれぞれ導き込み制#信号、チップ
選択18号、舊き込み及び消去信号を受け、前記書き込
み糸上遡圧発生回路I HA 2からの出力信号を受け
ることによりAjJCS 1.  r、 WL Wl及
びvpに制岬債号を出力する。
The control circuit CRL includes an inverter INI or N12,
NAND circuit NAI to NA4, NOR circuit NRI, NR
2 and MI 5FET Q37 to Q39 in series
Consisting of This control circuit ORL is connected to the external terminal PGM.
, C8 and VPP, respectively, receive the lead-in control # signal, chip selection No. 18, input and erase signals, and receive the output signal from the writing thread back pressure generation circuit IHA 2, thereby AjJCS 1. r, WL Outputs the cape bond to Wl and vp.

上記端子vPPに供給される11号は前記書き込み回路
WAI、WA2、曹き込み糸上峨圧発生回路IHA2及
び消去回路ER8に対する電源電圧として共用される+
25Vの高遡圧系の信号である。
No. 11 supplied to the terminal vPP is commonly used as a power supply voltage for the write circuits WAI, WA2, the thread pressure generation circuit IHA2, and the erase circuit ER8.
This is a 25V high retrovoltage system signal.

側岬回MC’RLは、上記端子vPPの信号が所定レベ
ル以上になりたときだけ*1込み又は消去動作の制御を
行なうよう、上記のようなMISFBTQ37ないしQ
39からなるレベルシフト回路を含んでいる。
The side cape circuit MC'RL uses MISFBT Q37 to Q as described above so as to control *1 inclusion or erasing operation only when the signal at the terminal vPP exceeds a predetermined level.
It includes a level shift circuit consisting of 39 circuits.

上記第1図の#P4体記憶回路の動作は第2図ないし第
4図のタイミングチャートを使用して次のように説明さ
れる。なお、第2図は読み出し動作のタイミングチャー
トを示し、第3図は消去動作のタイミングチャートを示
している。更に第4図は書き込み動作のタイミングチャ
ートを示している。
The operation of the #P4 body memory circuit shown in FIG. 1 will be explained as follows using the timing charts shown in FIGS. 2 through 4. Note that FIG. 2 shows a timing chart of a read operation, and FIG. 3 shows a timing chart of an erase operation. Further, FIG. 4 shows a timing chart of a write operation.

読み出し動作においズは、端子PGMにおける誉き込み
制n信号がはXOVのロウレベルとされている。また端
子VPPは、は%:0■にされるかもしくはフローティ
ングにされており、ゲートに+5Vのt圧VCCをff
iけているMI8FETQ39のドレインにはit y
 o vの誉き込み及び消去制御信号が現われている。
In the read operation, the input control n signal at the terminal PGM is at the low level of XOV. In addition, the terminal VPP is set to %:0■ or floated, and the t-voltage VCC of +5V is applied to the gate.
It is connected to the drain of MI8FETQ39 which is open.
The o v compliment and erase control signals are present.

上記端子VPPKおけるロウレベルの書き込み制04信
号及びMI 5FETQ39のドレインにおける口9レ
ベルの誓き込み及び消去信号により、制御1ii廟te
Wl及びvpにおける信号は、ハイレベルになっており
、Wlにおける信号はロウレベルになっている。
The control signal 1ii is controlled by the write control signal 04 at the low level at the terminal VPPK and the oath and erase signal at the level 9 at the drain of the MI 5FETQ39.
The signals at Wl and vp are at high level, and the signal at Wl is at low level.

従って、メモリアレイMAの各基準電位WED1.ED
2は書き込み禁止回路If(Alにより【は!1″Ov
にされ【おり、各第2ワード練W12゜W22も同様に
書き込み回路WAI、WA2によりてはrovにされて
いる。
Therefore, each reference potential WED1 . ED
2 is a write-inhibited circuit If (by Al [ha!1″Ov
Similarly, each of the second word training W12 and W22 is set to rov by the write circuits WAI and WA2.

タイイングは特に制限されないが1例えば時刻10にお
いて、アドレス入力端子AOないしAIOにおける信号
が選択するメモリセルに対応してセットされる6例えば
、選択するメモリセルがMSllであるとすると、アド
レスバッファBOないしB6の出力によってXデコーダ
XDIの出力がハイレベルとなり、またアドレスデコー
ダB7ないしBIOの出力によってYデコーダMDIの
出力がハイレベルとなる。
Although tying is not particularly limited, 1 For example, at time 10, signals at address input terminals AO to AIO are set corresponding to the memory cell to be selected. 6 For example, if the memory cell to be selected is MSll, the signals at address buffers BO to AIO The output of X decoder XDI becomes high level due to the output of B6, and the output of Y decoder MDI becomes high level due to the output of address decoders B7 to BIO.

その結果、メモリセルMSIIのMNO8QIのドレイ
ンと共通デイジット@CDとの間にMISFETQ  
1.Qto、デイジット−DI及びスイッチ用MISF
gTQ2を介する電流経路が形成される。また、制−線
rにおける信号の)為イレペルによって、共通デイジッ
ト婦CDとセンス回路IO8の負荷MI 5FETQ4
7との間に電流経路が形成される。
As a result, a MISFET Q is connected between the drain of MNO8QI of memory cell MSII and the common digit @CD.
1. MISF for Qto, digit-DI and switch
A current path is formed through gTQ2. Also, due to the signal on the control line r, the common digit CD and the load of the sense circuit IO8 are connected to the load MI5FETQ4.
A current path is formed between the terminal and the terminal 7.

メモリセルMSIIのMNOS Q 1が第13図Aの
特性のようにオン状態となりているなら、センス回路I
O8の出力線は、上記電流経路とMNO8QIを介して
接地されることなる。その結果、センス回路IO8の出
力線はロウレベルになる。
If MNOS Q 1 of memory cell MSII is in the on state as shown in the characteristics shown in FIG. 13A, the sense circuit I
The output line of O8 is grounded via the current path and MNO8QI. As a result, the output line of the sense circuit IO8 becomes low level.

上記メモリセルMailのMNO8QIが第13図B(
10特性のようにオフ状態となり【いるなら、負荷MI
 5FETQ47に対する電流経路が構成されず、その
結果、センス回路IO8の出力線はハイレベルとなる。
MNO8QI of the memory cell Mail is shown in FIG. 13B (
If it is in the off state as shown in characteristic 10, then the load MI
A current path for the 5FET Q47 is not formed, and as a result, the output line of the sense circuit IO8 becomes high level.

時刻t1において、端子C8K、おけるチップ選択信号
がハイレベルからロウレベルにされることによりて、は
y同時刻t2におい【制御線C8lにおける信号がロウ
レベルになる。その結果、出力バッファ回路IORは、
高出力インピーダンス状態から上記センス回路IO3の
出力レベルに応じたイ汀号を出力するようになる。例え
ばセンス回路IO8がハイレベル備考を出力しているな
ら出カバツ7ア回路IORは、出力端子に)−イレベル
信号を出力する。
At time t1, the chip selection signal at terminal C8K changes from high level to low level, and at the same time t2, the signal at control line C8l goes to low level. As a result, the output buffer circuit IOR is
From the high output impedance state, a positive signal corresponding to the output level of the sense circuit IO3 is output. For example, if the sense circuit IO8 is outputting a high level comment, the output circuit IOR outputs a -high level signal to the output terminal.

時刻t3においてチップ選択信号がロウレベルからハイ
レベルにもどると、はy同時刻t4において制御縁C8
1の信号がロウレベルから21イレベルになり、これに
応じて、出力パラフッ回路工ORは再び高出力インピー
ダンス状態になる。
When the chip selection signal returns from the low level to the high level at time t3, the control edge C8 changes at the same time t4.
The 1 signal changes from low level to 21 high level, and in response to this, the output parafluid circuit OR returns to a high output impedance state.

消去動作のために、予め端子vPPに+25Vの書き込
み及び消去イ#1号が加えられ、端子C8にOvのロウ
レベルのチップ選択信号が加えられる。
For the erase operation, +25V write/erase I#1 is applied in advance to the terminal vPP, and a low-level chip selection signal Ov is applied to the terminal C8.

制##vPにおける信号は、上記レベルのチップ選択信
号によってハイレベルとなっ【おり、従って畳き込み回
路WAI、WA2は第2ワード線W12.W22をは5
:OvKしている。
The signal on the control ##vP is at a high level due to the chip selection signal at the above level, and therefore the convolution circuits WAI and WA2 are connected to the second word line W12. W22 is 5
:OvK.

第3図のように、時刻tlOにおいてをき込み制御信号
がハイレベルにされると、これに応じてナンド回路NA
4の出力がロウレベルになる。上記ナンド回路NA4の
ロウレベル毎号によりて消去1g1MER8は、そのM
I8FETQ42及びQ46がオフ状態となるので、出
力Mlに+250高電圧を出力する。
As shown in FIG. 3, when the input control signal is set to high level at time tlO, the NAND circuit NA responds to this.
The output of 4 becomes low level. Erased 1g1MER8 is erased by each low level of the NAND circuit NA4.
Since the I8FETs Q42 and Q46 are turned off, a +250 high voltage is output to the output M1.

前記のように第2ワード脚W12.W22における1ざ
号がOvにされているので、消去回路ER8の出力によ
りてウェル領域WELLが+25Vの高電圧とされると
メモリアレイのMNO8のゲ−)emuに消去のための
高電圧が加えられることになる。
As mentioned above, the second word leg W12. Since the number 1 in W22 is set to Ov, when the well region WELL is set to a high voltage of +25V by the output of the erase circuit ER8, a high voltage for erasing is applied to the gate emu of MNO8 of the memory array. It will be done.

上記ウェル領域の正電圧は、メモリセルのMNO8QI
及びスイッチ用M1.SFgTQ2のソース接合及びド
レイン接合を順方向にバイアスする方向にある。従って
、基$電位線ED1.ED2、デイツク)脳D1.D2
の少なくとも1つと回路の接地端子との間に%流経路が
形成されているとウェル領域に加えるべき電圧は低下し
てしまう。
The positive voltage in the well region is the MNO8QI of the memory cell.
and M1 for switch. The direction is to forward bias the source and drain junctions of SFgTQ2. Therefore, the base $ potential line ED1. ED2, Ditzk) Brain D1. D2
If a current path is formed between at least one of the well regions and the ground terminal of the circuit, the voltage to be applied to the well region will be reduced.

図示の回路は、上記のウェル領域の電圧の低下を防ぐよ
う、次のように動作する。
The illustrated circuit operates as follows to prevent the voltage drop in the well region described above.

制marにおける信号は、上記時刻tloとはy同じ時
刻t11において上記4Fき込み制御信号がハイレベル
になることに対応してロウレベルになる。
The signal at control mar becomes low level in response to the 4F writing control signal becoming high level at time t11, which is the same as time tlo.

上記制御8線rにおける信号によって書き込み禁止回路
IHAIのMI8FETQ21.Q24及び書き込み禁
止電圧発生回路IHA2のMISFETQ36がオフ状
態とされる。その結果、メモリアレイの各基準電位線E
DI、ED2は実質的にフローティングされる。
MI8FETQ21. of the write inhibit circuit IHAI is activated by the signal on the control line 8 r. Q24 and MISFET Q36 of the write inhibit voltage generation circuit IHA2 are turned off. As a result, each reference potential line E of the memory array
DI and ED2 are substantially floated.

制HmWlにおける信号は、チップ選択信号のロウレベ
ルに応じ【ロウレベルになっている。従って共通デイジ
ット鞠CDK接続するデータ入力回路l0WKおけるM
I 5FETQ52はオフ状態にある。他方、上記共通
デイツク)MODに接続するセンス回路IO8における
MISFETQ48は、上記側ms!rにおける信号に
よりてオフ状態になる。
The signal at the control HmWl is at low level in accordance with the low level of the chip selection signal. Therefore, M in the data input circuit 10WK connected to the common digit CDK
I5FET Q52 is in the off state. On the other hand, the MISFET Q48 in the sense circuit IO8 connected to the common disk) MOD is connected to the above-mentioned side ms! The signal at r turns it off.

共通デイジット詠CDのフローティングによって、Yゲ
ー)YGOの動作にかかわらずに、メモリアレイMAの
谷デイジット−DI、D2は70−ティングになる。
Due to the floating of the common digit CD, the valley digits -DI, D2 of the memory array MA become 70-digits regardless of the operation of the YGO.

時刻tllにおい【、端子PGMにおける信号がロウレ
ベルにもどると、これに応じて、消去回路ER8の出力
もロウレベルにもどる。
At time tll, the signal at the terminal PGM returns to the low level, and accordingly, the output of the erase circuit ER8 also returns to the low level.

消去動作が上記のように、チップ選択状態において行な
われるのに対し、曹き込み動作はチップ非選択状態、す
なわち端子C8の信号のロウレベルにおいて行なわれる
。書き込み動作のために、予め端子VPPに+25Vの
書き込み及び消去消号が加えられる。
As described above, the erasing operation is performed in the chip selected state, whereas the fill-in operation is performed in the chip non-selected state, that is, when the signal at the terminal C8 is at a low level. For the write operation, +25V of write, erase and erase voltage is applied to the terminal VPP in advance.

時刻t20において例えばメモリセルMSilを選択す
るようアドレスイキ号aがセットされる。
At time t20, address enable signal a is set to select, for example, memory cell MSil.

すなわち、XデコーダXDIによって第17−ド締Wt
tがハイレベルとされ、YデコーダYDIによりて脚Y
1がハイレベルとされる。
That is, the X decoder
t is set to high level, and the leg Y is set by the Y decoder YDI.
1 is considered a high level.

時刻t21において、書き込むべき情報が端子POに加
えられる。書き込むべき情報がOなら、端子POはOv
にされ、これに応じてデータ入力回路IOW17)MI
8FETQ51は、入力バク7ア回路lN16から+5
vのハイレベル信号を受け、オン状態となる。11き込
む情報が1、すなわち例えば+5vなら、上記MIsF
gTQ51は入力バッファ回路lN16から出力する0
■によりてオフ状態になる。
At time t21, information to be written is added to terminal PO. If the information to be written is O, the terminal PO is Ov.
and the data input circuit IOW17) MI
8FETQ51 is +5 from the input buffer circuit lN16.
It receives a high level signal of v and turns on. 11 If the information to be read is 1, for example +5v, the above MIsF
gTQ51 is the 0 output from the input buffer circuit lN16.
■The switch turns off.

時刻t22において端子PGMの書き込み制御信号がハ
イレベルになると、制御回路CRLにおけるインバータ
INI、IN2及びノア回路NR21Cよって生ずる若
干の遅延時間の後の時刻t23に制御NYにおける18
号がロウレベルになる。その結果、書き込み禁止回路I
HAIのMISFETQ21.Q24.書き込み涜止電
圧発生回路IHA2のMI 5FETQ36及びセンス
回路IO8のMISFETQ4sがオフ状態となる。
When the write control signal of the terminal PGM becomes high level at time t22, 18 of
The number becomes low level. As a result, the write inhibit circuit I
HAI's MISFETQ21. Q24. MI5FETQ36 of the write stop voltage generation circuit IHA2 and MISFETQ4s of the sense circuit IO8 are turned off.

上記時刻t23から若干の遅延時間の後の時刻t24に
おいて、制御mW・の信号がロウレベルになる。上記制
御線W・の信号により、#ぎ込み−M止g圧発生IDJ
16 I HA 2は1IHV&cll?+20Vの高
電圧を出力するようになり、これに応じて、メモリアレ
イの各基準電位#ED1.ED2は上記の+20Vにな
る。
At time t24 after a slight delay from time t23, the control mW signal becomes low level. By the signal of the above control line W, #press-M stop pressure is generated IDJ
16 I HA 2 is 1IHV & cll? A high voltage of +20V is now output, and in response, each reference potential #ED1. ED2 becomes the above +20V.

上記時刻t24とはy同時刻において、制#巌Weの信
号はハイレベルになる。これに応じて、データ入力回路
20WのMISFETQ52がオン状態にされる。同じ
時刻において、書き込み回路WAI、WA2のMI 5
FETQI 5がオン状態にされる。
At the same time as the time t24, the control signal We becomes high level. In response, MISFETQ52 of the data input circuit 20W is turned on. At the same time, MI 5 of write circuits WAI and WA2
FETQI 5 is turned on.

