JPH05206410A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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Publication number
JPH05206410A
JPH05206410A JP23427492A JP23427492A JPH05206410A JP H05206410 A JPH05206410 A JP H05206410A JP 23427492 A JP23427492 A JP 23427492A JP 23427492 A JP23427492 A JP 23427492A JP H05206410 A JPH05206410 A JP H05206410A
Authority
JP
Japan
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circuit
address
memory
data
mat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP23427492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Shirai
正喜 白井
Yasuhiro Yoshii
康浩 吉井
Hisahiro Moriuchi
久裕 森内
Kenichi Kuroda
謙一 黒田
Akinori Matsuo
章則 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP23427492A priority Critical patent/JPH05206410A/en
Publication of JPH05206410A publication Critical patent/JPH05206410A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enhance the reliability of the subject memory device by means of a simple structure by a method wherein a floating gate is formed in such a way that one part of it is overlapped with a control gate via a thin insulating film. CONSTITUTION:As the defect relief circuit of a memory circuit in which read- only memory elements are arranged in a matrix shape, a nonvolatile memory element QE which includes the following is used: a control gate 6 formed of a diffusion layer; a floating gate 8 which is formed in such a way that one part of it is overlapped with the control gate 6 via a thin insulating film 13 and which is composed of a conductor layer; and a barrier layer which is formed so as to cover one part or the whole of the floating gate 8 and which is composed of an aluminum layer. A defective address corresponding to a word line and a bit line is stored, and a piece of data corresponding to them is stored. Thereby, radical hydrogen which is diffused from a final passivation film in an element surface part is captured by the barrier layer, and it is possible to prevent an information charge from being destroyed.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置に関
し、特に、単層ポリシリコンゲート構造の不揮発性記憶
素子を用いたマスク型ROM(リード・オンリー・メモ
リ)の欠陥救済技術に利用して有効な技術に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, it is used for a defect repair technique of a mask type ROM (read only memory) using a nonvolatile memory element having a single-layer polysilicon gate structure. It relates to effective technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】マスク型ROMの欠陥救済や記憶データ
の変更にEPROM(イレーザブル&エレクトリカリ・
リード・オンリー・メモリ)を用いる技術が公知であ
る。そして、上記EPROMとして単層ポリシリコンゲ
ート構造のものを用いる技術は、例えば1990年5月
21日付『電子情報通信学会技術研究報告』Vol.90、 N
o.47、頁51〜頁53に記載がある。
2. Description of the Related Art EPROM (Erasable & Electrical
A technique using a read only memory) is known. A technique using a single-layer polysilicon gate structure as the EPROM is described in, for example, "Technical Research Report of Institute of Electronics, Information and Communication Engineers" Vol.
o.47, page 51 to page 53.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本願発明者において
は、EPROMにおけるデータ保持特性の解析を行った
ところ、次のような現象が在ることを発見した。図16
には、互いに異なる構造のEPROMのデータ保持特性
が示されている。横軸は時間を示し、縦軸はしきい値電
圧の変動率〔ΔVtht ÷ΔVth0 ×100〕%を示して
いる。ここで、ΔVth0 は書き込み時のしきい値電圧を
示し、ΔVtht はt時間経過後のしきい値電圧を示して
いる。また、温度300℃の空気中に放置するという環
境でのデータ保持特性を調べたものである。
The inventor of the present application has found that the following phenomenon occurs when the data retention characteristic of the EPROM is analyzed. FIG.
Shows the data retention characteristics of EPROMs having different structures. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the fluctuation rate of the threshold voltage [ΔVth t ÷ ΔVth 0 × 100]%. Here, ΔVth 0 indicates the threshold voltage at the time of writing, and ΔVth t indicates the threshold voltage after t time has elapsed. Further, the data retention characteristics were examined in an environment of leaving it in the air at a temperature of 300 ° C.

【0004】図16において、特性Bの素子構造は単層
ポリシリコンゲート構造のEPROMであり、特性Dは
2層ゲート構造のEPROMである。本願発明者におい
ては、この両者のEPROMのデータ保持特性の違いか
ら、2層ゲート構造におけるコントロールゲートがバリ
アー層として作用してフローティングゲートに蓄積され
た情報電荷の減少を防止しているのではないかと推測し
た。このことを確かめるために、上記単層ポリシリコン
からなるフローティングゲートの上部全面にアルミニュ
ウム層を設けた単層ポリシリコンゲート構造のEPRO
Mを形成し、そのデータ保持特性を調べると特性Aのよ
うに大幅なデータ保持特性の改善が認められた。また、
2層ゲート構造で素子の上部にプラズマ−CVD法によ
り形成された酸化膜(P−SiO)を設けた場合には特
性Cのような良好なデータ保持特性が得られることが判
明した。上記酸化膜(P−SiO)は、2層アルミニュ
ウム配線のための層間絶縁膜として形成されたものであ
る。すなわち、第1層目のアルミュウム層はBPSG
(Boron-doped Phospho-Silicate Glass) 膜の上に形成
され、その上に上記酸化膜(P−SiO)を介して第2
層目のアルミニュウム層が形成される構造の2層ゲート
構造のEPROMである。
In FIG. 16, an element structure having a characteristic B is an EPROM having a single-layer polysilicon gate structure, and a characteristic D is an EPROM having a two-layer gate structure. The inventor of the present application does not prevent the reduction of the information charges accumulated in the floating gate by the control gate in the two-layer gate structure acting as a barrier layer because of the difference in the data retention characteristics of the two EPROMs. I guessed that. In order to confirm this, EPRO having a single-layer polysilicon gate structure in which an aluminum layer is provided on the entire upper surface of the floating gate made of the single-layer polysilicon.
When M was formed and the data retention characteristics thereof were examined, a significant improvement in the data retention characteristics like the characteristic A was recognized. Also,
It has been found that when the oxide film (P-SiO) formed by the plasma-CVD method is provided on the top of the device in the two-layer gate structure, good data retention characteristics such as the characteristic C can be obtained. The oxide film (P-SiO) is formed as an interlayer insulating film for the two-layer aluminum wiring. That is, the first aluminum layer is BPSG
(Boron-doped Phospho-Silicate Glass) is formed on the film, and a second layer is formed on the film through the oxide film (P-SiO).
This is an EPROM having a two-layer gate structure having a structure in which a third aluminum layer is formed.

【0005】本願発明者等においては、上記のような素
子構造とデータ保持特性の関係を注意深く解析した結果
から、データ保持特性の改善を図った単層ゲート構造の
不揮発性記憶素子が得られることに着目し、それをマス
ク型ROMの欠陥救済に利用することを考えた。
From the result of careful analysis of the relationship between the device structure and the data retention characteristic as described above, the inventors of the present invention can obtain a non-volatile memory element having a single-layer gate structure with an improved data retention characteristic. Attention was paid to (1), and it was considered to utilize it for defect relief of the mask type ROM.

【0006】この発明の目的は、簡単な構造で高信頼性
の欠陥救済回路を備えた半導体記憶装置を提供すること
にある。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a highly reliable defect relief circuit with a simple structure. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、読み出し専用の記憶素子が
マトリッスク配置されてなる記憶回路の欠陥救済回路と
して、拡散層により形成されたコントロールゲートと、
上記コントロールゲートに対してその一部が薄い絶縁膜
を介してオーバーラップするよう形成された導体層から
なるフローティングゲートと、上記フローティグゲート
上の一部又は全面を覆うように形成されたバリアー層と
を含む不揮発性記憶素子を用い、ワード線とビット線に
対応した不良アドレスの記憶と、それぞれに対応したデ
ータ記憶を行わせる。
The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, as a defect relief circuit of a memory circuit in which read-only memory elements are arranged in a matrix, a control gate formed of a diffusion layer,
A floating gate formed of a conductor layer formed so as to partially overlap the control gate via a thin insulating film, and a barrier layer formed so as to cover a part or the entire surface of the floating gate. A non-volatile memory element including and is used to store a defective address corresponding to a word line and a bit line and to store data corresponding to each.