上記書き込み禁止電圧発生回路IHA2の出力線I H
Vの信号が充分に高電圧になると、この巌IHVの信号
を受ける制御回路CRLは、時刻t25において制御線
マPにロウレベルの信号を出力する。上記の制御線マP
における信号は次&C[明するよさに、書き込み開始信
号とされる。上記のように%1lfiIHVの信号が充
分な曹き込み禁止レベルとなりた後に書き込み開始信号
を出力させる構成とすることにより、選択しないメモリ
セルに編りて情報が誓き込まれてしまうことを防止する
ことができる。
Output line IH of the write inhibit voltage generation circuit IHA2
When the V signal becomes a sufficiently high voltage, the control circuit CRL receiving the IHV signal outputs a low level signal to the control line P at time t25. The above control line map P
The signal at &C is the write start signal for clarity. By configuring the write start signal to be output after the %1lfiIHV signal reaches a sufficient write-in prohibition level as described above, it is possible to prevent information from being written into unselected memory cells. can do.

上記のように、制御迦マPICおける信号がロウレベル
になることによって、喪き込み回路WAI。
As described above, when the signal in the control controller PIC becomes low level, the write-in circuit WAI is activated.

WA2のMISFETQ18はオフ状態になる。MISFET Q18 of WA2 is turned off.

薔き込み回MWAH2,、嬉1ワード#JIWllが選
択されはX+5Vとされているので、第2ワード憩W1
2にはr+25Vの高電圧を出力する。
The first word #JIWll is selected and is set to X+5V, so the second word is MWAH2.
2 outputs a high voltage of r+25V.

豊き込み回路WA2は、@lワード+ylIW21が非
選択でありほぼOvとされているのでこれに応じて第2
ワードmW22にほぼOvを出力する。
Since @l word + ylIW21 is not selected and is set to almost Ov, the enrichment circuit WA2 selects the second word accordingly.
Approximately Ov is output to word mW22.

選択すべきメモリセルMSIIにおけるMNO8Q1は
、スイッチ用MISFETQ2、デイジット崗D1、Y
ゲートYGOのMI 8FETQ12、Qll、共通デ
イジット庫CD及びMISFgTQ52を介して入力バ
ッファ回路INI 6の出力を受けるMISFETQ5
1に結合される。誓き込むべき1##が1であるなら、
上記MI 5FETQ510オン状態によりて、メモリ
セルMSIIに8けるMNO8QIは、そのドレイン及
びソースがほぼ0■となり、そのゲート(第2ワード峠
W22)の高′成圧によってゲート絶碌誤中に電子が注
入される。書き込むべき情報がOであるなら、上記MI
8FETQ51のオフ状態によって上記メモリセルMS
IIにおけるMNO8QIのソース及びドレインが前配
薔き込み禁止電圧発生回路IHA2の+20Vにされる
。従って上記のような電子は注入されない、同一デイツ
ク)廟D 1に結合される他の行のメモリセルMS21
には、第2ワード麿W22の信号が前記のようにほぼO
vとされるので、情報は書き込まれない。
MNO8Q1 in the memory cell MSII to be selected is MISFETQ2 for switch, digitizer D1, Y
MISFETQ5 receives the output of input buffer circuit INI6 via MI8FETQ12, Qll, common digit storage CD and MISFgTQ52 of gate YGO.
1. If the 1## to pledge is 1,
Due to the ON state of the MI 5FET Q510, the drain and source of the MNO8QI in the memory cell MSII become almost 0, and due to the high pressure of its gate (second word pass W22), electrons are generated during the gate failure. Injected. If the information to be written is O, the above MI
Due to the OFF state of 8FETQ51, the memory cell MS
The source and drain of MNO8QI in II are set to +20V of the pre-arrangement inhibiting voltage generation circuit IHA2. Therefore, the above electrons are not injected into the memory cell MS21 of the other row coupled to the same memory cell D1.
, the signal of the second word W22 is almost O as described above.
v, so no information is written.

他のデイツク)mD2は、対応するYゲートYGOにお
けるMISFETQ13がオフ状態であるので、書き込
み禁止電圧発生回路IHA2の出力によって+20Vに
維持される。
Since the MISFET Q13 in the corresponding Y gate YGO is in the off state, the other disk (mD2) is maintained at +20V by the output of the write inhibit voltage generation circuit IHA2.

端子PGMにおける書き込み制HIK号が時刻t26に
おいてロウレベルになると、第3図に示すように、それ
ぞれ時刻t27.t28.t29において制御141臓
v P 、 w・、rにおける信号がノーイレベルとな
る。それに応じて、第2ワード祿w12、基準電位#E
D1の信号もほぼOになる。
When the write-enabled HIK signal at the terminal PGM becomes low level at time t26, as shown in FIG. 3, the signal at time t27. t28. At t29, the signals at the control 141 organs v P , w·, r reach the noi level. Accordingly, the second word w12, the reference potential #E
The signal of D1 also becomes almost O.

本発明の半導体記憶回路は、例えば16にビットのよう
な比較的大容量にされ得る。
The semiconductor memory circuit of the present invention can have a relatively large capacity, for example 16 bits.

第5図は、第1図の回路を使用した半導体記憶回路のブ
ロック図を示し【いる。
FIG. 5 shows a block diagram of a semiconductor memory circuit using the circuit of FIG. 1.

第511において、メモリアレイMAは、例えば128
行×128列に配置された16384個のメモリセルな
含んでいる。上記メモリアレイMAに対し、アドレスバ
ッファBOないしB6からの7ビツトのアドレス入力信
号を受けることにより128のメモリセル行を選択する
XデコーダXDが設けられる。また、メモリセル列の1
6@ずつを選択する8個のYゲートYGOないしYO2
が設けられ、これらのYゲートは、アドレスバッファB
7ないしBIOからの4ビツトのアドレス入力信号を受
けるYデコーダYDによって制御される。上記Yゲー)
YGOないしYO2に対応して、それぞれ第1図のよう
なセンス回路、出力バッファ回路及びデータ入力回路を
含む入出力回路工0ないしエフが設けられている。各メ
モリセル列のそれぞれに対応して第1図のようなMIS
FETQ20ないしQ22を含み、かつ1個の誉き込み
禁止電圧発生回路を含む書き込み禁止回路IHAが設け
られ、メモリセル行に対応しC%き込み回路WAが設け
られる。更に、制御囲路CRL及び消去回路ER8が設
けられる。
In the 511th memory array MA, for example, 128
It includes 16384 memory cells arranged in rows and 128 columns. For the memory array MA, an X decoder XD is provided which selects 128 memory cell rows by receiving 7-bit address input signals from address buffers BO to B6. Also, one of the memory cell rows
8 Y gates to select 6@ each YGO or YO2
are provided, and these Y gates are connected to address buffer B
It is controlled by a Y decoder YD which receives a 4-bit address input signal from 7 to BIO. Y game above)
Input/output circuits 0 to F including a sense circuit, an output buffer circuit, and a data input circuit as shown in FIG. 1 are provided corresponding to YGO to YO2, respectively. MIS as shown in Figure 1 corresponds to each memory cell column.
A write inhibit circuit IHA including FETs Q20 to Q22 and one write inhibit voltage generating circuit is provided, and a C% write circuit WA is provided corresponding to the memory cell row. Furthermore, a control circuit CRL and an erase circuit ER8 are provided.

従って、第5図の半導体記憶回路は、11ビツトすなわ
ち2048個の番地に8ビツトの情報な記憶する。
Therefore, the semiconductor memory circuit shown in FIG. 5 stores 8 bits of information at 11 bits, that is, 2048 addresses.

上記のように、メモリセルをMNOSとスイッチ用MI
 5FETとによっ′C構成し、Xデコーダと書き込み
回路とを相互において独立の回路とすることによって、
Xデコーダの?h成を単純にすることができる。そのた
め、Xfl−ダによるワード絢の選択を高速化すること
が容易になり、高速動作の記憶回路を提供することがで
きるようになる。
As mentioned above, the memory cells are connected to MNOS and switch MI.
By configuring the X decoder and writing circuit with 5FETs and making them independent circuits,
X decoder? h configuration can be simplified. Therefore, it becomes easy to speed up the selection of word size by the Xfl-der, and it becomes possible to provide a memory circuit that operates at high speed.

書き込み禁止回路におけるMISFETQ22jQ25
のソースは、第1図のように基準電位線EDI、ED2
にm絖される代りにガえばデイジット#D1、D2に接
続されても良い、上記のようにした場合でもメモリプレ
イに書き込み糸上電圧を供給することが可能である。し
かしながら、上記のようにすると、各デイジットMDI
、D2に上記MI8FETQ22jQ25の接合容量、
配線8h等の浮遊容りが結合することになり1、その結
果記憶t#報の読み出し時及び書き込み時に1各デイジ
ツト醒の1r号変化速度が制限されるので注意が必要と
なる。第1図のようにMI 5FETQ22.Q25を
基準電位紗EDI、ED2に接続する場合、デイツク[
1の毎号変化速度を大きくすることができる。
MISFETQ22jQ25 in write inhibit circuit
The sources are the reference potential lines EDI and ED2 as shown in Figure 1.
Instead of being connected to the digits #D1 and D2, it may be connected to the digits #D1 and D2.Even in the above case, it is possible to supply the write thread voltage to the memory play. However, if we do the above, each digit MDI
, D2 is the junction capacitance of MI8FETQ22jQ25,
Floating capacitors such as the wiring 8h are coupled together, and as a result, care must be taken because the rate of change of 1r for each digit is limited when reading and writing the stored t# information. As shown in Figure 1, MI 5FETQ22. When connecting Q25 to the reference potential gauze EDI, ED2,
It is possible to increase the rate of change of each issue of 1.

上記のような各回路は、半導体集積回路技術によって、
1つの半導体基板上に形成される。
Each of the above circuits is created using semiconductor integrated circuit technology.
Formed on one semiconductor substrate.

この発明に従うと、上記のような各回路は、回路特性を
制限しないようにし、また使用する半導体基板の大きさ
を増加させないような配置におい【半導体基板上に形成
される。
According to the present invention, each of the circuits described above is formed on a semiconductor substrate in an arrangement that does not limit the circuit characteristics and does not increase the size of the semiconductor substrate used.

W、6図は、シリコン基板1上に形成される各回路及び
配線のための領域のパターンを示している同図において
、XデコーダXDが基板1の表面の中央属配電されてい
る。メモリアレイは、MAlとMA202つに分けられ
、その−万MAIは上記XデコーダXDの左側に配置さ
れ、他方MA2は右側に配置されて〜・る。
FIG. 6 shows a pattern of regions for each circuit and wiring formed on the silicon substrate 1. In the same figure, an X decoder XD is electrically distributed in the center of the surface of the substrate 1. The memory array is divided into two, MAI and MA20, of which MAI is placed on the left side of the X decoder XD, while MA2 is placed on the right side.

上記メモリアレイMAIをはさんだ左側には誓き込み回
路WAaが配置され、同様にメモリアレイMA2をはさ
んだ右11111 K臀き込み回路WA6が配置されて
いる。
A commitment circuit WAa is placed on the left side of the memory array MAI, and an 11111K commitment circuit WA6 is placed on the right side of the memory array MA2.

メモリアレイMALの上方にはYゲー)YGaが配置さ
れ、同様にメモリアレイMA2の上方にはYゲー) Y
Gbが配置されている。上記Yゲー)YGaとYGbと
の中間、すなわちXデコーダXDの上方には、Yデコー
ダYDが配置されている。
Above the memory array MAL, a Y game (YGa) is arranged, and similarly above the memory array MA2 is a Y game) Y
Gb is arranged. A Y decoder YD is arranged between YGa and YGb, that is, above the X decoder XD.

上記メモリアレイ、Xデコーダ、IFき込み回路。The above memory array, X decoder, and IF reading circuit.

Yゲート及びYデコーダの周辺は打点で示したような配
線領域WIRとされている。
The area around the Y gate and Y decoder is a wiring region WIR as indicated by dots.

配線領域WIRをはさんで上記メモリアレイMAt、M
A2のそれぞれの下方には、書き込み禁止回路IHAa
、IHAbが配置され【いる。
The above memory arrays MAt, M across the wiring area WIR
A write inhibit circuit IHAa is provided below each of A2.
, IHAb is located.

基板10表面の周囲には、入出力回路IO,制側1回路
CRLI及びCRL2.入力2277回路A1ないしA
12が配置されている。また、上り己周囲には、%棟の
入力端子、出力端子を回路装置外の端子に接続するため
のボンディングバク)PlないしP28が配置されてい
る。
Around the surface of the board 10, there are input/output circuits IO, control side 1 circuits CRLI and CRL2 . Input 2277 circuits A1 to A
12 are arranged. Further, bonding bags (P1 to P28) for connecting the input terminals and output terminals of the % building to terminals outside the circuit device are arranged around the upstream side.

前記第5図の回路を構成するために、メモリアレイMA
I及びMA2は、それぞれ128行×64行の大ぎさと
される。メモリアレイMAIとMA2の対応する第1ワ
ード祿は、XデコーダXDによっズ同時に選択されろよ
うにされる。上記XデコーダXDの入力縁は、配線領域
WIRの配線を介して、上記基板1の周囲に配置された
入力バッファ回路に接続される。
In order to configure the circuit shown in FIG.
I and MA2 are each sized 128 rows by 64 rows. Corresponding first words of memory arrays MAI and MA2 are allowed to be selected simultaneously by an X decoder XD. The input edge of the X-decoder XD is connected to an input buffer circuit arranged around the substrate 1 via wiring in the wiring region WIR.

YゲートYGaとYGbとは、YデコーダYDの出力に
よりて同時にそれぞれ対応するメモリアレイMAI、M
A2のデイジット機を選択するようにされている。上記
YゲートYGa、YGbは、配線領域WIRの配置を介
して入出力回路IOに接続される。
Y gates YGa and YGb are simultaneously connected to corresponding memory arrays MAI and M by the output of Y decoder YD.
The A2 digit machine is selected. The Y gates YGa and YGb are connected to the input/output circuit IO through the arrangement of the wiring region WIR.

書き込み禁止回路IHAa及びIHAbは、それぞれ配
趣領域WIItの配線を介して対応するメモリアレイM
AI、MA2の基準電位#に接続される。
The write inhibit circuits IHAa and IHAb are connected to the corresponding memory array M via wiring in the arrangement area WIIt, respectively.
Connected to reference potential # of AI and MA2.

前記のように、この発明の実施例では、メモリアレイ及
びその周辺回路のためにウェル領域を使用する。
As mentioned above, embodiments of the invention use well regions for the memory array and its peripheral circuitry.

第7図は、第6図の(ロ)路装置に対応して、シリコン
基板10表面に形成されるウェル領域のパターンを示し
ている。第8図は、上記第7図のA−A視断面図を示し
ている。
FIG. 7 shows a pattern of a well region formed on the surface of the silicon substrate 10, corresponding to the (b) device shown in FIG. FIG. 8 shows a sectional view taken along the line AA in FIG. 7.

第7図、第8図において、メモリプレイを形成するため
に、3Mシリコン基板1の表面にそれぞれ独立したPm
ウェル領M10a、10bが形成されている。
In FIGS. 7 and 8, in order to form a memory play, Pm
Well regions M10a and 10b are formed.

上Ndクエル領域10 a、  10 bの周囲には、
これと離され″CXデコーダ、Yデコーダ、Yゲート。
Around the upper Nd quel regions 10a and 10b,
Separated from this are the CX decoder, Y decoder, and Y gate.

誉き込み回路、書き込み禁止回路、入出力回路。Honor writing circuit, write protection circuit, input/output circuit.

入力2777回路及び制御回路等の周辺回路を形成する
ためのpmウェル領域11が形成されている。
A pm well region 11 is formed for forming peripheral circuits such as an input 2777 circuit and a control circuit.

第7図の上方には、紙面の都合上大きい大きさで示され
ているが、第1図の出力バッファ回路l0RKおけるM
I 5FETQ49のようにソースと基体ゲートとを接
続するMISFETを形成するために、上記のPflウ
ェル領域11から離されて独立したP凰つェル執域11
&ないしllbが形成されている。
Although shown in a large size in the upper part of FIG. 7 due to space limitations, M in the output buffer circuit l0RK of FIG.
In order to form a MISFET that connects the source and the base gate like the I5FET Q49, a P well region 11 is formed which is separated from the Pfl well region 11 and is independent.
& or llb is formed.

上記P型ウェル領域10mの左側及び10bの右すjに
は、同様に第1図の賽き込み回路WAIにおけるQ19
のようなMISFETを形成するために、それぞれ独立
したP型ウェル領域11cないしlid及びlieない
しllfが形成されている。爽に、第7図の紙面の下方
には、第1図の書き込み禁止回路IHAI、#き込み禁
止復圧発生回路IHA2等の同様な狸立な基体ゲートを
必要とするMISFETを形成するために、それぞれ他
のP型ウェル領域から独立したP型りエル領域11gな
いしllh及び111ないしlljが形成されている。
Similarly, on the left side of the P-type well region 10m and on the right side of the P-type well region 10b,
In order to form a MISFET such as, independent P-type well regions 11c to lid and lie to llf are formed, respectively. Refreshingly, in the lower part of the paper in FIG. 7, in order to form a MISFET that requires a similar base gate, such as the write inhibit circuit IHAI and the # write inhibit recovery voltage generating circuit IHA2 in FIG. , P-type well regions 11g to llh and 111 to llj, which are independent from other P-type well regions, are formed.

第7図及び第8囚では図示していないが、俊〒説明する
MISFETを形成するために、P型つェル領域ll内
の所定部分にna!!シリコン基板1が4出するようK
される。
Although not shown in FIGS. 7 and 8, in order to form the MISFET to be described, a predetermined portion of the P-type well region 11 is provided with na! ! K so that silicon substrate 1 comes out 4 times.
be done.

この実施例に従うと、上記のようにnWシリコン基板1
上に各(MOP戯クエり領域を形成する構成をとるので
、半導体記憶回路装置のための6檀の有効なトランジス
タ等の素子を形成することができる。
According to this embodiment, as described above, the nW silicon substrate 1
Since each MOP query region is formed on the top, six effective elements such as transistors for a semiconductor memory circuit device can be formed.

例えば、複数のP型りエル領域の相互1出のn型シリコ
ン基板10表面に後述するように、不純物のイオン打込
み法等によって寄生チャンネルを防止するためのチャン
ネルストッパが形成されるのでこのチャンネルストッパ
が有効に利用される。
For example, a channel stopper for preventing a parasitic channel is formed by impurity ion implantation or the like on the surface of the n-type silicon substrate 10 where a plurality of P-type reel regions are mutually exposed, as will be described later. will be used effectively.

すなわち、例えば請9図は、高耐圧特性が得られるMI
SFETの断面図を示し【いる、同図において、11m
はP型ウェル領域、21は、上記ウェル領域11mの一
部にまたがるようにして基板10表面に形成されたnu
チャンネルストッパ、95.96はn 型ソース領域、
ドレイン領域。
That is, for example, Fig. 9 shows an MI that can obtain high breakdown voltage characteristics.
A cross-sectional view of the SFET is shown. In the same figure, 11 m
is a P-type well region, and 21 is a nu formed on the surface of the substrate 10 so as to span a part of the well region 11m.
Channel stopper, 95.96 is n type source region,
drain area.

63はシリコン酸化物からなるゲートP、m膜、60は
、MI 5FET等の素子を形成する領域以外の基a1
及びウェル領域の表面を覆う厚いシリコン酸化膜、84
はn型多結晶シリコンからなるゲート電極、120は、
例えばリンシリケートガラスからなる絶縁g、121,
122はそれぞれ例えば蒸着アルミニウムからなるドレ
インitt 極、ソース電極である。
63 is a gate P and m film made of silicon oxide; 60 is a base a1 other than the region where an element such as MI 5FET is formed;
and a thick silicon oxide film covering the surface of the well region, 84
120 is a gate electrode made of n-type polycrystalline silicon;
For example, insulation g made of phosphosilicate glass, 121,
Reference numerals 122 denote a drain itt electrode and a source electrode, respectively, which are made of, for example, vapor-deposited aluminum.

以下余白 第9図において、MI 5FETの実質的なドレイン領
域は電極121を接触させるための領域9Sとチャンネ
ルストッパ21とによって構成されている。上記チャン
ネルストッパ21はn型基板10表面に寄生チャンネル
が鋳起されないようにするためのものであり、比較的低
不純物濃度とされる。従って、P屋つェル領域11mの
上Kまで延ばされた部分のチャンネルストッパ21は、
電極121を接触させるための領域95よりも充分に高
比抵抗になる。第9図のMISFETは、上記のように
チャンネルストッパをドレイン領域の一部としているの
で、大きいドレイン耐圧となる。
In the blank space of FIG. 9 below, the substantial drain region of the MI 5FET is constituted by a region 9S for contacting the electrode 121 and a channel stopper 21. The channel stopper 21 is for preventing a parasitic channel from being formed on the surface of the n-type substrate 10, and has a relatively low impurity concentration. Therefore, the channel stopper 21 in the portion extending to the upper K of the P-yatwel area 11m is
The specific resistance is sufficiently higher than that of the region 95 for contacting the electrode 121. The MISFET shown in FIG. 9 has a channel stopper as a part of the drain region as described above, and thus has a large drain breakdown voltage.

従って、実施例においては、nff1基板lを高電圧端
子VPP (第1図参照)に接続し、この高電圧端子v
PPにドレインが接続されているMISFETの上記第
9図の構造のMISFETとする。
Therefore, in the embodiment, the nff1 board l is connected to the high voltage terminal VPP (see Figure 1), and this high voltage terminal v
The MISFET has the structure shown in FIG. 9 above, in which the drain is connected to PP.

すなわち、2g1図の書き込み禁止電圧発生回路工HA
2におけるデイプレッジ嘗ン型MI8FETQ26、Q
29、Q32、書き込み回路WAI。
In other words, the write inhibit voltage generation circuit HA in Figure 2g1
2 dipledge type MI8FETQ26,Q
29, Q32, write circuit WAI.

WA2におけるディブレツンツン型MISFETQ19
、消去回路ER8におけるデイプレッション型MISF
E’rQ40.Q43及び制御回路CRL内のレベルシ
フト回路もしくは電圧分割回路(Q37〜Q39)にお
けるエンハンスメント型MISFETQ37を上記第9
図の構造のMISFETとする。
Dibretsun type MISFETQ19 in WA2
, depletion type MISF in erase circuit ER8
E'rQ40. Q43 and the enhancement type MISFET Q37 in the level shift circuit or voltage dividing circuit (Q37 to Q39) in the control circuit CRL are
The MISFET has the structure shown in the figure.

なお、上記デイプレッション型MISFETは、後の説
明からより明確になるように、ゲート電極84の下のP
型ウェル領域11mの表面にP型不純物、例えば硼素を
イオン打ち込みすることにより形成される。
Note that, in the depletion type MISFET, as will become clearer from later description, the P
It is formed by ion-implanting a P-type impurity, such as boron, into the surface of the type well region 11m.

第1θ図は、npn)ランジスタの断面図を示している
。同図において、nm基板lは、上記トランジスタのコ
レクタ領域とされ、P型ウェル領域11nはベース領域
とされ、n+壓領領域97エミッタ領域とされる。上記
n+型預領97は、MI 5FETのソース領域及びド
レイン領域とするための領域と同時に形成される。上記
npn)ランジスタは、第1図の消去回路ER8におい
て使用される。
FIG. 1θ shows a cross-sectional view of an npn transistor. In the figure, the nm substrate 1 is used as the collector region of the transistor, the P-type well region 11n is used as the base region, and the n+ region 97 is used as the emitter region. The n+ type deposit 97 is formed at the same time as the source and drain regions of the MI 5FET. The above npn) transistor is used in the erase circuit ER8 of FIG.

上記のMNOS及び各種のMISFETは、アルミニウ
ムゲートを持つような構造とされても良いが、前述した
ようなシリコンゲートな持つ構造とされる方が望ましい
The above-mentioned MNOS and various MISFETs may have a structure with an aluminum gate, but it is preferable to have a structure with a silicon gate as described above.

従って、以下においてシリコンゲート技術によって上記
各回路を構成する素子及び配線の構造を詳細に説明する
に当り、理解をより容易にするために、先ず製造方法に
ついて説明する。
Therefore, when explaining in detail the structure of the elements and wiring constituting each of the above circuits using silicon gate technology below, the manufacturing method will first be explained for easier understanding.

以下、第11図(2)乃至◎に基づいて、−枚の半導体
基板上にMNO8素子、エンハンスメン)WMO8素子
、デプリシッン型MO8素子及びバイポーラトランジス
タを形成する際の製造プロセスについて詳細に説明する
Hereinafter, based on FIGS. 11(2) to ◎, the manufacturing process for forming 8 MNO elements, 8 enhancement (enhancement) WMO elements, 8 depleted MO8 elements, and bipolar transistors on two semiconductor substrates will be described in detail.

四 基板ウェハlとして(100)結晶面を有するn型
単結晶、抵抗率8〜12Ω鋼(不純物濃度約5X101
4帰−島)のシリコン(St)ウェハを用いる。このウ
ェハの抵抗率は、低い不純物濃度のウェルを再現性よく
形成するためには、出来るだけ大きい(不純物濃度が小
さい)ものが好ましいが、ここで示すE A ROM 
(E 1ectr LcallyAlterable 
Read 0nly Memory :電気的に書換え
可能な読出し専用メモリ)の実施例では、ウェルの不純
物濃度を約3 X l O”crs−”程度に設定した
ため、上記の程度の不純物濃度のシリコン(si)ウェ
ハを用いる。
4. As a substrate wafer l, an n-type single crystal with a (100) crystal plane, a resistivity of 8 to 12 Ω steel (impurity concentration of approximately 5 x 101
A silicon (St) wafer of 4 types is used. The resistivity of this wafer is preferably as large as possible (low impurity concentration) in order to form wells with low impurity concentration with good reproducibility.
(E 1ectr Lcally Alterable
In the example of the Read Only Memory (electrically rewritable read-only memory), the impurity concentration of the well was set to about 3XlO"crs-", so a silicon (si) wafer with the above impurity concentration was used. Use.

第11図囚に示すようにこのシリコンウェハlの表面を
適当な洗浄液(0,−H,804液あるいはHF液)で
洗浄したのち、熱酸化法により約50 nmのシリコン
酸化膜(SiO,)2を形成し、引き続きCVD (C
hemical Vapor Deposition:
化学蒸着)法により、シリコンナイトライド(S1sN
4)膜3を約100〜140nmの厚さに形成する。こ
の81.N、膜形成法は、常圧縦諷CVD装置、常圧横
型CVD装置および低圧横溢CVD装置などで比較を行
なったが特に大差は見られなかった。しかし、低圧CV
D装置で行なったものが最も膜厚の均一性がよく、ウェ
ハ内で±3%以内に入りており、微細加工上都合がよい
。堆積温度は、各法によって若干の差はあるがいずれも
700〜1000℃の温度範囲が適当である。
As shown in Figure 11, after cleaning the surface of this silicon wafer with an appropriate cleaning solution (0, -H, 804 solution or HF solution), a silicon oxide film (SiO,) with a thickness of approximately 50 nm is formed by thermal oxidation. 2 and continue CVD (C
Chemical Vapor Deposition:
Silicon nitride (S1sN
4) Form the film 3 to a thickness of approximately 100-140 nm. This 81. Regarding the film formation method, a comparison was made using an atmospheric pressure vertical CVD apparatus, an ordinary pressure horizontal CVD apparatus, a low pressure overflow CVD apparatus, etc., but no particular difference was observed. However, low pressure CV
The uniformity of the film thickness obtained using the D device was the best, and was within ±3% within the wafer, which was convenient for microfabrication. Although there are some differences depending on the method, the appropriate deposition temperature is in the range of 700 to 1000°C.

この結果は以下に用いたSt、N、膜形成に対しても同
様である。
This result is also the same for the St, N, and film formations used below.

■ 次にこのシリコンナイトライド膜3の上に写真食刻
法(ホトエツチング法)によりウェルな形成する領域以
外の部分(ウェルとウェルの間)にのみホトレジスト膜
4を形成する。つまり、ウェルな形成する領域の表面は
、SN、N4膜が露出している。この状態で、プラズマ
エツチング法により、露出している部分の81.8.膜
を除去し、第11図(ト)に示すように表面にStO,
膜2を露出させる。この後、上記レジスト膜4をマスク
として。
(2) Next, a photoresist film 4 is formed on this silicon nitride film 3 by photoetching only in the area other than the area where the well is to be formed (between the wells). In other words, the SN and N4 films are exposed on the surface of the region where the well is formed. In this state, the exposed portions of 81.8. The film was removed and StO,
Membrane 2 is exposed. After that, use the resist film 4 as a mask.

レジスト膜のない部分のSk基板中へ、表面に露出して
いるS SO* MA 2を通して、ボロン(B) イ
オンを、エネルギー75KeV、)−タルドーズ3 X
 10 ”ear”で打込みP壓半導体領域5.6を形
成する。
Boron (B) ions are injected into the Sk substrate in the area where there is no resist film through the S SO* MA 2 exposed on the surface with an energy of 75 KeV)-Tardose 3
10 "ear" implant P-shaped semiconductor region 5.6.

(Q この後、上記レジスト膜4を除去した後、ドライ
(乾燥した)酸X(Os)中で、ウェル拡散を行なう。
(Q) After this, after removing the resist film 4, well diffusion is performed in dry acid X (Os).

ボロンはSi中でアクセプタ形の不純物となるためPm
ウェルが形成される。1200℃で16時間拡散した結
果、形成されたP型ウェル(10、11)は、表面濃度
3X1011帰一3、拡散深さ約6μmとなる。但し、
この値は、4探針法により表面シート抵抗を測定した結
果、およびスティンエツチング法により拡散深さを測定
した結果から、ウェルの不純物分布がガウス分布である
ことを仮定して求めた値である。ウェル拡散を酸素中で
行なうのは、低濃度で均一なウェルな形成するためであ
る。
Since boron becomes an acceptor type impurity in Si, Pm
A well is formed. As a result of diffusion at 1200° C. for 16 hours, the formed P-type wells (10, 11) have a surface concentration of 3×10 11 and a diffusion depth of about 6 μm. however,
This value was obtained from the results of measuring the surface sheet resistance using the four-probe method and the diffusion depth using the stain etching method, assuming that the impurity distribution in the well is a Gaussian distribution. . The reason why well diffusion is performed in oxygen is to form a uniform well at a low concentration.

ウェル拡散が終了した時点では、第11図(Qに示すよ
うに、ウェル10,11表面上には約0.85μmのシ
リコン酸化膜(12、13)が形成されており、St、
N、[3表面にはlOμm程度の酸化膜が形成されてい
る。そこで、全面StO,エツチングで、約50 nm
の810.膜を除去することにより、ウェル表面には、
約0.8μmの厚いシリコン酸化膜12.13が残り、
ウェル間には、81、N、膜3表面が露出する。
At the time when the well diffusion is completed, as shown in FIG.
An oxide film of about 10 μm is formed on the surface of N, [3. Therefore, by etching the entire surface with StO, a thickness of approximately 50 nm was etched.
810. By removing the membrane, the well surface has
A thick silicon oxide film 12.13 of about 0.8 μm remains,
Between the wells, 81, N, and the surface of the membrane 3 are exposed.

0 次にSi、N、[3を例えば熱リン酸(H,PO,
)液などを用いてエツチング除去し、ウェル間K。
0 Next, Si, N, [3, for example, hot phosphoric acid (H, PO,
) and remove it by etching using a solution such as K between the wells.

最初に形成した約50 nmの5i01膜(第11図(
[)14 、15 、16)を露出する。この状態では
、ウェル上に約0.8μm、ウェル間には約50nmの
StO,膜が形成されている。この状態で、全面にリン
(P)イオンの打込みをエネルギー125KeV、 ド
ーズ量lXl0”儒−2で行なう。この場合、ウェル上
の厚いSIO,t[12、13力wスクの役目を果し、
ウェル領域の周辺部を除いてはウェル内へはリンのイオ
ン打込みはされず、シェル間には、リンのイオン打込み
がなされ、N型中導体領域20,21,22が形成され
る。なお、上記ウェル拡散時にマスクとして用いた81
.N4膜の端部から、横方向にもウェルが拡散時に拡が
り、約6μm1mの差がSl、N4膜端部(つまり、ウ
ェル上の厚いS fog膜端部)とウェル端部に存在す
る。つまり、上記のリンのイオン打込層はウェル端部か
らウェル内へ約6μmの所まで形成されている。また、
このリンのイオン打込層は、最終的な熱工程を通した後
に測定すると、深さが約1μ工程度となっている。
The initially formed 5i01 film of approximately 50 nm (Fig. 11 (
[)14, 15, 16) are exposed. In this state, a StO film of about 0.8 μm thick is formed on the wells and about 50 nm thick between the wells. In this state, phosphorus (P) ions are implanted into the entire surface at an energy of 125 KeV and a dose of lXl0''f-2.
Phosphorus ions are not implanted into the well except for the peripheral portion of the well region, and phosphorus ions are implanted between the shells to form N-type medium conductor regions 20, 21, and 22. In addition, the 81
.. The well expands laterally from the edge of the N4 film during diffusion, and a difference of approximately 6 μm and 1 m exists between the edge of the Sl and N4 films (that is, the edge of the thick S fog film above the well) and the well edge. In other words, the phosphorus ion implantation layer is formed approximately 6 μm from the end of the well into the well. Also,
This phosphorus ion implantation layer has a depth of about 1 micron steps when measured after the final thermal step.