【0008】[0008]

【作用】上記した手段によれば、素子表面部のファイナ
ルパッシベーション膜から拡散されると推測されるラジ
カルな水素が上記バリアー層によって捕獲されるからフ
ローティングゲートに蓄積された情報電荷の破壊を防止
できるから、簡単な構造の不揮発性記憶素子を用いて高
い信頼性のもとでの欠陥救済が実現できる。
According to the above means, the radical hydrogen, which is presumed to be diffused from the final passivation film on the surface of the device, is trapped by the barrier layer, so that the destruction of the information charge accumulated in the floating gate can be prevented. Therefore, the defect relief with high reliability can be realized by using the nonvolatile memory element having a simple structure.

【0009】[0009]

【実施例】図1(A)ないし(C)は、この発明に用い
られる不揮発性記憶素子を説明するための製造工程断面
図である。これらの図面には、不揮発性記憶素子と同時
に形成されるNチャンネルMOSFETとPチャンネル
MOSFETとが合わせて示されている。なお、この明
細書において、MOSFETは絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタ(IGFET)の意味で用いている。
1 (A) to 1 (C) are sectional views of a manufacturing process for explaining a nonvolatile memory element used in the present invention. In these drawings, an N-channel MOSFET and a P-channel MOSFET that are formed at the same time as the nonvolatile memory element are shown together. In this specification, MOSFET is used to mean an insulated gate field effect transistor (IGFET).

【0010】図1の(A)ないし(C)において、下側
から1層ポリシリコンゲート構造の不揮発性記憶素子Q
E、NチャンネルMOSFETQN、PチャンネルMO
SFETQPが示されている。NチャンネルMOSFE
TQN及びPチャンネルMOSFETQPは、上記不揮
発性記憶素子QEのアドレス選択回路等の周辺回路や、
この発明に係るEPROMと同じ半導体基板上に形成さ
れる他のメモリ回路やそのアドレス選択回路等の周辺回
路を構成するために用いられる。また、不揮発性記憶素
子QEは、ソースとドレインに対して下側が垂直方向、
上側が平行方向の断面図を示している。
In FIGS. 1A to 1C, a nonvolatile memory element Q having a one-layer polysilicon gate structure from the bottom is shown.
E, N channel MOSFET QN, P channel MO
The SFET QP is shown. N channel MOSFE
The TQN and the P-channel MOSFET QP are peripheral circuits such as the address selection circuit of the nonvolatile memory element QE,
It is used to configure other memory circuits formed on the same semiconductor substrate as the EPROM according to the present invention and peripheral circuits such as address selection circuits thereof. The nonvolatile memory element QE has a lower side perpendicular to the source and drain,
The upper side shows a cross-sectional view in the parallel direction.

【0011】図1(A)において、P型半導体基板1の
一主面にP型ウェル2とN型ウェル102とが公知の手
段により形成される。公知の手段により厚い厚さのフィ
ールド絶縁膜3と、その下部に同図で点線で示されたP
チャンネル型ストッパー4とが形成される。不揮発性記
憶素子QEのコントロールゲートとなるべきN型拡散層
6が形成される。このN型拡散層6は、特に制限されな
いが、イオン注入法により絶縁膜を介してリンが加速エ
ネルギー80Kevで1×1014cm-2程度注入された
後、窒素中に1%程度の酸素を含んだ雰囲気で950℃
の温度で30分程度の熱処理が行われることによって形
成される。もちろん、不純物は砒素のみ、あるいは砒素
とリンの両方を使用してもよい。また、基本的には熱処
理を行う必要はないが、イオン注入によりダメージを受
けた半導体基板1のダメージ回復には、上記熱処理を行
った方がよい。
In FIG. 1A, a P-type well 2 and an N-type well 102 are formed on one main surface of a P-type semiconductor substrate 1 by a known means. The field insulating film 3 having a large thickness is formed by a known means, and the P shown by a dotted line in the figure is formed below the field insulating film 3.
A channel type stopper 4 is formed. An N-type diffusion layer 6 to be the control gate of the non-volatile memory element QE is formed. The N-type diffusion layer 6 is not particularly limited, but after phosphorus is implanted at about 1 × 10 14 cm -2 with an acceleration energy of 80 Kev through the insulating film by an ion implantation method, about 1% oxygen is added to nitrogen. 950 ℃ in an atmosphere
It is formed by performing heat treatment at the temperature of about 30 minutes. Of course, the impurities may be arsenic alone or both arsenic and phosphorus. Further, basically, it is not necessary to perform the heat treatment, but it is better to perform the heat treatment in order to recover the damage of the semiconductor substrate 1 damaged by the ion implantation.

【0012】次に、上記イオン注入によりダメージを受
けた上記絶縁膜が除去された後、熱酸化法により清浄な
ゲート絶縁膜7が形成される。このとき、N型拡散層6
の上部のゲート絶縁膜7の膜厚は、N型拡散層6の無い
領域に比べて、1ないし2割程度厚く形成される。そし
て、不揮発性記憶素子QEのフローティングゲート、N
チャンネルMOSFETQNとPチャンネルMOSFE
TQPのゲート電極となる導体層8が形成される。この
導体層8は、多結晶シリコン(ポリシリコン)膜あるい
は多結晶シリコン膜の上部にシリサイド膜を積層したポ
リサイド膜により構成される。
Next, after the insulating film damaged by the ion implantation is removed, a clean gate insulating film 7 is formed by a thermal oxidation method. At this time, the N-type diffusion layer 6
The film thickness of the gate insulating film 7 on the upper part is about 10 to 20% thicker than the region without the N-type diffusion layer 6. The floating gate of the nonvolatile memory element QE, N
Channel MOSFET QN and P channel MOSFE
A conductor layer 8 to be the gate electrode of TQP is formed. The conductor layer 8 is composed of a polycrystalline silicon (polysilicon) film or a polycide film in which a silicide film is laminated on the polycrystalline silicon film.

【0013】図1(B)に示すように、N型拡散層9と
10、P型拡散層109が形成される。N型拡散層9は
イオン注入法により、リンが加速エネルギー50Kev
で2×1013cm-2程度注入されることにより形成され
る。N型拡散層10はイオン注入法により、リンが加速
エネルギー50Kevで5×1015cm-2程度注入される
ことにより形成される。P型拡散層109はイオン注入
法により、ボロンが加速エネルギー15Kevで1×1
13cm-2程度注入されることにより形成される。次に、
全面にCVD絶縁膜が形成された後に、異方性エッチン
グによりサイドウォール11が形成される。そして、N
型拡散層12とP型拡散層112が形成される。N型拡
散層12はイオン注入法により、砒素が加速エネルギー
80Kevで5×1015cm-2程度注入されることにより
形成される。P型拡散層112はイオン注入法により、
ボロンが加速エネルギー15Kevで2×1015cm-2
度注入されることにより形成される。この実施例におい
ては、N型拡散層10をサイドウォール11の形成前に
形成するよう説明したが、サイドウォール11を形成し
た後に形成するようにしてもよい。また、P型拡散層1
09の製造工程を省略し、サイドウォール11の形成前
にP型拡散層112が形成されるようにしてもよい。こ
の場合には、N型拡散層9が、マクスを用いずに全面に
イオン注入することよって形成できる。
As shown in FIG. 1B, N type diffusion layers 9 and 10 and a P type diffusion layer 109 are formed. The N-type diffusion layer 9 has an acceleration energy of 50 Kev due to the ion implantation method.
Is formed by implanting about 2 × 10 13 cm -2 . The N-type diffusion layer 10 is formed by ion implantation with phosphorus being implanted at an acceleration energy of 50 Kev at about 5 × 10 15 cm -2 . The P-type diffusion layer 109 is 1 × 1 in boron with an acceleration energy of 15 Kev by an ion implantation method.
It is formed by implanting about 0 13 cm -2 . next,
After the CVD insulating film is formed on the entire surface, the sidewalls 11 are formed by anisotropic etching. And N
The type diffusion layer 12 and the P type diffusion layer 112 are formed. The N-type diffusion layer 12 is formed by implanting arsenic at an acceleration energy of 80 Kev at about 5 × 10 15 cm −2 by an ion implantation method. The P-type diffusion layer 112 is formed by the ion implantation method.
Boron is formed by implanting about 2 × 10 15 cm -2 with an acceleration energy of 15 Kev. In this embodiment, the N-type diffusion layer 10 has been described as being formed before forming the sidewalls 11, but it may be formed after forming the sidewalls 11. In addition, the P-type diffusion layer 1
The manufacturing process of 09 may be omitted, and the P-type diffusion layer 112 may be formed before the formation of the sidewall 11. In this case, the N-type diffusion layer 9 can be formed by ion-implanting the entire surface without using the mask.