このように、自己整合的にウェル間にリンイオン打込み
を行なうことKより、ウェル(P型)間の導通な防止す
ることができるため、以下このリン打込層20,21.
22をS AP (Self Ali−gned P 
chaunel field lon 1nsplau
tatlon)j−と呼ぶ。
By implanting phosphorus ions between the wells in a self-aligned manner as described above, conduction between the wells (P type) can be prevented.
22 S AP (Self Ali-gned P
chaunel field lon 1nsprau
It is called tatlon)j-.

上述のように、p型ウェル拡散領域を81.N4膜をマ
スクとして酸化性雰囲気での加熱処理によって形成し、
ウェル表面に形成された厚い酸化膜をマスクとしてウェ
ル間のN2u基板表面に各ウェルにまたがってN型不純
物を打込みウェル間チャネル発生防止用のSAP層を形
成するという方法を採用することによって、マスク枚数
を増や丁ことなくウェル間のイオン打込みができ、又ウ
ェル拡散領域とウェル間のイオン打込層とは自己整合的
に形成することができる。以下この技術をSAP法と称
す。
As mentioned above, the p-well diffusion region is 81. Formed by heat treatment in an oxidizing atmosphere using an N4 film as a mask,
By adopting a method of implanting N-type impurities into the surface of the N2U substrate between the wells, using a thick oxide film formed on the well surface as a mask, and forming an SAP layer for preventing channel generation between the wells, the mask is Ion implantation between wells can be performed without increasing the number of layers, and the well diffusion region and the ion implantation layer between wells can be formed in a self-aligned manner. This technique will hereinafter be referred to as the SAP method.

この後、Si基板表面に形成されているSin。After this, a Si layer is formed on the surface of the Si substrate.

A11(12,13および14.15.16)をすべて
除去する。この状態では、81基板表面に、p型ウェル
領域(1o、11)およびn型(基板n型不純物濃度よ
りも大きい不純物濃度をもつ)領域(20,21,22
)が形成され、さらに、この両者の境界には、約0.4
〜0.5μmの凹凸17(段差)が形成されている。こ
の段差を利用して、次のホトエツチング工程のマスク合
せを行なうことができる。
Remove all A11 (12, 13 and 14.15.16). In this state, p-type well regions (1o, 11) and n-type (having an impurity concentration higher than the substrate n-type impurity concentration) regions (20, 21, 22) are formed on the surface of the substrate 81.
) is formed, and furthermore, at the boundary between the two, approximately 0.4
Irregularities 17 (steps) of ~0.5 μm are formed. Using this step, mask alignment for the next photoetching process can be performed.

次に通常、いわゆるLOCO8(Local 0xi−
clatlon of 5ilicon )酸化と呼ば
れている工程を行なう。
Next, the so-called LOCO8 (Local 0xi-
A process called oxidation is carried out.

(ト)まず、上記したように、81表面の810.膜を
すべて除去したのち、基板の全表面に約50nmのSl
l模膜4を熱酸化法により形成する。ひきつづきCVD
法により、このS10.膜上に100〜140nmの8
1.N4膜を形成する。
(G) First, as mentioned above, 810. After removing all the film, about 50 nm of Sl is applied to the entire surface of the substrate.
A pattern film 4 is formed by a thermal oxidation method. Continued CVD
According to the law, this S10. 8 of 100-140 nm on the film
1. Form an N4 film.

次に写真食刻法(ホトエツチング法)により、活性素子
を形成する領域等の所定領域にのみホトレジスト膜を残
す(第11図■の35.36,37゜3B 、39.4
0)。つまり、この状態では素子間分離をするため等で
厚い酸化膜を形成する必要がある部分の表面は、ホトレ
ジスト膜が除去され、81.N、膜が露出している。こ
の状態でプラズマエツチングを行ない、露出している8
isN+#を除去し、表面に先に形成した約50 nm
のSin。
Next, by photoetching, a photoresist film is left only in predetermined areas such as areas where active elements will be formed (35.36, 37° 3B, 39.4 in Figure 11 ■).
0). In other words, in this state, the photoresist film is removed from the surface of the portion where it is necessary to form a thick oxide film for isolation between elements, etc., and 81. N, membrane is exposed. In this state, plasma etching is performed and the exposed 8
isN+# removed and the approximately 50 nm previously formed on the surface
Sin.

膜(24)を露出させた。この後、上記レジスト膜をマ
スクとして、レジスト膜のない部分のSi基板中へ、表
面に露出しているS五〇HM(24)を通して、ボロン
(B)イオンをエネルギー75KeV 、)−1pvド
ーズ量2 X 10”3−1テ打込み、p型半導体層4
1.42,43,44,45゜46を形成する。この際
、高耐圧DMO8を形成する必要のある部分はウェル端
部のSAPインプラ層の中KsiaNa膜の端部がくる
ようにホトマスクを設計する。このようにすると、第1
1図■に示すよう罠、8AP層(21)とウェルにまた
がってアクティブ領域が形成される。なお、このボロン
イオン打込みを以下フィールドインプランテーシ冒ン(
Fインプラ)と称す。
The membrane (24) was exposed. After that, using the above resist film as a mask, boron (B) ions are introduced into the Si substrate in the part where there is no resist film through the S50HM (24) exposed on the surface at an energy of 75 KeV, )-1 pv dose. 2 x 10" 3-1 Te implant, p-type semiconductor layer 4
1. Form 42, 43, 44, 45°46. At this time, the photomask is designed so that the end of the KsiaNa film is located in the SAP implant layer at the end of the well where it is necessary to form the high breakdown voltage DMO8. In this way, the first
As shown in FIG. 1, an active region is formed spanning the trap, the 8AP layer (21), and the well. This boron ion implantation is described below as a field implantation method (
It is called F implant.

[F] この後、上記レジスト膜を除去した後、ウェッ
ト(湿った)酸素(0,)中で、フィールド酸化を行な
う。この酸化処理を1000℃で約4時間行なうことに
より、Si、N4膜が除去されている部分の8i基板表
面には、約0.95μmのSIO。
[F] Thereafter, after removing the resist film, field oxidation is performed in wet (moist) oxygen (0,). By performing this oxidation treatment at 1000° C. for about 4 hours, about 0.95 μm of SIO is formed on the surface of the 8i substrate where the Si and N4 films have been removed.

膜(60)が形成される。この状態で、ウェル間に約0
,95μmの厚いフィールド酸化膜が形成されている部
分、例えば第11図[F]20のSt衣表面はSAPに
よるリンと、Fインプラによるボロンが混在しており、
しかもト°−ズ量では、リンがI X 10 ”crs
−”、ボayが2X10”cm−雪とホ。
A membrane (60) is formed. In this state, approximately 0 between the wells
, the part where a 95 μm thick field oxide film is formed, for example, the St coating surface shown in FIG.
Moreover, in the amount of tones, phosphorus is I
-”, the bow is 2X10”cm-Yuki and Ho.

ンの方が多量に打込まれ(いるが、フィールド酸化を行
なう際KSiO,中へ偏析する量がボロンの方が太きい
、つまり、81中のボロンはSIO,との界面でデイプ
リート(枯渇)するが、Si中のリンは5iO1との界
面でパイルアップ(蓄積)される(第28図、第29図
参照)ため、最終的には、ウェル間の表面は、リンの濃
度が大きく、チャネルストッパーとしての役目を十分果
たしている。このように前記SAP法とLOCOSプロ
セスを共用し上記の如くリンとボロンのStO,界面で
の挙動の違いをうまく利用することにより、特にマスキ
ングの工程を用いずに出来るだけ低濃度のリン打込み(
これは、後程述べる、高耐圧デプリーシw y M O
S F E T D M OSのドレインとして用いる
ために必要な事項)と、これ以上のドーズ量を必要とす
るボロン打込み(寄生MO8(フィールドMO8)のし
きい電圧をある程度高く保つために必要な事項)を共存
させ、かつ、最終的にリン濃度を高くするプロセス技術
が可能となる。
However, during field oxidation, the amount of boron that segregates into KSiO is larger than that of boron.In other words, the boron in 81 is depleted at the interface with SIO. However, since phosphorus in Si piles up (accumulates) at the interface with 5iO1 (see Figures 28 and 29), the surface between the wells has a high concentration of phosphorus, and the channel It fulfills its role as a stopper.In this way, by sharing the above-mentioned SAP method and LOCOS process and making good use of the difference in behavior of phosphorus and boron at the StO interface as described above, it is possible to eliminate the need for a masking process. Inject phosphorus at the lowest possible concentration (
This is due to high voltage depletion, which will be discussed later.
Items required for use as the drain of SFETDMOS) and boron implantation that requires a higher dose (items required to maintain the threshold voltage of parasitic MO8 (field MO8) to a certain degree) ) can coexist and ultimately increase the phosphorus concentration.

かくして、第11図■のp型イオン打込層41〜46に
対応して基板表面の厚い酸化膜下にp型半導体領域51
〜56が形成される。
Thus, a p-type semiconductor region 51 is formed under the thick oxide film on the substrate surface corresponding to the p-type ion implantation layers 41 to 46 in FIG.
~56 are formed.

さて、このフィールド酸化を行なった直後の状態は、第
11図0に示すようにアクティブ領域上には、約50 
nmのS10.膜24上に約100〜140 nmの5
1aNa膜(25〜30)、さらにその表面に約20n
mの酸化膜が形成されており、フィールド領域には、約
0,95μmのS10.膜(60)が形成されている。
Immediately after performing this field oxidation, as shown in FIG.
nm S10. 5 of about 100-140 nm on the film 24.
1aNa film (25-30), and about 20n on the surface
An oxide film of about 0.95 μm is formed in the field region. A membrane (60) is formed.

0 この状態で、全面sio、エツチングを行ない約5
0 nmのStO,膜を除去すると、フィールド領域に
は、約0.9μmの810.膜60が残り、アクティブ
領域には50 nmのStO,膜24および100〜1
40nmのSt、N4膜25〜30が残存し、このSl
、N4膜が露出している。そこで引きつづき、このSi
、N4膜25〜30を、例えば、熱リン酸(HsPOa
)液などを用いて、除去する。
0 In this state, perform sioting and etching on the entire surface, approximately 5
After removing 0 nm of StO, the field region has approximately 0.9 μm of 810. Film 60 remains, with 50 nm of StO in the active region, film 24 and 100-1
A 40nm St, N4 film 25-30 remains, and this Sl
, the N4 film is exposed. Continuing with this, this Si
, the N4 films 25 to 30 are heated with hot phosphoric acid (HsPOa), for example.
) Remove using liquid etc.

このようにすると、アクティブ領域には、先に形成した
約50 nmの810.膜24が残存しており、この8
401膜24をアクティブMIaFETゲート酸化膜と
して使用することも可能であるが、LOCO8端部に発
生する異常な領域(一般には、5tsNt PAではな
いかと考えられている)のために、ゲート耐圧の不良等
が生じやすいため、第11図0に示すようにこの薄い酸
化膜24及びその上のSl、N、膜を一旦除去し、さら
に例えば45 nmのStO,形成→除去を繰り返した
後、第11図0に示すように実際にゲート絶縁膜として
使う約75nmのsto、 M (62〜67)を、例
えばドラ40191000℃110分で形成する。
In this way, the active region is covered with the previously formed 810. The membrane 24 remains, and this 8
Although it is possible to use the 401 film 24 as the active MIaFET gate oxide film, the gate breakdown voltage may be poor due to the abnormal region (generally thought to be 5tsNt PA) that occurs at the end of LOCO8. As shown in FIG. 110, this thin oxide film 24 and the Sl, N, and films on it are removed once, and then, for example, after repeating the formation and removal of 45 nm of StO, As shown in FIG. 0, a sto, M (62 to 67) of about 75 nm, which is actually used as a gate insulating film, is formed, for example, at 1,000 DEG C. for 110 minutes.

0 、さらに、MOS)ランジスタのうち、EMOS 
(Enhaucement moda MOS : L
/きい電圧が高くゲート電圧Ovで電流が実用上0であ
るもの)のしきい電圧を設定するために、上記薄いゲー
ト絶縁[62〜67を通して全面にボロンイオンを打込
みエネルギー40KeV、)−タルドーズ2X10”/
α重で打込む(第11図071〜76)。
0, furthermore, among the transistors (MOS), EMOS
(Enhaucement mode MOS: L
In order to set the threshold voltage of the thin gate insulator [62 to 67, boron ions are implanted into the entire surface with an energy of 40 KeV) - Taldose 2X10. ”/
Drive with α weight (Fig. 11 071-76).

当然のことながら、厚い酸化膜を有しているフィールド
領域には、このボロンは打込まれず、アクティブ領域の
約75 nmの810.膜が存在している部分の下のS
五基板表面に、SムO1膜を通して打込まれる。
Naturally, this boron is not implanted in the field regions which have a thick oxide, and the 810.degree. S below the part where the membrane is present
5. Implanted onto the surface of the substrate through an SmuO1 film.

(I)  次に、この実施例で述べるEAROMは、周
辺回路なE/Dイ/バータを用い高速化しているため、
上に述べたEMO8以外KDMO8(De−pleti
on mode MOS : Lきい電圧が低く、ゲー
ト電圧Ovで電流が流れるもの)を形成する必要がある
。このDMO8を所定の部分に形成するため、S10.
膜60.62〜67上にホトレジスト膜な被着したのち
、ホトエツチング工程により、第11図(I)に示すよ
うにDMO8を形成する必要のある領域上のホトレジス
ト膜を除去し、その他の部分はホトレジスト膜80を残
し、これをマスクとして、所定の部分にのみリンのイオ
ン打込みを行ない(81)、DMO8のしきい電圧を設
定する。ここでは、例えば、エネルギー100KeV。
(I) Next, since the EAROM described in this example uses an E/D converter as a peripheral circuit to increase the speed,
KDMO8 (De-pleti) other than EMO8 mentioned above
It is necessary to form an on mode MOS (one in which the L threshold voltage is low and current flows at the gate voltage Ov). In order to form this DMO8 in a predetermined portion, S10.
After a photoresist film is deposited on the films 60, 62 to 67, the photoresist film on the area where the DMO 8 needs to be formed is removed by a photoetching process as shown in FIG. 11(I), and the other parts are left. Using the photoresist film 80 as a mask, phosphorus ions are implanted only in predetermined portions (81), and the threshold voltage of the DMO 8 is set. Here, for example, the energy is 100 KeV.

ドーズ量1.2 X 10 ’ ”7cm”で打込んだ
。これは、高耐圧DMO8の領域も同様である(第11
図(I)81)。このように、フェル間の自己整合的分
離法(SAP)法によって作られたウェル周辺の境界部
表面にデプリシlンMO8FETを形成することによっ
て以下の説明からも判るように同一チップ上にホトマス
クの増加なしに不揮発性メモリ素子MNO8と高耐圧D
MO3を共存せしめることが可能となる。
It was implanted at a dose of 1.2 x 10'"7cm". This also applies to the region of the high voltage DMO8 (11th
Figure (I) 81). In this way, by forming a deprisin MO8FET on the boundary surface around the well made by the self-aligned isolation method (SAP) between fers, it is possible to form a photomask on the same chip as will be seen from the following explanation. Non-volatile memory element MNO8 and high breakdown voltage D without increasing
It becomes possible to coexist with MO3.

(J)  次に、上記のホトレジスト膜80を除去した
後、S tO,繰上にCVD法により多結晶シリコン(
poly 81 )層を約o、35μms約580℃で
形成する。poly 81形成法についても、常圧法と
低圧法を比較したが、膜厚の均一性が後者の方がすぐれ
ているという事実以外には、特に大きな特性上の差はな
かった。引き続き、poly  Siに拡散法によりリ
ンをドーピングした。この場合の条件は、例えば、10
00℃で、20分POCz、源からのPをpoly 8
1表面に堆積、拡散し、さらに5分間の引きのばしを行
ない、  poly Siの抵抗を約15Ω/口とした
(J) Next, after removing the photoresist film 80, polycrystalline silicon (
A poly 81 ) layer is formed at about 580° C. for about 35 μms. Regarding the poly 81 formation method, a normal pressure method and a low pressure method were also compared, and apart from the fact that the latter method was superior in film thickness uniformity, there were no particularly large differences in characteristics. Subsequently, polySi was doped with phosphorus by a diffusion method. The conditions in this case are, for example, 10
00℃, 20 min POCz, P from the source poly8
1 surface, and was further stretched for 5 minutes, so that the resistance of polySi was about 15Ω/hole.