【0014】図1(C)において、不揮発性記憶素子Q
Eは、コントロールゲートを拡散層6と10、フローテ
ィングゲート8、ゲート絶縁膜7、コントロールゲート
とフローティングゲートの間の層間絶縁膜7、ソースと
ドレインをN型拡散層10により構成された1層ゲート
構造にされる。ソースとドレインとをN型拡散層10に
より構成したのは、書き込み特性を向上するためのであ
る。N型拡散層10は、入出力を構成するNチャンネル
MOSFETQNのソースとドレインと同一構成であ
る。NチャンネルMOSFETQNは、ゲート電極8、
ゲート絶縁膜7、及びソースとドレインがN型拡散層9
と12により構成された、いわゆるLDD構造にされ
る。PチャンネルMOSFETQPは、ゲート電極8、
ゲート絶縁膜7、及びソースとドレインがP型拡散層1
09と112により構成された、いわゆるLDD構造に
される。それぞれの素子は、フィールド絶縁膜3とPチ
ャンネル型ストッパー4とにより分離されている。各素
子は、絶縁膜13に開けられたコンタクトホールを介し
てアルミニュウムからなる配線15により接続される。
上記不揮発性素子QEのコントロールゲートであるN型
拡散層6と10は、配線15でシャントして寄生抵抗を
減らしている。すなわち、配線15がワード線を構成
し、各不揮発性記憶素子のコントロールゲートと接続さ
れる。N型拡散層10は、配線15とのオーミックコン
タクトを良好にするために設けられる。
In FIG. 1C, the nonvolatile memory element Q
E is a one-layer gate in which the control gate is composed of the diffusion layers 6 and 10, the floating gate 8, the gate insulating film 7, the interlayer insulating film 7 between the control gate and the floating gate, and the source and the drain are composed of the N type diffusion layer 10. Structured. The source and the drain are formed by the N-type diffusion layer 10 in order to improve the writing characteristics. The N-type diffusion layer 10 has the same structure as the source and the drain of the N-channel MOSFET QN that constitutes the input / output. The N-channel MOSFET QN has a gate electrode 8,
Gate insulating film 7 and N-type diffusion layer 9 for source and drain
And a so-called LDD structure composed of 12 and. The P-channel MOSFET QP has a gate electrode 8,
The gate insulating film 7 and the source and drain are P-type diffusion layers 1
A so-called LDD structure composed of 09 and 112 is formed. Each element is separated by a field insulating film 3 and a P channel type stopper 4. Each element is connected by a wiring 15 made of aluminum through a contact hole formed in the insulating film 13.
The N-type diffusion layers 6 and 10 which are the control gates of the nonvolatile element QE are shunted by the wiring 15 to reduce the parasitic resistance. That is, the wiring 15 constitutes a word line and is connected to the control gate of each nonvolatile memory element. The N-type diffusion layer 10 is provided to make good ohmic contact with the wiring 15.

【0015】この実施例では、このような1層ゲート構
造の不揮発性記憶素子QEのデータ保持特性を改善する
ために、絶縁膜13を介して上記フローティングゲート
8の全面を覆うアルミニュウム層15がバリアー層とし
て形成される。絶縁膜13は、PSG膜又はBPSG膜
により構成される。特に制限されないが、上記絶縁膜1
3を介してフローティングゲートの全面を覆うよう形成
されるバリアー層としてのアルミニュウム層15は、上
記不揮発性記憶素子QEのコントロールゲートが接続さ
れるワード線と一体的に構成される。この実施例の不揮
発性記憶素子QEは、後述するようなマスクROMの欠
陥救済に用いられ、上記NチャンネルMOSFETQN
は記憶素子と類似の構造にされる。だだし、図1(A)
において、マスクROMが形成される部分には、イオン
注入法によりN型不純物が導入され、そこに形成される
NチャンネルMOSFETをディプレッション型にして
置くものである。
In this embodiment, in order to improve the data retention characteristics of the nonvolatile memory element QE having such a single-layer gate structure, the aluminum layer 15 covering the entire surface of the floating gate 8 with the insulating film 13 interposed therebetween serves as a barrier. Formed as a layer. The insulating film 13 is composed of a PSG film or a BPSG film. The insulating film 1 is not particularly limited.
The aluminum layer 15 as a barrier layer formed so as to cover the entire surface of the floating gate via 3 is integrally formed with a word line to which the control gate of the nonvolatile memory element QE is connected. The non-volatile memory element QE of this embodiment is used for defect relief of a mask ROM as described later, and the N-channel MOSFET QN
Has a structure similar to that of the memory element. However, Fig. 1 (A)
In the above, in the portion where the mask ROM is formed, N-type impurities are introduced by the ion implantation method, and the N-channel MOSFET formed there is placed in the depletion type.

【0016】図2には、上記不揮発性記憶素子QEの一
実施例の素子パターン図が示されている。コントロール
ゲートであるN型拡散層6は、コトタクトホール14を
介して同図で点線により示されたアルミニュウム層15
からなるワード線WLに接続される。このアルミニュウ
ム層15は、フローティングゲート8のバリアー層とし
ても用いるようにするため、同図に破線によりハッチン
グが行われたフローティングゲート8の全面を覆うよう
に、フローティングゲート8に沿って右方向に延びるよ
う形成される。同図には、一点鎖線a−bに対して上下
対称的に2つのメモリセルが示されている。すなわち、
上側の不揮発性記憶素子QEのドレインは、コントクト
ホール14を介してアルミニュウム層15に接続され
る。このアルミニュウム層15は、コンタクトホール1
4を介して左右に延びるポリシリコン層からなるデータ
線DLに接続される。また、不揮発性記憶素子QEのソ
ースを構成するN型拡散層10は、下側の不揮発性記憶
素子QEのソースと一体的に構成されて、上記バリアー
層を構成するアルミニュウム層15やドレインをポリシ
リコン層からなるワード線に接続するアルミニュウム層
と交差しない領域まで上記中心線a−bに沿って右方向
に延び、そこに形成されたコンタクトホール14を介し
て縦方向に、言い換えるならば、ワード線と平行に延長
されるアルミニュウム層からなるソース線SLに接続さ
れる。
FIG. 2 shows an element pattern diagram of one embodiment of the nonvolatile memory element QE. The N-type diffusion layer 6 which is the control gate is provided with an aluminum layer 15 shown by a dotted line in the figure through the contact hole 14.
Connected to the word line WL. Since the aluminum layer 15 is also used as a barrier layer of the floating gate 8, it extends rightward along the floating gate 8 so as to cover the entire surface of the floating gate 8 hatched by broken lines in the figure. Is formed as. In the figure, two memory cells are shown symmetrically with respect to the one-dot chain line ab. That is,
The drain of the upper nonvolatile memory element QE is connected to the aluminum layer 15 via the contact hole 14. This aluminum layer 15 is a contact hole 1
4 is connected to the data line DL formed of a polysilicon layer extending in the left-right direction. The N-type diffusion layer 10 that constitutes the source of the non-volatile memory element QE is integrally formed with the source of the lower non-volatile memory element QE, and the aluminum layer 15 and the drain that constitute the barrier layer are formed of poly-silicon. It extends rightward along the center line ab to a region which does not intersect with the aluminum layer connected to the word line made of a silicon layer, and extends vertically through the contact hole 14 formed therein, in other words, the word. It is connected to a source line SL made of an aluminum layer extending parallel to the line.

【0017】この実施例の単層(又は1層)ゲート構造
の不揮発性記憶素子QEは、そのフローティングゲート
の上部の全面を覆うように形成されたアルミュウム層か
らなるバリアー層が設けられる。この実施例では、後述
するようなラジカルな水素の拡散によるフローティング
ゲートへの注入を防ぐために、フローティングゲート8
のサイズを越えるよう余裕を持った大きなサイズのバリ
アー層とされる。
The non-volatile memory element QE having a single-layer (or one-layer) gate structure of this embodiment is provided with a barrier layer formed of an aluminum layer so as to cover the entire upper surface of the floating gate. In this embodiment, in order to prevent injection into the floating gate due to diffusion of radical hydrogen as described later, the floating gate 8
It is considered to be a large-sized barrier layer with a margin to exceed the size of.

【0018】前記図16に示したデータ保持特性から、
次のようなことが推測される。特性Bに比べて特性Dは
データ保持特性の改善が見られる。両者の構造的相違
は、特性Bが単層ゲート構造なのに対して特性Dは2層
ゲート構造である。本願発明者は、このことから、2層
ゲート構造におけるコントロールゲートがフローティン
グゲートに浸入して保持電荷を消滅させる要因を防止し
ている作用を持つのではないかと推測した。このことを
確かめるために、単層ゲート構造におけるフローティン
グゲート上に、バリアー層として図1(C)又は図3に
示すようなアルミニュウム層を設けた素子を形成した。
そして、そのデータ保持特性は特性Aに示すように大幅
な保持特性の改善が認められる。
From the data holding characteristics shown in FIG. 16,
The following is presumed. The characteristic D shows an improvement in the data retention characteristic as compared with the characteristic B. The structural difference between the two is that the characteristic B is a single-layer gate structure, while the characteristic D is a double-layer gate structure. From this, the inventor of the present application presumed that the control gate in the two-layer gate structure might have a function of preventing the factor that invades the floating gate and causes the retained charge to disappear. In order to confirm this, an element having an aluminum layer as shown in FIG. 1C or FIG. 3 as a barrier layer was formed on the floating gate in the single-layer gate structure.
Further, as shown in the characteristic A, the data retention characteristic is significantly improved.

【0019】上記フローティングゲートに蓄積された情
報電荷を失わせる要因の一つが、ファイナルパッシベー
ション膜からのラジカルな水素であると推測したのは、
次のような理由からである。すなわち、図16では省略
されいてるが、ファイナルパッシベーション膜としてプ
ラズマナイトライド(P−SiN)膜を用いた場合に、
CVD酸化(PSG)膜を用いた場合に比べてデータ保
持特性が悪いことが認められた。両者の相違は、ラジカ
ルな水素量に大きな差がある。そして、バリアー層とし
てのアルミニュウム層は、それ自体が多量の水素を含み
ラジカルな水素をせき止めるダムの役割を果たして、フ
ローティングゲートへの水素の拡散を防止するものとの
結論を得た。
It was speculated that one of the factors causing the loss of the information charges accumulated in the floating gate was radical hydrogen from the final passivation film.
The reason is as follows. That is, although omitted in FIG. 16, when a plasma nitride (P-SiN) film is used as the final passivation film,
It was confirmed that the data retention characteristics were worse than when using the CVD oxide (PSG) film. The difference between the two is a large difference in the amount of radical hydrogen. Then, it was concluded that the aluminum layer as a barrier layer itself acts as a dam containing a large amount of hydrogen and stopping radical hydrogen, and prevents diffusion of hydrogen to the floating gate.

【0020】バリアー層としてはポリシリコン層であっ
てもよい。ポリシリコン層も水素を包含し易い性質を持
ち、それがフローティングゲートとして用いられるとき
には、ファイナルパッシベーション膜から拡散してきた
水素を捕獲し、情報電荷を失ってしまう。このことを逆
に利用し、フローティングゲートの上に、バリアー層と
してポリシリコン層を設ける。このバリアー層としての
ポリシリコン層は、上記ファイナルパッシベーション膜
から拡散されるラジカルな水素を先に捕獲して取り込む
ようになり、その下層に設けられるフローティングゲー
トへの拡散を防止するように作用する。この結果、前記
アルミニュウム層の場合と同様に上記バリアー層として
のポリシリコン層がラジカルな水素に対していわばダム
の役割を果たしてフローティングゲートへの浸入を防止
するものとなる。
The barrier layer may be a polysilicon layer. The polysilicon layer also has a property of easily containing hydrogen, and when it is used as a floating gate, it traps hydrogen diffused from the final passivation film and loses information charges. By utilizing this in reverse, a polysilicon layer is provided as a barrier layer on the floating gate. The polysilicon layer as the barrier layer first captures and takes in radical hydrogen diffused from the final passivation film, and acts to prevent the diffusion to the floating gate provided below the radical hydrogen. As a result, as in the case of the aluminum layer, the polysilicon layer serving as the barrier layer plays a so-called dam role for radical hydrogen, and prevents the entry into the floating gate.

【0021】以上の現象は、あくまでも推測であるが、
前記図16に示したデータ保持特性から明らかなように
上記のようなバリアー層を設けることにより単層ゲート
構造の不揮発性記憶素子のデータ保持特性の明らかな改
善が認められる。なお、上記ファイナルパッシベーショ
ン膜としてプラズマナイトライド(P−SiN)を用い
た場合には、安価なプラスチックパッケージを利用する
ことができる。それ故、この実施例のようなバリアー層
を設けることにより、データ保持特性の改善を図りつ
つ、安価なパッケージを用いた半導体集積回路装置を得
ることができるものとなる。
The above phenomenon is only speculation,
As is clear from the data retention characteristics shown in FIG. 16, by providing the barrier layer as described above, the data retention characteristics of the nonvolatile memory element having the single-layer gate structure can be clearly improved. When plasma nitride (P-SiN) is used as the final passivation film, an inexpensive plastic package can be used. Therefore, by providing the barrier layer as in this embodiment, a semiconductor integrated circuit device using an inexpensive package can be obtained while improving the data retention characteristics.