この後、polys1表面に形成されているリンガラス
を例えばHFなどを含む液でエツチング除去したのち、
ホトエツチング法により、所定の部分のみホトレジスト
を残し、プラズマエツチング法によって、ホトレジスト
が残存している部分以外のpolyslを除去し、Si
n、膜上に第1層polyStによりゲート電極、およ
び配線を形成した(第11図(J)83.84)。
After that, the phosphorus glass formed on the surface of polys1 is removed by etching with a solution containing HF, etc.
By photo-etching, the photoresist is left only in a predetermined area, and by plasma etching, polysl is removed from areas other than the areas where the photoresist remains.
n, a gate electrode and wiring were formed using a first layer of polySt on the film (FIG. 11 (J) 83.84).

次に、上記第1層pO監ySi層(83,84)をマス
クとして、ゲート酸化膜62を選択的にエツチングし第
11因りに示すように基板表面を部分的に露出せしめる
Next, using the first pO-Si layer (83, 84) as a mask, the gate oxide film 62 is selectively etched to partially expose the substrate surface as shown in the eleventh point.

■ この後、ウェットな雰囲気で850℃、20分の酸
化を行ない、露出したSt基板表面に約40 nmのS
in、膜(第11図頓87)を、polyS1表面上に
約200 nmの810.膜(85,86)を形成する
。この後、全面S tO,膜エツチングを行ない約60
 nmのsto、mを除去することにより、poly 
Sl上圧は約140 nmのS10.が残される。この
ようにpoly 81の上に厚い酸化膜を形成し、St
基板表面には、十分薄い酸化膜を形成するためには、p
oly Si中に少なくともリンを10 ”cm ”以
上含ませておき、酸化を600〜1000℃の範囲でウ
ェットな雰囲気で行なうことが重要である。
■ After this, oxidation was performed at 850°C for 20 minutes in a wet atmosphere, and about 40 nm of S was applied to the exposed St substrate surface.
In, the film (11th figure 87) was deposited on the polyS1 surface with approximately 200 nm of 810. A film (85, 86) is formed. After this, the entire surface was subjected to S tO and film etching for about 60 minutes.
By removing nm sto, m, poly
The S1 upper pressure is approximately 140 nm S10. is left behind. In this way, a thick oxide film is formed on poly 81, and St
In order to form a sufficiently thin oxide film on the substrate surface, p
It is important to contain at least 10 cm of phosphorus in the olySi and to perform the oxidation in a wet atmosphere at a temperature in the range of 600 to 1000°C.

■ 次に、polysl上に残されたS io、膜85
゜86をマスクとして(つまり、この場合の5iO1が
高濃度にドープされた第1層polysiのエツチング
を防止している)、露出したSt基板表面をNH,−H
,O,およびHCL−H,O,を含むエツチング液で軽
くエツチングしたのち、約2nmの薄い酸化!(第11
図■88)をN!希釈O1中で850℃、120分の酸
化により形成し、引き続いてCVD法により、約50 
nmの81.N、膜(90)を形成する。ここで、形成
したSi、N4膜の形成法も前に触れたような各種の方
法で比較したが、最終的には、後で述べる高温のH,ア
ニールにより、いずれの場合も問題のない特性を得るこ
とができた。
■ Next, the S io film 85 left on the polysl
86 as a mask (in other words, 5iO1 in this case prevents etching of the highly doped first layer polysilicon), the exposed St substrate surface was etched with NH, -H.
, O, and HCL-H, O, after being lightly etched with an etching solution containing H, O, a thin oxide of about 2 nm! (11th
Figure ■88) is N! Formed by oxidation at 850°C for 120 minutes in diluted O1, followed by CVD method to form approximately 50%
81.nm. N, form a film (90). Here, we compared the formation methods of the formed Si and N4 films using various methods as mentioned earlier, but in the end, we found that the high temperature H and annealing described later resulted in no problem in any case. I was able to get

この後、この81.N、膜90上にpoly Si  
(第2層目)を約0.3μm堆積した後、ホトエツチン
グ法により加工し、第2層(第2の) poly Si
ゲート(第11図091)を形成する。引き続いて、第
1膚polyS1 (91)をマスクとし【、1X10
1・tar ” @ 90 KaV ”11’ 17ン
イオンをシリコン基板内に打込みソース、ドレイン等の
N型半導体領域(92〜100)を形成し、同時に第2
層potY st 91にもリンをドーピングした。こ
の際、第1層のpolysl (83、84)は、すで
にリンがドープされ、結晶粒が増大しているため、リン
イオンの打込みにより、第11f4 poly Sl下
のSt基板表面に、リンが打込まれる危険があるが、上
記したように、第1膚polyS1上には、約140n
mの810.膜85.86と、50nmのSl、N。
After this, this 81. N, polySi on the membrane 90
After depositing a layer (second layer) of about 0.3 μm, it is processed by photoetching to form a second layer (second layer) of polySi.
A gate (091 in FIG. 11) is formed. Subsequently, using the first skin polyS1 (91) as a mask, [,1X10
1.tar'' @ 90 KaV ``11'' 17 ions are implanted into the silicon substrate to form N-type semiconductor regions (92 to 100) such as sources and drains, and at the same time, the second
The layer potY st 91 was also doped with phosphorus. At this time, since the first layer of polySL (83, 84) has already been doped with phosphorus and the crystal grains have increased, phosphorus is implanted into the surface of the St substrate under the 11f4 polySL by implanting phosphorus ions. However, as mentioned above, about 140n on the first skin polyS1
810 of m. Film 85.86 and 50 nm of Sl,N.

膜90が形成されているため、この危険性は除かれる。Due to the formation of membrane 90, this risk is eliminated.

−次に、第2層poly Si 91の下に形成されて
いるSi、N、膜(90)をマスクとし【第2膚pol
yS1  (91,84)をウェットな雰囲気で例えば
850℃10分間選択酸化した後、この酸化膜(102
)をマスクとして、8i、N、膜を選択的に除去する。
- Next, using the Si, N, film (90) formed under the second layer poly Si 91 as a mask, [second skin pol
After selectively oxidizing yS1 (91,84) in a wet atmosphere at 850°C for 10 minutes, this oxide film (102
) was used as a mask to selectively remove the 8i, N, film.

つまり、高濃度にドープされた第1膚polyS1を上
の酸化膜でSl、N、エツチング液から保aしている。
In other words, the highly doped first skin polyS1 is protected from Sl, N, and etching solution by the upper oxide film.

この状態では、第1膚polySiゲートとソース又は
ドレイン間の耐圧(ゲート耐圧)が悪いため、この後、
850℃、30分間ウェット雰囲気中で酸化処理を行な
い、第2層polyslゲートのゲート耐圧を向上させ
るとともに、第1膚polyS1 (83、84)ゲー
トの端部の形状を改害し、耐圧を向上させている。この
状態では、第11図(財)に示すように、第1膚pol
yS1層83.84上に、約0,3/JfflのSin
、膜85.86が、第1膚polyS1層91およびソ
ース、ドレインn+拡散層上には約0.2μmの5iO
1膜(102,104〜112)が形成されている。
In this state, the breakdown voltage between the first polySi gate and the source or drain (gate breakdown voltage) is poor, so after this,
Oxidation treatment was performed at 850°C for 30 minutes in a wet atmosphere to improve the gate breakdown voltage of the second layer polyS1 gate, and to modify the shape of the end of the first layer polyS1 (83, 84) gate to improve the breakdown voltage. ing. In this state, as shown in Figure 11, the first skin pol
On the yS1 layer 83.84, there is a Sin of about 0.3/Jffl.
, films 85 and 86 are coated with approximately 0.2 μm of 5iO on the first polyS1 layer 91 and the source and drain n+ diffusion layers.
One film (102, 104 to 112) is formed.

上記したように、ポリシリコンの如き高温に耐える材料
をゲート電極として第11図(J)10のようにMO8
素子を形成したのち、低温酸化法によりこのゲート電極
に酸化膜を形成し、Sl基板(ウェル)上の薄いSIO
,膜を除去し、改めて基板上に810.膜を形成し、そ
の上&C8l*Na膜を設は更にその上に部分的にポリ
Stのゲート電極を形成し、上記31.N4Mをマスク
としてポリStゲート表面を酸化して酸化膜を形成し、
この酸化膜をマスクとして8%、N4膜を除去して第1
1図特に示す如きMN08X子を形成するという方法を
採用することによって、MOSよりも後にMNO8素子
が形成されるためMNO8素子の特性の劣化が少なくな
る。又、選択酸化法を適用してMOS又はMNOSのゲ
ートを酸化膜で覆うため層間耐圧又は層間容量等で好ま
しい特性をもったものが得られる。
As mentioned above, the gate electrode is made of a material that can withstand high temperatures, such as polysilicon, and MO8 is used as shown in FIG.
After forming the device, an oxide film is formed on this gate electrode using a low-temperature oxidation method, and a thin SIO film is formed on the Sl substrate (well).
, the film is removed, and the film is placed on the substrate again at 810. A film is formed, a &C8l*Na film is formed thereon, and a gate electrode of polySt is partially formed thereon, and the process described in 31. Oxidize the polySt gate surface using N4M as a mask to form an oxide film,
Using this oxide film as a mask, 8% of the N4 film was removed and the first
By adopting the method of forming the MN08X element as particularly shown in FIG. 1, the MNO8 element is formed after the MOS, so that the deterioration of the characteristics of the MNO8 element is reduced. Furthermore, since the selective oxidation method is applied to cover the gate of the MOS or MNOS with an oxide film, a device with favorable characteristics such as interlayer breakdown voltage or interlayer capacitance can be obtained.

このようにしてMNO8素子が形成されるが、第11図
■及び特に対応してMNO8素子形成部及びMO8素子
形成部を拡大断面図を用いて描くと第30図乃至第33
図のようになる。即ち、第30図のように、10 nm
以下という極めて薄い310、膜88の上に被着形成さ
れたSi、N、膜90上に部分的にポリシリコン層91
が形成され、このポリシリコン層をマスクとして基板表
面内にソース・ドレイン形成用不純物が導入され、次い
で第31図に示すように818N411JIをマスクと
してこのポリシリコン層91の表面が酸化されその表面
に比較的厚い酸化膜(Sin、)  102が形成され
る。更に第32図のように、この形成された酸化膜10
2をマスクとしてSl、N4膜90が部分的にエツチン
グ除去される。この時薄いStO。
In this way, the MNO8 element is formed, and when the MNO8 element forming part and the MO8 element forming part are drawn using enlarged cross-sectional views in FIG. 11 and in particular, FIGS.
It will look like the figure. That is, as shown in FIG.
A very thin layer 310 of Si, N, and a polysilicon layer 91 partially deposited on the film 90.
is formed, impurities for source/drain formation are introduced into the substrate surface using this polysilicon layer as a mask, and then, as shown in FIG. 31, the surface of this polysilicon layer 91 is oxidized using 818N411JI as a mask. A relatively thick oxide film (Sin) 102 is formed. Furthermore, as shown in FIG. 32, the formed oxide film 10
2 as a mask, the Sl and N4 films 90 are partially etched away. At this time, thin StO.

1[88も基板表面より除去されるが、第33図に示す
ように酸化性雰囲気中で加熱処理して露出されたソース
・ドレイン領域の表面に酸化@(810t)104.1
05を形成する。ゲート電極材料と81、N、膜エツチ
ング液(又はガス)の組み合せによっCは、ゲート電極
もエツチングされるおそれがあるが、上記のようにゲー
ト電極をパターニングした後Si、N、膜をマスクとし
【酸化しゲート電極を酸化膜で覆いこの酸化膜をマスク
としてSl、N、膜をエツチングするので、ゲート電極
材料がSi3N4エツチング液によってエッチされる場
合にもこの方法で微細なゲート電極を保護することがで
きる。又、第33図に示すようにポリシリコン層91上
のslo、膜102とシリコン基板(ウェル)表面に形
成されるS10.膜104.105とで81.N、膜9
0が完全に覆われるので、このように十分な酸化処理を
施こすことにより【、所謂プロテクテッドゲー) (p
rotected gata)の構造を自己整合的に形
成することができるので、MNO8素子のゲート耐圧を
向上することができ、又、寄生容量を小さくすることが
できる等の効果がある。
1[88 is also removed from the substrate surface, but as shown in FIG.
Form 05. Depending on the combination of the gate electrode material, 81, N, and film etching solution (or gas), there is a risk that the gate electrode will also be etched, but after patterning the gate electrode as described above, the Si, N, and film are masked. [The gate electrode is oxidized and covered with an oxide film. This oxide film is used as a mask to etch the Sl, N, and film, so even if the gate electrode material is etched with Si3N4 etching solution, this method protects the fine gate electrode. can do. Further, as shown in FIG. 33, slo on the polysilicon layer 91, S10. 81. with membranes 104 and 105. N, membrane 9
0 is completely covered, so by performing sufficient oxidation treatment in this way, [, so-called protected game] (p
Since a protected gate structure can be formed in a self-aligned manner, the gate breakdown voltage of the MNO8 element can be improved and the parasitic capacitance can be reduced.

また、第30図乃至第33図より通解されるように、同
一半導体基板上にMNO8素子とMO8素子との画素子
を形成し、MNO3素子のゲート下にのみSl、N4膜
90を残すことにより、上記の如<MNO8素子のゲー
ト耐圧を向上させるために行なう酸化処理で第33図に
示すようにMO8素子のゲート電極の端部も酸化され逆
ひさし構造とすることができMO8素子のゲート耐圧を
も向上せしめることができるので、結果として両タイプ
の素子のゲート耐圧を向上できる。
Furthermore, as can be understood from FIGS. 30 to 33, by forming pixel elements of 8 MNO elements and 8 MO elements on the same semiconductor substrate, and leaving the Sl and N4 films 90 only under the gates of the 3 MNO elements, As shown in FIG. 33, in the oxidation treatment performed to improve the gate breakdown voltage of the MO8 element, the end of the gate electrode of the MO8 element is also oxidized, creating an inverted canopy structure, which increases the gate breakdown voltage of the MO8 element. As a result, the gate breakdown voltage of both types of devices can be improved.

四 次に、第11図−の工程を終えたあとホトエツチン
グ法により、第11図■のように上記の各酸化膜で、後
でその下のn+層あるいはpolysL層と電気的な接
続をとる必要がある場合、例えば(106,112)お
よび、p型りエルとコンタクトをとる必要のある所定の
部分例えば(110゜111)の810.膜をエツチン
グ除去する。この場合、約0.3μmの810.膜エツ
チングを行なうため、p型ウェルとコンタクトをとる部
分の酸化膜は、一部エッチングされるだけで、約0.3
μmのSin、膜が残っている。
4. Next, after completing the steps shown in Figure 11-1, it is necessary to use the photoetching method to make electrical connections with the N+ layer or polysL layer below with each of the above oxide films, as shown in Figure 11 (2). If there is, for example (106, 112) and a predetermined part that needs to make contact with the p-type reel, for example 810. of (110° 111). Remove the film by etching. In this case, about 0.3 μm of 810. Because film etching is performed, the oxide film in the part that makes contact with the p-type well is only partially etched, and the thickness of the oxide film is approximately 0.3
A µm Sin film remains.

0 この後、上記工程で用いたホトレジスト膜を除去し
たのち、CVD法により、P10m!1度約1モルのフ
ォスフオシリケードガラス(以下リンガラスと称す)2
0を堆積し、この後、H2雰囲気で、900℃、20分
の熱処理を行ない、リンガラスの緻密化、およびMNO
8素子の特性改善を行なう。
0 After that, after removing the photoresist film used in the above step, P10m! Phosphosilicate glass (hereinafter referred to as phosphorus glass) 2 of approximately 1 mole per degree
After that, heat treatment was performed at 900°C for 20 minutes in H2 atmosphere to densify the phosphorus glass and MNO
Improved the characteristics of 8 elements.

この後、上に記したようなn+層、 polysi層お
よびp型ウェル層などと、電気的な接続をとる必要があ
る領域上のリンガラスなホトエツチング法により除去す
る。この際、光にあけた酸化膜の穴(114〜11B)
と、このリンガラスの穴が少なくとも1部の領域を共有
するようにし、その部分のSt基板表面、あるいはpo
lysi表面を露出する。この状態では、p型ウェルと
コンタクトをとろ部分(116,117,60)には、
光のエツチング時のオーバーエツチングによりわずかに
膜厚が減少するものの、依然として、約062μm程度
のStO,膜が残っているため、さらに、ホトエツチン
グ法により、先にあけたリンガラスの穴の内11にホト
レジストの穴がくるようにして、残った約0.2μmの
S tO,膜をエツチング除去する。
Thereafter, the areas where electrical connections need to be made with the N+ layer, polysilicon layer, p-type well layer, etc. described above are removed by a phosphorus photoetching method. At this time, holes in the oxide film (114 to 11B) were opened to the light.
The holes in the phosphor glass share at least a part of the area, and the St substrate surface or po
Expose the lysi surface. In this state, the parts (116, 117, 60) that make contact with the p-type well have
Although the film thickness slightly decreases due to over-etching during photo-etching, there is still a StO film of approximately 0.62 μm remaining, so the photo-etching method is used to fill 11 of the previously drilled holes in the phosphor glass. The remaining STO film of about 0.2 μm is removed by etching so that the hole in the photoresist is aligned.