【0022】図16の特性図において、特性Cは2層ゲ
ート構造の不揮発性記憶素子で、かつ2層のアルミニュ
ウム配線とするために、第1層目のアルミニュウム層と
第2層目のアルミニュウム層の間に設けられる層間絶縁
膜として、プラズマ−CVD法により形成された酸化膜
(P−SiO)が配置されている。そして、同じ2層ゲ
ート構造でも上記酸化膜(P−SiO)を持たない不揮
発性記憶素子の特性Dに比べて格段に良好なデータ保持
特性が得られることから、本願発明者にあっては上記酸
化膜(P−SiO)そのものも前記ラジカルな水素の拡
散を防ぐ作用を持つことに気付いた。酸化膜(P−Si
O)は、モノシラン(SiH4 )+酸化窒素(N2 O)
を原料ガスとして、プラズマ反応室に導いて付着させる
ものであり、ラジカルな水素量そのものが少なく、拡散
されたラジカルな水素を吸収してしまうという作用を持
つものと推測される。
In the characteristic diagram of FIG. 16, a characteristic C is a non-volatile memory element having a two-layer gate structure, and in order to form a two-layer aluminum wiring, a first-layer aluminum layer and a second-layer aluminum layer are used. An oxide film (P-SiO) formed by a plasma-CVD method is arranged as an interlayer insulating film provided between the two. Further, even with the same two-layer gate structure, it is possible to obtain much better data retention characteristics than the characteristics D of the nonvolatile memory element having no oxide film (P-SiO). It has been found that the oxide film (P-SiO) itself also has a function of preventing the diffusion of the radical hydrogen. Oxide film (P-Si
O) is monosilane (SiH 4 ) + nitric oxide (N 2 O)
It is assumed that the raw material gas is introduced into the plasma reaction chamber to be attached, and the amount of radical hydrogen itself is small, and it has an action of absorbing diffused radical hydrogen.

【0023】このことから、図1(C)の第1層目の層
間絶縁膜13をPSG膜又はBPSG膜により構成し、
図示しないが、その上に形成される第2層目の層間絶縁
膜を上記酸化膜(P−SiO)で構成し、ファイナルパ
ッシベーション膜として、プラズマナイトライド膜(P
−SiN)を用いるようにしてもよい。
From this, the first interlayer insulating film 13 of FIG. 1C is formed of a PSG film or a BPSG film,
Although not shown, the second interlayer insulating film formed thereon is formed of the oxide film (P-SiO), and a plasma nitride film (P-P) is used as a final passivation film.
-SiN) may be used.

【0024】図4には、この発明に係るマスク型ROM
の一実施例のブロック図が示されている。このマスク型
ROMは、前記図1に示したような半導体集積回路の製
造技術により、単結晶シリコンのような1個の半導体基
板上において形成される。同図において、理解を容易に
するため、論理記号の表記方法は、一般的な表記方法に
従っている。例えば、ロウレベルがアクティブレベルと
なる信号は、制御信号を示すアルファベッドに上線を付
したが、明細書ではそれに対応した信号は最後にB(バ
ーの意味)を付して表現している。例えば、チップイネ
ーブル信号はCEBのように表している。このことは、
他の図面の制御信号及びそれに対応した明細書の説明に
おいても同様である。
FIG. 4 shows a mask type ROM according to the present invention.
A block diagram of one embodiment of is shown. This mask type ROM is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by the manufacturing technique of the semiconductor integrated circuit as shown in FIG. In the same figure, in order to facilitate understanding, the notation method of the logical symbols follows the general notation method. For example, a signal whose low level becomes an active level is overlined with an alpha bed indicating a control signal, but in the specification, the corresponding signal is represented by adding B (meaning a bar) at the end. For example, the chip enable signal is represented as CEB. This is
The same applies to the control signals of other drawings and the description of the specification corresponding thereto.

【0025】メモリマットMR−MATは、マスク型R
OM用のメモリ素子がマトリックス配置されて構成され
る。メモリマットPR−MATは、前記のような単層ゲ
ート構造の不揮発性記憶素子がマトリックス配置された
構成を有し、メモリマットMR−MATにおける不良ワ
ード線と不良ビット線(又は不良データ線あるいは不良
ディジット線ともいう場合がある)の欠陥データの救済
用に用いられる。
The memory mat MR-MAT is a mask type R.
The memory elements for OM are arranged in a matrix. The memory mat PR-MAT has a configuration in which the non-volatile storage elements having the single-layer gate structure as described above are arranged in a matrix, and has a defective word line and a defective bit line (or a defective data line or defective) in the memory mat MR-MAT. It may also be called a digit line) and is used for relieving defective data.

【0026】メモリマットMR−MATは、公知のマス
クROMと同様にワード線とデータ線の各交点にメモリ
素子が配置され、上記メモリ素子のゲートはワード線
に、ドレインはデータ線に、ソースは回路の接地線にそ
れぞれ接続される。メモリマットMR−MATのワード
線は、Xデコーダ回路MR−XDCにより選択される。
Xデコーダ回路MR−XDCは、X系のアドレス信号A
i+1 〜An を受けるアドレスバッファADBにより形成
された相補の内部アドレス信号を解読し、上記メモリマ
ットMR−MAT内の複数のワード線から1本のワード
線を選択する動作を行う。
In the memory mat MR-MAT, a memory element is arranged at each intersection of a word line and a data line similarly to a known mask ROM, and the gate of the memory element is a word line, the drain is a data line, and the source is a source. Each is connected to the ground wire of the circuit. The word line of the memory mat MR-MAT is selected by the X decoder circuit MR-XDC.
The X decoder circuit MR-XDC has an X-system address signal A.
i + 1 to A n decodes the internal address signals complementary formed by the address buffer ADB undergoing performs an operation for selecting one word line from a plurality of word lines of the memory mat MR-MAT.

【0027】上記メモリマットMR−MATのデータ線
は、カラムスイッチゲートMR−YGTによりコモンデ
ータ線に接続される。カラムスイッチゲートMR−YG
Tは、Y系のアドレス信号A0 〜Ai を受けるアドレス
バッファADBにより形成された、相補の内部アドレス
信号を解読するYデコーダ回路YDCにより形成された
デコード信号に従い、上記メモリマットMR−MAT内
から各出力マット毎に1本のデータ線をコモンデータ線
に接続する動作を行う。上記コモンデータ線は、センス
アンプ回路MR−SAMの入力端子に接続されている。
センスアンプ回路MR−SAMは、選択されたワード線
とデータ線の交点にあるメモリ素子から読み出された記
憶情報の増幅を行う。
The data line of the memory mat MR-MAT is connected to the common data line by the column switch gate MR-YGT. Column switch gate MR-YG
In the memory mat MR-MAT, T is in accordance with a decode signal formed by a Y decoder circuit YDC which decodes a complementary internal address signal formed by an address buffer ADB which receives Y system address signals A 0 to A i . Then, the operation of connecting one data line to the common data line for each output mat is performed. The common data line is connected to the input terminal of the sense amplifier circuit MR-SAM.
The sense amplifier circuit MR-SAM amplifies the stored information read from the memory element at the intersection of the selected word line and data line.

【0028】メモリマットPR−MATは、前記のよう
な単層ゲート構造の不揮発性記憶素子が、ワード線とデ
ータ線との各交点に配置されてなり、メモリマットMR
−MATにおける不良ワード線に対応した欠陥データに
対する冗長回路として用いられる。不揮発性記憶素子の
コントロールゲートはワード線に接続され、ドレインは
データ線に接続され、ソースは回路の接地線に接続され
る。この冗長メモリマットPR−MATのワード線に
は、後述する救済アドレス記憶回路PR−ADDにより
形成される冗長ワード線選択信号が供給される。
The memory mat PR-MAT has the above-mentioned non-volatile memory element having a single-layer gate structure arranged at each intersection of a word line and a data line.
Used as a redundant circuit for defective data corresponding to a defective word line in MAT. The control gate of the nonvolatile memory element is connected to the word line, the drain is connected to the data line, and the source is connected to the ground line of the circuit. A redundant word line selection signal formed by a relief address storage circuit PR-ADD described later is supplied to the word line of the redundant memory mat PR-MAT.

【0029】冗長メモリマットPR−MATのデータ線
は、書き込みデータ入力回路PR−PGC及びカラムス
イッチゲートPR−YGTに接続されている。書き込み
データ入力回路PR−PGCは、Y系のアドレス信号A
0 〜Ai を受けるアドレスバッファADBにより形成さ
れた相補の内部アドレス信号と、書き込みデータ入力D
Iを受ける入力バッファDIBで形成されたデータ信号
により、上記冗長メモリマットPR−MAT内の1本の
データ線に書き込み信号を伝える動作を行う。上記カラ
ムスイッチゲートPR−YGTは、上記Y系のアドレス
信号A0 〜Ai を受けるアドレスバッファADBにより
形成された相補の内部アドレス信号を解読するYデコー
ダPR−YDCの出力信号に従い、冗長メモリマットP
R−MATの各出力マット毎に1本のデータ線をコモン
データ線に接続する動作を行う。
The data line of the redundant memory mat PR-MAT is connected to the write data input circuit PR-PGC and the column switch gate PR-YGT. The write data input circuit PR-PGC has a Y-system address signal A.
Write data input D and complementary internal address signal formed by address buffer ADB receiving 0 to A i
An operation of transmitting a write signal to one data line in the redundant memory mat PR-MAT is performed by the data signal formed by the input buffer DIB receiving I. The column switch gate PR-YGT is provided with a redundant memory mat according to an output signal of a Y decoder PR-YDC which decodes a complementary internal address signal formed by an address buffer ADB which receives the Y-system address signals A 0 to A i. P
The operation of connecting one data line to the common data line is performed for each output mat of the R-MAT.

【0030】コモンデータ線は、センスアンプ回路PR
−SAMの入力端子に接続される。センスアンプ回路P
R−SAMは、読み出しモードのときに選択されたワー
ド線とデータ線の交点にあるメモリセル(不揮発性記憶
素子)から読み出された記憶情報の増幅を行う。このセ
ンスアンプ回路PR−SAMの出力信号は、センスアン
プ切り換えを行うマルチプレクサ回路MPXに入力され
る。このマルチプレクサ回路MPXは、ワード線に不良
がある場合には、マスクROM用のセンスアンプ回路M
R−SAMの出力信号に替えて冗長用のメモリマットP
R−MAT用のセンスアンプ回路PR−SAMの出力信
号を選択して出力バッファDOBに伝える。出力バッフ
ァDOBは、マルチプレクサ回路MPXを通して伝えら
れた読み出しデータを出力端子DO0 〜DOm から送出
する。
The common data line is the sense amplifier circuit PR.
-Connected to the input terminal of the SAM. Sense amplifier circuit P
The R-SAM amplifies stored information read from the memory cell (nonvolatile storage element) at the intersection of the selected word line and data line in the read mode. The output signal of the sense amplifier circuit PR-SAM is input to the multiplexer circuit MPX that switches the sense amplifier. This multiplexer circuit MPX has a sense amplifier circuit M for mask ROM when a word line is defective.
Redundant memory mat P in place of the output signal of R-SAM
The output signal of the R-MAT sense amplifier circuit PR-SAM is selected and transmitted to the output buffer DOB. The output buffer DOB outputs the read data transmitted through the multiplexer circuit MPX from the output terminals DO 0 to DO m .

【0031】この実施例では、不良ビット線に対応して
も冗長回路が設けられている。不良ビット線に対応した
冗長回路PR−DASは、前記のような単層ゲート構造
の不揮発性記憶素子が、ワード線とデータ線との各交点
に配置されてなるメモリマットPR−BMAT、ゲート
回路PR−BYGT及びセンスアンプPR−BSAMに
より構成されている。これらの各回路PR−BMAT,
PR−BYGT,PR−BSAMは、前記した各回路P
R−MAT,PR−YGT,PR−SAMと同じ構成に
されているとともに、相互間の接続も同様にされてい
る。この冗長回路PR−DASのメモリマットPR−B
MATは、上記同様に不揮発性記憶素子のコントロール
ゲートがワード線に接続され、ドレインがデータ線に接
続され、ソースが回路の接地線に接続されて構成され
る。前記不良ワード線に対応した冗長回路における冗長
メモリマットPR−MATにおいては、そのワード線が
メモリマットMR−MATのワード線に対応していた
が、この冗長回路PR−DAS内の冗長メモリマットP
R−BMATのワード線は、メモリマットMR−MAT
のビット線に対応している。すなわち、冗長メモリマッ
トPR−BMATのワード線の選択により、不良ビット
線に対応した複数のデータの選択が可能にされ、その中
のいずれかの冗長ビットを選択するかが、X系のアドレ
ス信号により決定される。それ故、冗長回路PR−DA
Sにおいては、上記ゲート回路PR−BYGTにX系の
アドレスデコーダ回路PR−XDCの出力信号が供給さ
れる。
In this embodiment, a redundant circuit is provided even for a defective bit line. The redundant circuit PR-DAS corresponding to a defective bit line is a memory mat PR-BMAT in which the above-mentioned nonvolatile memory element having a single-layer gate structure is arranged at each intersection of a word line and a data line, and a gate circuit. It is composed of a PR-BYGT and a sense amplifier PR-BSAM. Each of these circuits PR-BMAT,
PR-BYGT and PR-BSAM are the circuits P described above.
The R-MAT, PR-YGT, and PR-SAM have the same configuration, and the mutual connections are also similar. Memory mat PR-B of this redundant circuit PR-DAS
Similar to the above, the MAT is constructed by connecting the control gate of the nonvolatile memory element to the word line, connecting the drain to the data line, and connecting the source to the ground line of the circuit. In the redundant memory mat PR-MAT in the redundant circuit corresponding to the defective word line, the word line corresponds to the word line of the memory mat MR-MAT, but the redundant memory mat P in this redundant circuit PR-DAS.
The word line of R-BMAT is a memory mat MR-MAT.
It corresponds to the bit line of. That is, by selecting the word line of the redundant memory mat PR-BMAT, it is possible to select a plurality of data corresponding to the defective bit line, and which of the redundant bits is selected depends on the X-system address signal. Determined by Therefore, the redundant circuit PR-DA
In S, the output signal of the X-system address decoder circuit PR-XDC is supplied to the gate circuit PR-BYGT.

【0032】冗長回路PR−DASのセンスアンプ回路
PR−BSAMの出力信号は、センスアンプ切り換えを
行うマルチプレクサ回路MPXに入力される。このマル
チプレクサ回路MPXは、ビット線に不良がある場合に
は、マスクROM用のセンスアンプ回路MR−SAMの
出力信号に替えて冗長回路PR−DASのセンスアンプ
回路PR−BSAMの出力信号を選択して出力バッファ
DOBに伝える。出力バッファDOBは、マルチプレク
サ回路MPXを通して伝えられた読み出しデータを出力
端子DO0 〜DOm から送出する。
The output signal of the sense amplifier circuit PR-BSAM of the redundant circuit PR-DAS is input to the multiplexer circuit MPX for switching the sense amplifier. When the bit line is defective, the multiplexer circuit MPX selects the output signal of the sense amplifier circuit PR-BSAM of the redundant circuit PR-DAS instead of the output signal of the sense amplifier circuit MR-SAM for the mask ROM. To the output buffer DOB. The output buffer DOB outputs the read data transmitted through the multiplexer circuit MPX from the output terminals DO 0 to DO m .

【0033】なお、メモリマットPR−MATを不良ワ
ード線と不良ビット線に対応した冗長回路として共通に
用い、RP−YDCの入力にX系とY系のアドレス信号
を選択的に供給することにより、ゲート回路やセンスア
ンプの共通化を図るものであってもよい。
The memory mat PR-MAT is commonly used as a redundant circuit corresponding to a defective word line and a defective bit line, and by selectively supplying X-system and Y-system address signals to the input of RP-YDC. Alternatively, the gate circuit and the sense amplifier may be shared.