リンガラスとSIO*Jll[の二層膜にコンタクト用
の穴をあける場合、リンガラスのエツチング速度が早<
StO,のエツチング速度が遅いため二層膜を一度に穴
あけを行なうと穴の寸法が大きくなったり、或いはホト
レジストとリンガラスの密着性が悪くなる等加工上の問
題があるが、上述の第11図(へ)及び第11図00説
明及び部分拡大図第34図乃至第36図より判るように
、先ず基板表面上のS io、膜(105)にコンタク
ト用マスクを用いてエツチングにより穴あけ(119)
を行ない、この後リンガラス(120)を堆積させ、次
に少なくとも上記コンタクト用穴119の一部を共有す
る形でリンガラス1120に穴あけを行ない孔部125
を設けるようKすることによって、該穴あけが設計値に
対してより精度よく行なうことができる。なお、第36
図ではリンガラスの穴部125がS io、膜の穴部1
19より少しずれた形態を図示しているが、アルミニウ
ム等の金属配線の段切れを防止するためにはsho、膜
の穴部119を全て更に望ましくは5101膜の端部表
面までも露出するようにリンガラスの穴部125を形成
した方が望ましい。
When making contact holes in a two-layer film of phosphor glass and SIO*Jll[, the etching speed of phosphor glass is fast.
Due to the slow etching speed of StO, there are processing problems such as the size of the hole becoming large or the adhesion between the photoresist and the phosphor glass worsening if the two-layer film is drilled at once. As can be seen from the explanation of Figure 1100 and the partially enlarged diagrams of Figures 34 to 36, first, a hole (119) is formed in the Sio film (105) on the surface of the substrate by etching using a contact mask. )
After that, phosphor glass (120) is deposited, and then a hole is drilled in the phosphor glass 1120 so as to share at least a part of the contact hole 119, and a hole 125 is formed.
By setting K so as to provide , the drilling can be performed with higher precision than the design value. In addition, the 36th
In the figure, the hole 125 of the phosphor glass is S io, and the hole 1 of the membrane
19 is shown, but in order to prevent metal wiring such as aluminum from breaking, it is necessary to expose all the holes 119 of the film, and preferably even the end surface of the 5101 film. It is preferable to form a hole 125 made of phosphor glass.

[F] 次に、上記で使用したホトレジストを除去した
のち、全面KAA蒸着膜を約300℃で形成する。膜厚
は約0.8μmである。
[F] Next, after removing the photoresist used above, a KAA vapor-deposited film is formed on the entire surface at about 300°C. The film thickness is approximately 0.8 μm.

次にホトエツチング法により、第11図0に示すように
上記At膜に配線パターンを形成してアルミニウム電極
又は配線部121,122,123゜124を形成し、
ホトレジストを除去したのち、上記人りとn ” 、 
poly Si あるいはp型ウェルとのコンタクトを
確実にとるため、および表面準位を減少するため、H2
雰囲気で約450℃60分の熱処理を行なう。
Next, a wiring pattern is formed on the At film by photoetching as shown in FIG.
After removing the photoresist,
In order to ensure contact with poly Si or p-type well and to reduce the surface state, H2
Heat treatment is performed at about 450° C. for 60 minutes in an atmosphere.

以上詳細に説明した(6)乃至[F]の工程を終ること
によって、第11図0に示すように、ゲート電極91を
有するMNO8素子、ゲート電極83を有するエンハン
スメント型のMO8素子、ゲート電極84を有するデプ
リーション型のMO8素子と共に、特別なホトマスクを
増加せずに半導体領域97.11.1からなるNPN型
バイポーラトランジスタを一枚の半導体基板1内及びそ
の上に形成することができる。なお、同図中121はE
M0S素子のソース又はドレイン電極を、122はバイ
ポーラトランジスタのエミッタ電極上、123は同トラ
ンジスタのベース電極及びp型りエル領域11の電標を
、124は領域22及び基板の電極を構成している。
By completing the steps (6) to [F] described in detail above, as shown in FIG. Together with the depletion type MO8 element having the above structure, an NPN bipolar transistor consisting of the semiconductor region 97.11.1 can be formed in and on one semiconductor substrate 1 without increasing the number of special photomasks. In addition, 121 in the same figure is E
122 is the emitter electrode of the bipolar transistor, 123 is the base electrode of the transistor and the electric mark of the p-type reel region 11, and 124 is the electrode of the region 22 and the substrate. .

第15図は、リンガラス層を形成する前のメモリアレイ
の平面図を示し、第16図は、アルミニウム配線を形成
した後のメモリアレイの平面図を示している。また第1
7図、第18図及び第19図は、それぞれ第16図の平
面のA−A視断面、B−B視断面及びC−C視断面を示
している。
FIG. 15 shows a plan view of the memory array before forming the phosphor glass layer, and FIG. 16 shows a plan view of the memory array after forming the aluminum wiring. Also the first
7, FIG. 18, and FIG. 19 respectively show a section taken along line AA, section taken along line BB, and section taken along line CC of the plane shown in FIG. 16.

メモリアレイは、n型シリコン基板1上に形成されたP
型ツエル領域10a上に形成されている。
The memory array consists of P
It is formed on the mold twill region 10a.

gls図において、メモリセルのMNOS及びスイッチ
用MISFETのソース領域、ドレイン領域及びチャン
ネル領域とされる部分は一点@線で区画されて示されて
いる。上記の一点鎖線で囲まれた区域CHI 、CH2
以外のP型ウェル領域10aの表面には、厚いシリコン
酸化膜60が形成されている。
In the gls diagram, the source region, drain region, and channel region of the MNOS of the memory cell and the switch MISFET are shown separated by dotted @ lines. Areas CHI and CH2 surrounded by the dashed line above
A thick silicon oxide film 60 is formed on the other surfaces of the P-type well region 10a.

上記Pmウェル領域10aの表面には、シリコン酸化膜
を介して上記区域CHI、CH2を横切る方向に、メモ
リセルのスイッチ用MISFETのゲート電極とされか
つ第1のワード線とされる複数の多結晶シリコン層Wl
 1 、W21 、WB2゜W41が配置されている。
On the surface of the Pm well region 10a, a plurality of polycrystalline crystals are formed on the surface of the Pm well region 10a in a direction crossing the areas CHI and CH2 through a silicon oxide film, and are used as gate electrodes of MISFETs for switching memory cells and as first word lines. Silicon layer Wl
1, W21, WB2°W41 are arranged.

同様に、メモリセルのMNOSのゲート電極とされかつ
第2ワード線とされる複数の多結晶シリコン層Wl 2
 、W22 、W32 、W42が配置されている。
Similarly, a plurality of polycrystalline silicon layers Wl 2 serve as gate electrodes of MNOS of memory cells and serve as second word lines.
, W22, W32, and W42 are arranged.

上記各多結晶シリコン層で覆われていない区域CHI 
、CH2におけるpiミラエル域10aの表面には、前
記の第11図をもって説明したような製法によりnm不
純物が導入され、MNOS及びスイッチ用MISFET
のソース及びドレイン領域とするためのn’JM領域が
形成されている。
Area CHI not covered by each of the above polycrystalline silicon layers
, nm impurities are introduced into the surface of the pi mirael region 10a in CH2 by the manufacturing method explained above with reference to FIG.
n'JM regions are formed to serve as source and drain regions.

区域CHI内圧おいて、n+型領領域92a多結晶シリ
コン層Wll、W12及びn+型領領域92a、第1の
メモリセルを構成する。丁なわち、n+型領領域92a
、スイッチングMISFETのドレイン領域を構成し、
多結晶シリコン層W11はそのゲート電極を構成する。
At the internal pressure of area CHI, the n+ type region 92a, the polycrystalline silicon layers Wll, W12, and the n+ type region 92a constitute the first memory cell. In other words, the n+ type region 92a
, constitutes the drain region of the switching MISFET,
Polycrystalline silicon layer W11 constitutes the gate electrode.

また、多結晶シリコン層W12はMNOSのゲート電極
を構成し、n 型領域94aはそのソース領域を構成す
る。
Further, the polycrystalline silicon layer W12 constitutes a gate electrode of the MNOS, and the n-type region 94a constitutes its source region.

上記区域CHI内において、上記第1のメモリセルに隣
接するn+型領領域92b多結晶シリコン層W21.W
22及びn+型領領域94b第2のメモリセルな構成す
る。すなわち、上記92b。
Within the area CHI, the n+ type region 92b polycrystalline silicon layer W21. is adjacent to the first memory cell. W
22 and n+ type region 94b constitute a second memory cell. That is, 92b above.

W21.W22及び94bはそれぞれスイッチ用MI8
FETのドレイン領域、そのゲート電極、MNOSのゲ
ート電極及びそのソース領域を構成する。
W21. W22 and 94b are MI8 for switch respectively.
It forms the drain region of the FET, the gate electrode thereof, the gate electrode of the MNOS, and the source region thereof.

同様に、上記区域CH1内において、94c。Similarly, within the area CH1, 94c.

W32.WB2,92cは第3のメモリセルを構成し、
92d、W41 、W42,94dは第4のメモリセル
を構成し曵いる。
W32. WB2,92c constitutes a third memory cell,
92d, W41, W42, and 94d form a fourth memory cell.

上記区域CHIの隣りの区域内においても記号を付して
いないが第1ないし第4のメモリセルが構成されている
First to fourth memory cells are also formed in the area adjacent to the area CHI, although no symbols are attached thereto.

上記区域CHI内く形成された各メモリセルは、第1の
メモリセル列を構成し、同様に区域CH2内に形成され
た各メモリセルは第2のメモリセル列を構成する。
Each memory cell formed within the area CHI constitutes a first memory cell column, and similarly each memory cell formed within the area CH2 constitutes a second memory cell column.

第1ワード線としての多結晶シリコン層Wllは、第1
5図のように、厚いシリコン酸化膜60上において多結
晶シリコン層W12の下を横切って延びる延長部分Wl
laないしWllcを持っていゐ。
The polycrystalline silicon layer Wll as the first word line
As shown in FIG. 5, an extended portion Wl extends across the bottom of the polycrystalline silicon layer W12 on the thick silicon oxide film 60.
I have either LA or Wllc.

上記多結晶シリコン層W12は、前記のように第2ワー
ド線を構成するので、記憶情報の書き込み時に+25V
のような高電圧を受けることになる。そのため、多結晶
シリコン層W12の下のP型ウェル領域10aの表面に
寄生チャンネルが誘起されることが有る。多結晶シリコ
ン層W11は、第1ワード線を構成し、前記の+5vの
ような低電圧系の信号を受ける。従って、上記多結晶シ
リコン層W12の下のPmウェル領域10aの表面に誘
起される上記寄生チャンネルは、上記多結晶シリコン層
Wllの延長部Wl1mないしW 11 c下において
それぞれ遮断されることになる。
Since the polycrystalline silicon layer W12 constitutes the second word line as described above, the voltage of +25V is applied when writing the storage information.
will be exposed to high voltages such as Therefore, a parasitic channel may be induced in the surface of the P-type well region 10a under the polycrystalline silicon layer W12. The polycrystalline silicon layer W11 constitutes a first word line and receives a low voltage signal such as +5V mentioned above. Therefore, the parasitic channels induced on the surface of the Pm well region 10a under the polycrystalline silicon layer W12 are blocked under the extensions W11m to W11c of the polycrystalline silicon layer Wll, respectively.

その結果、区域CH1とCH2とにおけるメモリセル相
互が、寄生チャンネルによって電気的に結合し、その結
果、選択すべ鎗メモリセルに情報の書き込みが行なわれ
なくなるというような望ましくない動作を防ぐことがで
きる。
As a result, the memory cells in the areas CH1 and CH2 are electrically coupled to each other by the parasitic channels, and as a result, it is possible to prevent an undesirable operation such as not writing information to the selected memory cell. .

上記第15図のメモリアレイの表面に、前記第11図で
説明した製法によりリンガラス層120が形成され、次
いでこのリンガラス層120及びその下の酸化膜が選択
的に除去され、上記n+型領領域露出する開孔CNTl
ないしC5(第6図参照)が設けられる。
A phosphorus glass layer 120 is formed on the surface of the memory array shown in FIG. 15 by the manufacturing method described in FIG. Open hole CNTl exposing the area
to C5 (see FIG. 6) are provided.

次いでアルミニウムの蒸着及びその選択エツチングが行
なわれ、第16図のように、アルミニウム配線層EDI
 、ED2 、DI及びD2が形成される。
Next, aluminum is deposited and selectively etched to form an aluminum wiring layer EDI as shown in FIG.
, ED2, DI and D2 are formed.

上記配線層EDIは、それぞれ上記開孔CNT1、CN
T3及びCNT5において、第1ないし第4のメモリセ
ルにおけるMNOSのソース領域としてのn++域94
a、94b、94c及び94d(第15図参照)K接触
する。従って、この配線層EDIは、メモリアレイの基
準電位線を構成する。
The wiring layer EDI has the openings CNT1 and CN, respectively.
In T3 and CNT5, the n++ region 94 serves as the source region of the MNOS in the first to fourth memory cells.
a, 94b, 94c and 94d (see FIG. 15) K contact. Therefore, this wiring layer EDI constitutes a reference potential line of the memory array.

配線層D1は、それぞれ上記開孔CNT2及びCNT4
において、第1ないし第4のメモリセルにおけるスイッ
チ用MISFETのドレイン領域としてのn+型領領域
92m92b、92c及び92dに接触する。従って、
この配線D1は、メモリアレイのデイジット線を構成す
る。
The wiring layer D1 has the above-mentioned open holes CNT2 and CNT4, respectively.
In this step, the n+ type regions 92m92b, 92c, and 92d, which serve as drain regions of switch MISFETs in the first to fourth memory cells, are contacted. Therefore,
This wiring D1 constitutes a digit line of the memory array.

同様に、配線層ED2,02はそれぞれ他の基準電位線
、デイジット線を構成する。
Similarly, wiring layers ED2 and ED02 constitute other reference potential lines and digit lines, respectively.

上記のメモリアレイは、第15図のように、同一メモリ
列内のメモリセルにおけるMNOSとスイッチング用M
ISFETとの配列を交互に反転させている。従って、
例えば92aと92b。
As shown in FIG. 15, the above memory array has an MNOS and a switching M
The arrangement with the ISFET is alternately reversed. Therefore,
For example 92a and 92b.

94bと94cのように隣り合うメモリセルのn+型領
領域共通化でき、それぞれのメモリセルのためのれ+型
領域をそれぞれ独立に形成するような場合に比べて列方
向の寸法を小さくすることができる。
As in 94b and 94c, the n+ type regions of adjacent memory cells can be shared, and the dimension in the column direction can be made smaller than when the n+ type regions for each memory cell are formed independently. I can do it.

また、第16図のように、メモリセルな形成する区域C
HI、CH2上も配線領域となるようアルミニウム配線
層EDI、ED2.DI、D2を上記区域CHI、CH
2が延びる方向に対し傾斜させているので、配線領域を
上記区域に対して独立に設定するような場合に比べて行
方向、すなわち、紙面の横方向の寸法を小さくすること
ができる。
Also, as shown in FIG. 16, an area C where memory cells are formed
Aluminum wiring layers EDI, ED2 . DI, D2 to the above areas CHI, CH
2 is inclined with respect to the extending direction, the dimension in the row direction, that is, in the lateral direction of the paper surface, can be made smaller than in the case where the wiring area is set independently of the above-mentioned area.

加えて、基準電位線及びデイジット線としてn++半導
体配線領域などの半導体を使用するのでなく図示のよう
にアルミニウム配線層を使用するので、その抵抗を充分
小さくできる。配線抵抗の減少により、上記のメモリア
レイは高速度で動作することができるようになる。
In addition, since an aluminum wiring layer is used as the reference potential line and the digit line as shown in the figure instead of using a semiconductor such as an n++ semiconductor wiring area, the resistance thereof can be made sufficiently small. The reduction in interconnect resistance allows the memory array described above to operate at high speeds.

第20図は、リンガラス層を形成する前の単位のXデコ
ーダのパターンを示しており、第21図は上記第20図
に対応した部分のアルミニウム配線層を形成した後のパ
ターンを示している。
Fig. 20 shows the pattern of the unit X decoder before forming the phosphor glass layer, and Fig. 21 shows the pattern after forming the aluminum wiring layer in the portion corresponding to Fig. 20 above. .

単位Xデコーダのそれぞれがメモリアレイのメモリセル
行と対応して設けられるので、単位Xデコーダのそれぞ
れは、上記メモリセル行のピッチを増加させないように
考慮される。そのために、特に制限されないが、以下説
明するように、第20図、第21図においては、2つの
単位Xデコーダの組合せが実質的に1つの単位とされる
Since each of the unit X decoders is provided corresponding to a memory cell row of the memory array, each of the unit X decoders is taken into account so as not to increase the pitch of the memory cell rows. Therefore, although not particularly limited, as described below, in FIGS. 20 and 21, the combination of two unit X decoders is substantially one unit.

第20図において、Xデコーダは、n型シリコン基板l
上に形成されたP型ウェル領域11上に形成される。各
MI8FETを形成するための領域は、同図忙おいて一
点鎖線で囲まれている。上記領域以外のP型ウェル領域
11の表面は、前記と同様に厚いシリコン酸化膜60が
形成されている。
In FIG. 20, the X decoder consists of an n-type silicon substrate l
It is formed on the P-type well region 11 formed above. The area for forming each MI8FET is surrounded by a dashed line in the figure. A thick silicon oxide film 60 is formed on the surface of the P-type well region 11 other than the above-mentioned region, as described above.

上記シリコン酸化膜60及び上記−点鎖線で囲まれた領
域上のゲート酸化膜上には、打点と実線との組合せで示
したようなパターンの第1層目の多結晶シリコン層Wl
 1 、W21 、 aO、aO’a1.at’が形成
されている。上記−点鎖線で囲まれた領域のうち、上記
多結晶シリコン層下以外において前記の第11図の製法
によりn+型領領域形成されている。
On the silicon oxide film 60 and the gate oxide film on the region surrounded by the dotted chain line, a first polycrystalline silicon layer Wl having a pattern as shown by the combination of dots and solid lines is formed.
1, W21, aO, aO'a1. at' is formed. Of the region surrounded by the above-mentioned dashed-dotted line, an n+ type region is formed by the manufacturing method shown in FIG. 11 above except under the above-mentioned polycrystalline silicon layer.

第20図において、左下りの斜線の付けられたS分の多
結晶シリコン層の下には、エンハンスメント型MI8F
ETのチャンネル領域が形成されることを意味しており
、左下り及び右下りの2つの斜線が組合されて付けられ
た部分の多結晶シリコン層の下には、デイプレッジ冒ン
型MISFETのチャンネル領域が形成されることを意
味している。
In FIG. 20, the enhancement type MI8F
This means that the channel region of the ET is formed, and the channel region of the deep-plunge MISFET is formed under the polycrystalline silicon layer in the area where the two diagonal lines on the lower left and lower right sides are combined. This means that it is formed.

第20図の紙面の上半分の部分においてn+型領域VC
Caと多結晶シリコン層Wllとn+型領域Wllbと
によってデイプレッジ冒ン型MISFETQ3が構成さ
れ、n+型領域Wllcと多結晶シリコン層aO’とn
+型領域GNDaとによってエンハンスメントWMIS
FETQ4が構成され、n+型領域W11cと多結晶シ
リコン層al’とn+型領域GNDbとによってエンハ
ンスメント型MISFETQ5が構成されている。
In the upper half of the paper in FIG. 20, the n+ type region VC
Ca, polycrystalline silicon layer Wll, and n+ type region Wllb constitute a deep-plunge type MISFETQ3, and n+ type region Wllc, polycrystalline silicon layer aO' and n
Enhancement WMIS by + type area GNDa
FETQ4 is configured, and enhancement type MISFETQ5 is configured by n+ type region W11c, polycrystalline silicon layer al', and n+ type region GNDb.

第20図の紙面の下半分の部分において同様なMISF
ETQ3’ 、Q4’及びQ5’が構成される。
Similar MISF in the lower half of the paper in Figure 20
ETQ3', Q4' and Q5' are constructed.

上記第20図のデコーダの表面には第21図のようにリ
ンガラス層120が形成され、次いでこのリンガラス層
及びその下の酸化膜に選択エツチングにより開孔が設け
られる。
As shown in FIG. 21, a phosphor glass layer 120 is formed on the surface of the decoder shown in FIG. 20, and then holes are formed in the phosphor glass layer and the oxide film thereunder by selective etching.

アルミニウム蒸着及びその選択エツチングにより第21
図のように各種のアルミニウム配線層が形成される。な
お二図において、上記リンガラス層及び酸化膜等の絶縁
膜に設けられた開孔がX印によって示されている。従っ
て上記X印部分において上記各アルミニウム配線層はそ
の下の多結晶シリコン層もしくは半導体領域に接触する
By aluminum evaporation and selective etching, the 21st
Various aluminum wiring layers are formed as shown in the figure. In FIG. 2, the openings provided in the phosphor glass layer and the insulating film such as the oxide film are indicated by X marks. Therefore, each of the aluminum wiring layers contacts the polycrystalline silicon layer or semiconductor region below at the X-marked portions.

第21図において、配線層Wllaは、短絡用の配線層
であり、MISFETQ3 (第20図参照)のゲート
電極としての多結晶シリコン層Wllとそのソース領域
及び前記MISFETQ4.Q5の共通のドレイン領域
としてのCI領域wixbとを短絡している。配線層V
CCは電源用の配線Hで゛あり、MI8FETQ3及び
Q3′(第20図参照)の共通ドレイン領域としてのn
+星領域VCCaに接触している。配線層GNDは接地
用の配線層であり、MI 5FETQ4 、Q4’の共
通ソース領域としてのn+型領域GNDaに接触してい
る。なお、第20図のように、MI 5FETQ5.Q
5’の共通ソース領域としてのn+fJ領域GNDbは
上記n+型領域GNDaK連続している。
In FIG. 21, a wiring layer Wlla is a wiring layer for short circuiting, and includes a polycrystalline silicon layer Wll as a gate electrode of MISFETQ3 (see FIG. 20), its source region, and the MISFETQ4. The CI region wixb as a common drain region of Q5 is short-circuited. Wiring layer V
CC is the wiring H for the power supply, and is the common drain region of MI8FETQ3 and Q3' (see Figure 20).
+It is in contact with the star region VCCa. The wiring layer GND is a wiring layer for grounding, and is in contact with the n+ type region GNDa as a common source region of MI 5FETQ4 and Q4'. In addition, as shown in FIG. 20, MI 5FETQ5. Q
The n+fJ region GNDb serving as the common source region 5' is continuous with the n+ type region GNDaK.

配線)4tA a OとaOは、互いに逆相のアドレス
信号を受ける対の配線層であり、そのうちの選択された
一方、すなわち図示の場合aOが多結晶シリコン層aO
′に接触し、またaO“に接触している。
Wiring) 4tA aO and aO are a pair of wiring layers that receive address signals of mutually opposite phases, and the selected one of them, that is, aO in the illustrated case, is connected to the polycrystalline silicon layer aO.
' and aO''.

同様に、配線f@ a 1とalは互いに逆相の他のア
ドレス信号を受ける対の配fRNである。図示の場合、
配線層a1が多結晶シリコン層al’に接触し、配線層
a1が多結晶シリコン層81″に接触している。
Similarly, the wires f@a 1 and al are a pair of wires fRN that receive other address signals having mutually opposite phases. In the case shown,
The wiring layer a1 is in contact with the polycrystalline silicon layer al', and the wiring layer a1 is in contact with the polycrystalline silicon layer 81''.

以上のように、第12図の上半分に前記m1図のXデコ
ーダXDIのような単位デコーダが構成され、下半分に
おいてXD2のような他の単位デコーダが構成されてい
る。
As described above, a unit decoder such as the X decoder XDI in the m1 diagram is configured in the upper half of FIG. 12, and other unit decoders such as XD2 are configured in the lower half.

上記単位Xデコーダは、メモリセル行に対Fl。The unit X decoder has a pair Fl for each memory cell row.

て並べられる。従って配線層VCC、GND 。It can be arranged as follows. Therefore, the wiring layer VCC, GND.

aO,ao、al、al等は複数の単位Xデコーダに共
通とされる。
aO, ao, al, al, etc. are common to a plurality of unit X decoders.

第22図人及び第22図Bは、リンガラス層を形成する
前の単位の書き込み回路のパターンを示しており、第2
3図人及び第23図Bはそれぞれ上記第22図人、第2
2図Bに対応した部分のアルミニウム配線層を形成した
後のパターンを示している。なお、パターンとしての第
22図人の右端は第22図Bの左端につながり、同様に
第23図人の右端は第23図Bの左端につながる。
FIG. 22 and FIG. 22B show the pattern of the unit write circuit before forming the phosphor glass layer, and the second
Figure 3 Person and Figure 23 B are the above Figure 22 Person and Figure 2, respectively.
2 shows a pattern after forming an aluminum wiring layer in a portion corresponding to FIG. 2B. The right end of the pattern of the person in Figure 22 is connected to the left end of Figure 22B, and similarly the right end of the person in Figure 23 is connected to the left end of Figure 23B.

上記第22図A、B、第23図A、B、のパターンは前
記第20図、第21図と同じ標記法で示されている。
The patterns in FIGS. 22A and B and FIGS. 23A and B are shown using the same notation as in FIGS. 20 and 21.

単位の書き込み回路は、前記Xデコーダと同様な理由に
より、その2つが実質的に1つの単位とされる。
For the same reason as the X decoder, the two unit write circuits are essentially one unit.

厚いシリコン酸化膜60を介してメモリアレイを構成す
るための二点鎖線で示されたP型ウェル領域10b上に
延長されてきた第1ワード線としの多結晶シリコン層W
ll、W21は、それぞれアルミニウム配線層WIIC
,W2ICを介してP型ウェル領域11に形成されたM
ISFETQl 5 、 Ql 5’のドレイン領域W
ild、W21dに接触する。
A polycrystalline silicon layer W serving as a first word line is extended over a P-type well region 10b indicated by a two-dot chain line for configuring a memory array through a thick silicon oxide film 60.
ll and W21 are aluminum wiring layers WIIC, respectively.
, W2IC formed in the P-type well region 11
Drain region W of ISFETQl 5, Ql 5'
ild, contacts W21d.

なお、上記P型ウェル領域10bには、図示のように消
去回路(第1図参照)からの信号が加えられるアルミニ
ウム配線層eが接触する。
As shown in the figure, an aluminum wiring layer e to which a signal from an erase circuit (see FIG. 1) is applied is in contact with the P-type well region 10b.

上記MISFETQI 5 、Ql 6のゲートとして
の多結晶シリコン層Weには、制御線We(第1図参照
)の信号が加えられる。
A signal from a control line We (see FIG. 1) is applied to the polycrystalline silicon layer We serving as the gates of the MISFETs QI 5 and Ql 6.

第2ワード線としての多結晶シリコン層W12゜W22
は、それぞれアルミニウム配線層W12a。
Polycrystalline silicon layer W12°W22 as second word line
are aluminum wiring layers W12a, respectively.

W22aを介して、二点鎖線で示されているP型ウェル
領域11に形成されたMI 5FETQI 6とQl7
の共通ドレイン領域W12b、MISFETQ16’と
Q17′との共通ドレイン領域W22bに接触し、更に
、それぞれ多結晶シリコン層Wl 2c 、W22c 
K接触している。
MI 5FET QI 6 and Ql 7 formed in the P-type well region 11 shown by the two-dot chain line through W22a
The common drain region W12b of the MISFETs Q16' and Q17' is in contact with the common drain region W22b of the MISFETs Q16' and Q17'.
K is in contact.

上記MISFETQ16 、Ql7 、Q16’Q17
’の共通ゲートとしての多結晶シリコン層VCCには+
5vの電源電圧が加えられる。
The above MISFETQ16, Ql7, Q16'Q17
'The polycrystalline silicon layer VCC as a common gate has +
A power supply voltage of 5V is applied.

MI8FETQ18とQ18′との共通ドレイン領域G
NDaには、接地電位にされるアルミニウム配線層GN
Dが接触している。
Common drain region G of MI8FETQ18 and Q18'
NDa has an aluminum wiring layer GN that is set to the ground potential.
D is in contact.

多結晶シリコン層W12cは、独立のP型ウェル領域1
1rに形成されたMISFETQl 9のゲート電極と
されており、アルミニウム配線層Wl 2dによって上
記MISFETQI 9のソース領域W12eとP型ウ
ェル領域11rとに接触している。
The polycrystalline silicon layer W12c is an independent P-type well region 1.
It is used as the gate electrode of MISFET Ql 9 formed in MISFET Ql 1r, and is in contact with the source region W12e of MISFET Ql 9 and the P-type well region 11r through the aluminum wiring layer Wl 2d.

同様に、多結晶シリコン層W22cは、他の独立のP型
ウェル領域11mに形成されたMI 5FETQI 9
’のゲート電極とされており、アルミニウム配M膚W2
2d 6’Cよって上記MISFETQ19′のソース
領域W22eとP型ウェル領域11aとに接触している
Similarly, the polycrystalline silicon layer W22c connects the MI 5FET QI 9 formed in another independent P-type well region 11m.
' is used as the gate electrode of the aluminum plate W2.
2d6'C is in contact with the source region W22e of the MISFET Q19' and the P-type well region 11a.

上記MISFETQI 9とQ19′は前記第9図もし
くは第11図で説明されたような構造とされている。n
型シリコン基板l上に延長された上記MI 5FETQ
I 9とQl 9’ との共通ドレイン領域VPPaに
は、書き込み及び消去法の高電圧が加えられるアルミニ
ウム配線層VPPに接触している。
The MISFETs QI9 and Q19' have the structure as explained in FIG. 9 or FIG. 11 above. n
The above MI 5FETQ extended on the type silicon substrate l
The common drain region VPPa of I 9 and Ql 9' is in contact with an aluminum wiring layer VPP to which a high voltage for writing and erasing is applied.

上記MI 5FETQI 5ないしQl9によって、例
えば第1図の回路WAIが構成され、Q15′ないしQ
l 9’によって他の回路WA2が構成される。
For example, the circuit WAI in FIG. 1 is configured by the MI 5FETQI 5 to Ql9,
Another circuit WA2 is configured by l9'.

第22図A、B、第23図A、Bの単位の書き込み回路
は前記のXデコーダと同様に、メモリセル行と対応して
並べられる。
The unit write circuits shown in FIGS. 22A and 22B and FIGS. 23A and 23B are arranged in correspondence with memory cell rows, similar to the X decoder described above.

第24図は、リンガラス層を形成する前のYゲートのパ
ターンを示しており、第25図は、アルミニウム配線層
を形成した後の上記第24図に対応した部分のパターン
を示している。
FIG. 24 shows the pattern of the Y gate before forming the phosphor glass layer, and FIG. 25 shows the pattern of the portion corresponding to FIG. 24 after forming the aluminum wiring layer.

共通デイジット線としての多結晶シリコン層CDには、
単位ゲートを並列接続するためのアルミニウム配線層C
Daが接触している。
In the polycrystalline silicon layer CD as a common digit line,
Aluminum wiring layer C for connecting unit gates in parallel
Da is in contact.

上記アルミニウム配線層CDaは、MISFETQII
とQl3の共通ドレイン領域CDbに接触している。上
記MI8FETQ11 、Ql 3のゲート電極として
の多結晶シリコン層Yla。
The above aluminum wiring layer CDa is MISFETQII
and Ql3 are in contact with the common drain region CDb. The polycrystalline silicon layer Yla serves as the gate electrode of the MI8FETQ11 and Ql3.

Y2aKはそれぞれYデコーダMDI 、YD2(第1
図参照)の出力を受けるアルミニウム配線層Yl、Y2
が接触している。
Y2aK are Y decoders MDI and YD2 (first
(See figure) Aluminum wiring layers Yl and Y2 that receive the output
are in contact.

MI 5FETQI 1のソース領域とQl2のドレイ
ン領域は共通のn+型領域Dlbとされ、同様にMI8
FETQ13のソース領域とQl4のドレイン領域が共
進のn+型領領域されている。
The source region of MI 5FET QI 1 and the drain region of Ql2 are made into a common n+ type region Dlb, and similarly MI8
The source region of FET Q13 and the drain region of FET Q14 are co-progressive n+ type regions.

上記MISFETQI 2とQl4のゲート電極として
の多結晶シリコン層vCCには、+5Vの電源電圧が供
給される。
A +5V power supply voltage is supplied to the polycrystalline silicon layer vCC serving as the gate electrode of the MISFETs QI2 and Ql4.

MI8FETQ12のソース領域Dlaには、デイジッ
トaとしてのアルミニウム配線層D1が接触し、同様に
MISFETQ14のソース領域D2aには、イ也のデ
イジット線とし℃のアルミニ9ム配線層が接触している
The source region Dla of MI8FETQ12 is in contact with an aluminum wiring layer D1 as a digit a, and similarly, the source region D2a of MISFETQ14 is in contact with an aluminum wiring layer D1 as a digit line in degrees Celsius.