【0034】特に制限されないが、この実施例では、救
済アドレスを記憶するのに、上記不揮発性記憶素子が用
いられている。救済アドレスの書き込み方法は、アドレ
ス信号A0 〜An を受けるアドレスバッファ回路ADB
で形成されたX系とY系のアドレス信号を救済アドレス
選択回路RASにより、書き込みデータに変換し、救済
アドレス記憶回路PR−ADD(PR−ADS)に配置
された不揮発性記憶素子に書き込むことにより記憶させ
る。特に制限されないが、救済アドレス記憶回路PR−
ADD(PR−ADS)には、複数の不良ワード線のア
ドレスと複数の不良ビット線のアドレスの記憶が可能と
される。これら不良ワード線のアドレスと不良ビット線
のアドレスを記憶するところの救済アドレス記憶回路P
R−ADD(PR−ADS)におけるアドレスは、内部
アドレス信号を解読するワード線選択回路RASTによ
り決められる。すなわち、冗長ワード線選択回路RAS
Tの出力信号AST1 〜ASTZ により割り当てられた
アドレスに、不良ワード線(不良ビット線)のアドレス
(不良アドレス)が書き込まれる。
Although not particularly limited, in this embodiment, the nonvolatile memory element is used to store the relief address. The relief address is written by the address buffer circuit ADB which receives the address signals A 0 to A n.
By converting the X-system and Y-system address signals formed in 1 into write data by the relief address selection circuit RAS and writing them into the nonvolatile memory element arranged in the relief address memory circuit PR-ADD (PR-ADS). Remember. Although not particularly limited, the relief address storage circuit PR-
Addresses of a plurality of defective word lines and addresses of a plurality of defective bit lines can be stored in ADD (PR-ADS). Relief address storage circuit P for storing these defective word line addresses and defective bit line addresses
The address in R-ADD (PR-ADS) is determined by the word line selection circuit RAST which decodes the internal address signal. That is, the redundant word line selection circuit RAS
The address (defective address) of the defective word line (defective bit line) is written at the address assigned by the output signals AST 1 to AST Z of T.

【0035】救済アドレス記憶回路PR−ADD,PR
−ADSは、救済すべきアドレス(不良アドレス)の記
憶とともに、書き込まれたアドレスと一致するアドレス
が入力されたとき、ワード線選択信号RWS1 〜RWS
p ,RWS1 B〜RWSp B又はRWS1 〜RWSp
を形成して、冗長メモリマットPR−MAT及び冗長回
路PR−DASのワード線の選択する動作を行う。ま
た、マルチプレクサ回路MPXの出力切り換え信号を形
成する。
Relief address storage circuits PR-ADD, PR
-ADS stores the address to be relieved (defective address), and when an address that matches the written address is input, the word line selection signals RWS 1 to RWS
p , RWS 1 B to RWS p B or RWS 1 to RWS p B
And the word lines of the redundant memory mat PR-MAT and the redundant circuit PR-DAS are selected. Further, it forms an output switching signal of the multiplexer circuit MPX.

【0036】制御回路CONTは、本半導体集積回路装
置を活性化するためのチップイネーブル信号CEBと、
読み出し時に出力バッファ回路DOBの制御を行うアウ
トプットイネーブル信号OEBとを受け、各回路ブロッ
クの活性化信号ceB、センスアンプ回路MR−SAM
の活性化信号sacB、出力バッファ回路DOBの活性
化信号docBを形成する。
The control circuit CONT has a chip enable signal CEB for activating the present semiconductor integrated circuit device,
Upon receiving the output enable signal OEB for controlling the output buffer circuit DOB at the time of reading, the activation signal ceB of each circuit block and the sense amplifier circuit MR-SAM are received.
And the activation signal sacB of the output buffer circuit DOB.

【0037】また、上記制御回路CONTは、冗長用に
配置された不揮発性記憶素子(PR−MAT、PR−B
MAT、PR−ADD、PR−DAS)の書き込み用高
電圧Vppと、特に制限されないが、書き込み制御を行う
ライトイネーブル信号WEBを受けて、内部書き込み制
御信号weB、救済アドレス記憶用書き込み制御信号R
S、RWNS等を形成する。
In addition, the control circuit CONT has nonvolatile memory elements (PR-MAT, PR-B) arranged for redundancy.
MAT, PR-ADD, PR-DAS) write high voltage Vpp and a write enable signal WEB for performing write control, although not particularly limited, and receives an internal write control signal weB and a relief address storage write control signal R.
S, RWNS, etc. are formed.

【0038】特に制限されないが、上記高電圧Vppとラ
イトイネーブル信号WEBは、半導体基板に設けられた
パッドVppとWEBに供給される。本実施例において
は、これらのパッドは、外部端子(外部ピン)に接続さ
れていない。これにより、本実施例のマスクROMは、
欠陥救済機能を持たないマスク型ROMと、外部ピンが
コンパチブルになる。また、データ入力端子DIは、デ
ータ出力端子(外部端子)DOに結合されている。
Although not particularly limited, the high voltage Vpp and the write enable signal WEB are supplied to the pads Vpp and WEB provided on the semiconductor substrate. In this embodiment, these pads are not connected to external terminals (external pins). As a result, the mask ROM of this embodiment is
The external pins are compatible with the mask ROM that does not have the defect relief function. Further, the data input terminal DI is coupled to the data output terminal (external terminal) DO.

【0039】図5には、上記冗長ワード線選択回路RA
STの一実施例の回路図が示されている。特に制限され
ないが、冗長ワード線選択回路RASTは、Y系のアド
レス信号A0 〜Ah (h≦i)を受けるアドレスバッフ
ァ回路ADBにより形成された相補アドレス信号a0
0 B〜ah ,ah Bと、救済アドレス記憶回路PR−
ADD(PR−ADS)の記憶用素子への書き込み時に
活性化される信号RWNSとを受け、記憶位置の割り当
て信号AST1 〜ASTj を形成する。例えば、4ビッ
トのアドレス信号A0 〜A3 を用いると、16通りの記
憶位置の割り当て信号AST1 〜AST16を形成するこ
とができる。このうち、欠陥ワード線には信号AST1
〜AST8 を割り当てることにより、メモリマットMR
−MATに最大8本までの欠陥ワード線があっても、そ
れらを冗長用メモリマットPR−MATの記憶セルに置
き換えることができる。それ故、上記のような救済アド
レス記憶回路PR−ADDを用いた場合には、冗長用メ
モリマットPR−MATには、上記8本分のワード線に
対応した不揮発性記憶素子がマトリックス配置される。
FIG. 5 shows the redundant word line selection circuit RA.
A circuit diagram of one embodiment of ST is shown. Although not particularly limited, the redundant word line selection circuit RAST has a complementary address signal a 0 , which is formed by an address buffer circuit ADB receiving Y-system address signals A 0 to A h (h ≦ i).
a 0 B to a h , a h B, and the relief address storage circuit PR−
Receiving the signal RWNS activated at the time of writing ADD (PR-ADS) to the memory element, it forms memory location allocation signals AST 1 to AST j . For example, when 4-bit address signals A 0 to A 3 are used, 16 kinds of storage location allocation signals AST 1 to AST 16 can be formed. Of these, the signal AST 1 is applied to the defective word line.
~ By assigning AST 8 , memory mat MR
Even if there is a maximum of eight defective word lines in the -MAT, it is possible to replace them with the memory cells of the redundant memory mat PR-MAT. Therefore, when the rescue address storage circuit PR-ADD as described above is used, the redundant memory mat PR-MAT is provided with the nonvolatile storage elements corresponding to the eight word lines arranged in a matrix. ..