第26図人及び第26図Bは、リンガラス層を形成する
前の書き込み禁止回路のパターンを示しており、第27
図人及び第27図Bは、アルミニウム配線層が形成され
た後のそれぞれ上記第26図人、第26図Bに対応する
部分のパターンを示している。なお、パターンとして第
26図人の下端が第26図Bの上端につながり、同様に
第27図人の下端が第27図Bの上端につながる。
FIG. 26 and FIG. 26B show the pattern of the write inhibit circuit before forming the phosphor glass layer, and FIG.
Figure 26 and Figure 27B show the patterns of the portions corresponding to Figure 26 and Figure 26B, respectively, after the aluminum wiring layer has been formed. As a pattern, the lower end of the person in Figure 26 is connected to the upper end of Figure 26B, and similarly the lower end of the person in Figure 27 is connected to the upper end of Figure 27B.

第6図のように、メモリアレイと書き込み禁止回路との
間に配線領域WIRが配置されるので、特に制限されな
いが、第15図、第16図で説明した基準電位線として
のアルミニウム配線層ED1、ED2は、各MISFE
Tの多結晶シリコン層と同時に形成された多結晶シリコ
ン/#ED1a。
As shown in FIG. 6, since the wiring region WIR is arranged between the memory array and the write inhibit circuit, the aluminum wiring layer ED1 as the reference potential line explained in FIGS. 15 and 16 is not particularly limited. , ED2 is each MISFE
Polycrystalline silicon/#ED1a formed simultaneously with the polycrystalline silicon layer of T.

ED2a Kそれぞれ接触させられる。上記配線領域W
TRにおいては、上記多結晶シリコン層EDla 、B
Dia上に酸化膜及びリンガラス層を介して各種のアル
ミニウム配線層が形成される。
ED2a K are contacted respectively. Above wiring area W
In TR, the polycrystalline silicon layers EDla, B
Various aluminum wiring layers are formed on Dia via an oxide film and a phosphorous glass layer.

なお、上記第26図A、B%第27図人、Bは前記各図
と同じ標記法に従って示されている。従って、上記第2
6図A、B、第27図人、Bにおける書き込み禁止回路
の構成については説明を省略する。
Note that the figures A and B in Figure 26 and people and B in Figure 27 are shown using the same notation as in each of the figures above. Therefore, the second
A description of the structure of the write inhibit circuit in FIGS. 6A and 6B and FIGS. 27A and 27B will be omitted.

この発明に従うと、第6図のように、メモリアレイをは
さんでデコーダと書き込み回路を配置するので動作速度
、特に読み出し動作速度を大きくすることがで會るよう
になる。これに対し、デコーダと書き込み回路とをメモ
リアレイの片側に配置する場合、例えばデコーダからメ
モリセルへの配線が長くなり、また、メモリプレイの片
側に複数の回路を配置するので、半導体集積回路におい
て公知のような交差配線箇所が多くなりてくることにな
る。その結果、メモリアレイに信号を供給する配線径路
の信号伝送特性が劣化し、動作速度が制限を受けること
になる。
According to this invention, as shown in FIG. 6, since the decoder and the write circuit are placed across the memory array, the operation speed, particularly the read operation speed, can be increased. On the other hand, if the decoder and write circuit are placed on one side of the memory array, the wiring from the decoder to the memory cell becomes long, and multiple circuits are placed on one side of the memory array, so it is difficult to The number of well-known cross-wiring locations will increase. As a result, the signal transmission characteristics of the wiring paths that supply signals to the memory array deteriorate, and the operating speed is limited.

上記のように、メモリアレイをはさんでデコーダと書き
込み回路を配置する場合、単位のデコーダと書き込み回
路のピッチを比較的小さくできるので、メモリアレイの
大きさをこれらの回路で制限しなくてもよいようになる
As mentioned above, when placing the decoder and write circuit across the memory array, the pitch between the unit decoder and write circuit can be made relatively small, so the size of the memory array does not have to be limited by these circuits. Become good.

またメモリアレイなはさんでゲートもしくはデコーダー
と書き込み禁止回路を配置するので、上記と同様な理由
で高速動作とすることができるようになる。
Furthermore, since the gate or decoder and write inhibit circuit are arranged across the memory array, high-speed operation can be achieved for the same reason as above.

上記のように、メモリアレイを−はさんでデコーダと書
き込み回路とを配置する構成もしくはメモリアレイをは
さんでゲートもしくはデコーダと書き込み回路を配置す
る構成は、書き込み回路もしくは書き込み禁止回路を使
用する他の種類の記憶装置に適用することができる。
As mentioned above, the configuration in which a decoder and a write circuit are placed across a memory array, or the configuration in which a gate or a decoder and a write circuit are placed across a memory array, uses a write circuit or a write inhibit circuit. It can be applied to the following types of storage devices.

この発明に従うと、前記のようにウェル領域を使用し、
このウェル領域を高耐圧回路のために有効に使用するこ
とができる。
According to the invention, using the well region as described above,
This well region can be effectively used for high voltage circuits.

前記第1図のエンハンスメントWMISFETQ37な
いしQ39を直列接続した電圧分割回路において、MI
SFETQ37のドレインに最も高い電圧が加わるので
、このMI 5FETQ37が高電圧によりて破壊され
ると、この破壊されたMISFETQ37を介し”CQ
3Bに高電圧が加わることになる。その結果、直列接続
のMI 5FETが次々と破壊する。しかしながら、上
記の最も高い電圧が加わるMI 5FETQ37を前記
のようにシェル領域を利用した構造にすることによって
高耐圧化すると、他のMISFETQ3BないしQ39
を普通の構造としても、上記のような破壊を防ぐことが
できる。上記のような電圧分割回路は、実施例の記憶回
路装置以外の他の回路装置に使用することができる。
In the voltage divider circuit in which the enhancement WMISFETs Q37 to Q39 of FIG. 1 are connected in series, MI
Since the highest voltage is applied to the drain of SFETQ37, if this MI5FETQ37 is destroyed by high voltage, "CQ" is applied through this destroyed MISFETQ37.
A high voltage will be applied to 3B. As a result, the MI 5FETs connected in series are destroyed one after another. However, if MI5FETQ37, to which the highest voltage is applied, is made to have a structure that utilizes the shell region as described above to achieve a high withstand voltage, other MISFETQ3B to Q39
Even if it has a normal structure, the above type of destruction can be prevented. The voltage divider circuit as described above can be used in circuit devices other than the memory circuit device of the embodiment.

同様に、第1図の消去回路、書き込み禁止電圧発生回路
のような回路は、他の用途に使用することができる。
Similarly, circuits such as the erase circuit and write inhibit voltage generation circuit shown in FIG. 1 can be used for other purposes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は半導体記憶回路の回路図、第2図、第3図及び
第4図は、第1図の回路の動作タイミングチャート図、
第5図は、半導体記憶回路のブロック図、第6図は、半
導体記憶回路装置の平面図、第7図は第6図の半導体記
憶回路装置を形成する半導体基板の平面図、第8図は第
7図の人−A1部分の断面図、第9図は、MISFET
を形成した半導体基板の断面図、第10図はバイポーラ
トランジスタを形成した半導体基板の断面図、第11図
rA)ないしく0)は半導体記憶回路装置の各製造工程
における半導体基板の断面図、第12図は、MN OS
 (IF)M面図、第13図tlE12図のMNOSの
特性曲線図、第14図はメモリセルの等価回路図、第1
5図は、リンガラス層を形成する前のメモリアレイの平
面図、第16図はアルミニウム配線層を形成した後のメ
モリアレイの平面図、第17図、第18図及び第19図
はそれぞれ816図17)A−A’部分、B−B’部分
及びc−c’ s分の断面図、第20図は、リンガラス
層を形成する前のXデコーダの平面図、第21図はアル
ミニウム配線層を形成した後のXデコーダの平面図、第
22図人及び第22図Bはリンガラス層を形成する前の
書き込み回路の平面図、第23図人及びfi23図Bは
アルミニウム配線ノーを形成した後の書き込み回路の平
面図、第24図は、リンガラス層を形成する前のYゲー
トの平面図、第25図は、アルミニウム配線層を形成し
た後のYゲートの平面図、第26図人及び第26図Bは
、リンガラスノーを形成する前の書き込み禁止回路の平
面図、第27図人及び第27図Bは、アルミニウム配線
層を形晟桓だ後の書き込み禁止回路の平面図、第28図
及び第29図は5t−sto、界面における夫々リン、
ボロン不純物の濃度分布を示す状態図、第30図乃至第
33図及び第34因乃至第36図は夫々半導体装置要部
の製造工程毎の断面図である。 MA・・・メモリアレイ、XDI、XD2・・・Xデコ
ーダ、YGO・・・Yゲート、YDI 、YD2・・・
Xデコーダ、WAI、WA2・・・書き込み回路、IH
Al・・・書き込み禁止回路、IHA2・・・書き込み
禁止電圧発生回路、ER8・・・消去回路、CRL・・
・制御回路、IO8・・・センス回路、IOR・・・出
力バッファ回路、IOW・・・データ入力回路、BO〜
BIO・・・入力バッファ回路。 第2図 第3 図 τ/l ・ζ1 坐 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 22図B 第23 図8 第 26図A 籠27 図A ヂZ 第 2゛8 図 第29 図 第 図 ?3 第 第3 第 図 図 図
FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor memory circuit, FIGS. 2, 3, and 4 are operation timing charts of the circuit in FIG.
5 is a block diagram of a semiconductor memory circuit, FIG. 6 is a plan view of a semiconductor memory circuit device, FIG. 7 is a plan view of a semiconductor substrate forming the semiconductor memory circuit device of FIG. 6, and FIG. 8 is a plan view of a semiconductor memory circuit device. Figure 7 is a cross-sectional view of the person-A1 portion, Figure 9 is a MISFET
10 is a sectional view of a semiconductor substrate on which a bipolar transistor is formed, FIG. 11 rA) or 0) is a sectional view of a semiconductor substrate in each manufacturing process of a semiconductor memory circuit device, Figure 12 shows the MN OS
(IF) M plane view, Figure 13 tlE12 MNOS characteristic curve diagram, Figure 14 is the equivalent circuit diagram of the memory cell, Figure 1
5 is a plan view of the memory array before forming the phosphor glass layer, FIG. 16 is a plan view of the memory array after forming the aluminum wiring layer, and FIGS. 17, 18, and 19 are 816 Figure 17) A-A' section, B-B' section, and c-c' s cross-sectional view, Figure 20 is a plan view of the X decoder before forming the phosphor glass layer, and Figure 21 is the aluminum wiring. A plan view of the X-decoder after forming the layers, FIG. 22 and FIG. 22B are plan views of the write circuit before forming the glass layer, FIG. 23 and FIG. 23B are forming the aluminum wiring no. 24 is a plan view of the Y gate before forming the phosphor glass layer, FIG. 25 is a plan view of the Y gate after forming the aluminum wiring layer, and FIG. 26 is a plan view of the write circuit after forming the write circuit. Figures 26 and 26B are plan views of the write-protection circuit before forming ring glass snow, Figures 27 and 27B are plan views of the write-protection circuit after shaping the aluminum wiring layer, Figures 28 and 29 show 5t-sto, phosphorus at the interface, respectively.
The state diagrams illustrating the concentration distribution of boron impurities, FIGS. 30 to 33, and 34 to 36 are cross-sectional views of the main parts of the semiconductor device at each manufacturing process. MA...Memory array, XDI, XD2...X decoder, YGO...Y gate, YDI, YD2...
X decoder, WAI, WA2...Writing circuit, IH
Al...Write inhibit circuit, IHA2...Write inhibit voltage generation circuit, ER8...Erase circuit, CRL...
・Control circuit, IO8...Sense circuit, IOR...Output buffer circuit, IOW...Data input circuit, BO~
BIO...Input buffer circuit. Fig. 2 Fig. 3 τ/l ・ζ1 Seated figure Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. 22 B Fig. 23 Fig. 8 Fig. 26 A Basket 27 Fig. A もZ ゛8 fig. 29 fig. fig.? 3.3.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、MNOS素子を具備する半導体装置の製造方法であ
って、半導体基板主表面を覆って酸化物の下層膜とシリ
コンナイトライドの上層膜とを形成する工程と、前記上
層膜上にゲート電極用半導体層を形成する工程と、前記
ゲート電極用半導体層をマスクとして不純物を前記半導
体基板主表面に導入することによってソースおよびドレ
インとなるべき領域を前記半導体基板主表面に形成する
工程と、しかる後、前記シリコンナイトライド膜を耐酸
化マスクとして用いて前記ゲート電極用半導体層の表面
を酸化することによって酸化膜を形成する工程と、前記
ゲート電極用半導体層の表面に形成された前記酸化膜を
エッチングマスクとして前記ゲート電極用半導体層から
露出した前記シリコンナイトライド膜を除去する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 2、前記シリコンナイトライド膜の除去工程の後、前記
ソースおよびドレイン領域表面を酸化することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法
[Claims] 1. A method for manufacturing a semiconductor device including an MNOS element, which includes the steps of: forming a lower layer film of oxide and an upper layer film of silicon nitride covering the main surface of a semiconductor substrate; forming a semiconductor layer for a gate electrode on the film; and forming regions to become a source and a drain on the main surface of the semiconductor substrate by introducing impurities into the main surface of the semiconductor substrate using the semiconductor layer for gate electrode as a mask; and then forming an oxide film by oxidizing the surface of the gate electrode semiconductor layer using the silicon nitride film as an oxidation-resistant mask, and forming an oxide film on the surface of the gate electrode semiconductor layer. a step of removing the silicon nitride film exposed from the gate electrode semiconductor layer using the oxidized oxide film as an etching mask. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein after the step of removing the silicon nitride film, the surfaces of the source and drain regions are oxidized.
JP63121705A 1988-05-20 1988-05-20 Manufacture of semiconductor device Granted JPH02371A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63121705A JPH02371A (en) 1988-05-20 1988-05-20 Manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63121705A JPH02371A (en) 1988-05-20 1988-05-20 Manufacture of semiconductor device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6394179A Division JPS55156370A (en) 1979-05-25 1979-05-25 Manufacture of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02371A true JPH02371A (en) 1990-01-05
JPH0368543B2 JPH0368543B2 (en) 1991-10-28

Family

ID=14817842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63121705A Granted JPH02371A (en) 1988-05-20 1988-05-20 Manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02371A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004342720A (en) * 2003-05-14 2004-12-02 Seiko Epson Corp Semiconductor device including nonvolatile memory
JP2010056573A (en) * 2009-12-07 2010-03-11 Seiko Epson Corp Semiconductor device including nonvolatile memory
JP2011071343A (en) * 2009-09-25 2011-04-07 Toshiba Corp Semiconductor memory device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004342720A (en) * 2003-05-14 2004-12-02 Seiko Epson Corp Semiconductor device including nonvolatile memory
JP4506930B2 (en) * 2003-05-14 2010-07-21 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device including nonvolatile memory device
JP2011071343A (en) * 2009-09-25 2011-04-07 Toshiba Corp Semiconductor memory device
US8334557B2 (en) 2009-09-25 2012-12-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor storage device including a transfer transistor
JP2010056573A (en) * 2009-12-07 2010-03-11 Seiko Epson Corp Semiconductor device including nonvolatile memory
JP4507023B2 (en) * 2009-12-07 2010-07-21 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device including nonvolatile memory device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0368543B2 (en) 1991-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0219980B2 (en)
US6608346B2 (en) Method and structure for an improved floating gate memory cell
US7476586B2 (en) NOR flash memory cell with high storage density
US6330190B1 (en) Semiconductor structure for flash memory enabling low operating potentials
KR100373670B1 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
US6696723B2 (en) Electrically erasable, programmable, non-volatile memory device compatible with a CMOS/SOI production process
JP3920550B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JPH02371A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2004533126A (en) Transistor configuration, method for operating transistor configuration as data memory, and method for manufacturing transistor configuration
US5252505A (en) Method for manufacturing a semiconductor device
US5348898A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JPH023182A (en) Semiconductor memory circuit device
JPH0917892A (en) Nonvolatile semiconductor memory device and manufacture thereof
JPH0543301B2 (en)
JPH02356A (en) Semiconductor device
JPH02358A (en) Semiconductor storage circuit device
JPH0421350B2 (en)
JP3206106B2 (en) Semiconductor storage device
JP2635638B2 (en) Method of manufacturing nonvolatile semiconductor memory device
JPH05136376A (en) Semiconductor nonvolatile storage device and its writing-in method
JP2002368143A (en) Semiconductor memory device
JPH11176954A (en) Non volatile semiconductor memory device and manufacture thereof
JPH1084050A (en) Field-effect transistor and its manufacturing method