【0040】欠陥ビット線に対応した救済アドレス記憶
回路PR−ADSの記憶用素子への書き込みは、上記ア
ドレス信号A0 〜An と上記信号RWNSとによって、
記憶位置の割り当て信号AST1 〜ASTj のうちの残
りが利用されてもよい。例えば、上記のように16通り
の記憶位置の割り当て信号AST1 〜AST16のうち、
残りの信号AST9 〜AST16を欠陥ビット線に対応さ
せればよい。これにより、メモリマットMR−MATの
最大8本までの欠陥が存在するビット線を、冗長用メモ
リマットPR−BMATの記憶セルに置き換えることが
できる。それ故、上記のような救済アドレス記憶回路P
R−ADSを用いた場合には、冗長用メモリマットPR
−BMATには、上記8本分のビット線に対応した不揮
発性記憶素子がマトリックス配置される。
Writing to the storage element of the relief address storage circuit PR-ADS corresponding to the defective bit line is performed by the address signals A 0 to A n and the signal RWNS.
The rest of the storage location allocation signals AST 1 to AST j may be used. For example, of the assignment signal AST 1 ~AST 16 storage locations 16 types as described above,
The remaining signals AST 9 to AST 16 may be associated with the defective bit line. As a result, the bit lines of the memory mat MR-MAT having up to eight defects can be replaced with the memory cells of the redundancy memory mat PR-BMAT. Therefore, the relief address storage circuit P as described above is used.
When R-ADS is used, the redundant memory mat PR
In BMAT, nonvolatile memory elements corresponding to the above eight bit lines are arranged in a matrix.

【0041】すなわち、Y系のアドレス信号A0 〜An
によって、救済アドレス記憶回路PR−ADD及びPR
−ADSにおける記憶素子が選択され、その選択された
記憶素子に欠陥ワード線のアドレスあるいは欠陥ビット
線のアドレスが書き込まれる。この場合、Y系のアドレ
ス信号を受ける外部アドレス端子が、救済アドレス記憶
回路内の記憶素子を選択するために使われる。そのた
め、欠陥ビット線を指すY系のアドレス信号は、例えば
X系の外部アドレス端子を用いて供給するようにすれば
よい。すなわち、このときは、X系の外部アドレス端子
が、欠陥ワード線を指すX系のアドレス信号と欠陥ビッ
ト線を指すY系のアドレス信号の入力に兼用される。
That is, Y-system address signals A 0 to A n
The relief address storage circuits PR-ADD and PR
-A storage element in ADS is selected, and the address of the defective word line or the address of the defective bit line is written in the selected storage element. In this case, the external address terminal that receives the Y-system address signal is used to select the storage element in the relief address storage circuit. Therefore, the Y-system address signal indicating the defective bit line may be supplied using, for example, the X-system external address terminal. That is, at this time, the X-system external address terminal is also used as the input of the X-system address signal indicating the defective word line and the Y-system address signal indicating the defective bit line.

【0042】上述したように、欠陥ビット線に対応した
不良アドレスは、上記4ビットのアドレス信号A0 〜A
3 に対応した16通りの記憶位置の割り当て信号AST
1〜AST16により区別される。
As described above, the defective address corresponding to the defective bit line is the 4-bit address signal A 0 -A.
Allocation signal AST of 16 different storage locations corresponding to 3
It is distinguished by 1 to AST 16 .

【0043】図6には、上記救済アドレス選択回路RA
Sの一実施例の回路図が示されている。上記救済アドレ
ス選択回路RASは、上記割り当て信号AST1 〜AS
j に対応した数の単位選択回路を含んでいる。すなわ
ち、上述した例に従えば、16個の単位選択回路を含ん
でいる。特に制限されないが、欠陥ワード線に対応した
単位選択回路を欠陥データ線に対応した単位選択回路と
では構成が一部異なっている。同図には、欠陥ワード線
に対応した単位選択回路が主に示されている。
FIG. 6 shows the repair address selection circuit RA.
A circuit diagram of one embodiment of S is shown. The relief address selection circuit RAS uses the assignment signals AST 1 to AS.
It includes a number of unit selection circuits corresponding to T j . That is, according to the example described above, 16 unit selection circuits are included. Although not particularly limited, the unit selection circuit corresponding to the defective word line is partially different in configuration from the unit selection circuit corresponding to the defective data line. In the figure, the unit selection circuit corresponding to the defective word line is mainly shown.

【0044】この欠陥アドレス単位選択回路RASは、
X系アドレス信号Ai+1 〜An をそれぞれ受けるアドレ
スバッファ回路ADBにより形成された上記各アドレス
信号ai+1 〜an を受け、救済アドレス記憶回路PR−
ADDの不揮発性記憶素子への書き込み時に活性化され
る信号RWNSにより、入力されたアドレス信号ai+1
〜an を書き込みデータRAWai+1 〜RAWan とし
て、救済アドレス記憶回路PR−ADDに伝えられる。
救済アドレス能登句回路PR−ADDに記憶された救済
アドレスと、X系の外部アドレス信号との比較を行うた
めに、後で述べるように記憶回路PR−ADDにより形
成された信号RSi Bに応答して、アドレス信号Ca
i+1 〜Can を形成する。
This defective address unit selection circuit RAS is
X-system address signal A i + 1 ~A n receiving an address buffer circuit each address signal is formed by ADB a i + 1 ~a n receive respective relief address storage circuit PR-
The input address signal a i + 1 is generated by the signal RWNS activated when the ADD is written in the nonvolatile memory element.
The ~a n as write data RAWa i + 1 ~RAWa n, is transmitted to the relief address storage circuit PR-ADD.
Responsive address In response to a signal RS i B generated by the storage circuit PR-ADD as described later, in order to compare the repair address stored in the Noto phrase circuit PR-ADD with the X-system external address signal. Address signal Ca
forming the i + 1 ~Ca n.

【0045】欠陥データ線に対応した救済アドレス単位
選択回路RASCは、同図に破線で示されている。この
単位選択回路RASCは、上記単位選択回路RASに類
似しいてる。すなわち、単位選択回路RASにおいて
は、ノアゲート回路NORにアドレス信号ai+1 〜an
と信号RSiとが供給されているが、欠陥データ線に対
応した救済アドレス単位選択回路RASCにおいては、
ノアゲート回路NORに信号RAiとY系アドレス信号
0 〜ai を受けるアドレスバッファ回路ADBにより
形成されたアドレス信号a0 〜ai が供給され、それ以
外の部分は単位選択回路RASと同じである。単位選択
回路RASCは、X系の外部端子を介して供給されたY
系のアドレス信号a0 〜ai (同図においてはai+1
n と示してある)を書き込みデータRAWa0〜RAW
a3(同図ではRAWai+1〜RAWn )として救済アドレ
ス記憶回路PR−RDSに送る。また、記憶回路PR−
ADSに記憶された救済アドレスと比較するためのY系
のアドレス信号Ca0〜Caiを信号RASi に応答して出
力する。上記信号RSi は、次に述べる救済アドレス記
憶回路PR−ADD、PR−ADSにより形成される。
The repair address unit selection circuit RASC corresponding to the defective data line is shown by a broken line in FIG. The unit selection circuit RASC is similar to the unit selection circuit RAS. That is, in the unit selection circuit RAS, address signals to the NOR gate circuit NOR a i + 1 ~a n
, And the signal RSi, the repair address unit selection circuit RASC corresponding to the defective data line
The NOR gate circuit NOR is supplied with the address signals a 0 to a i formed by the address buffer circuit ADB which receives the signal RAi and the Y-system address signals a 0 to a i , and the other parts are the same as the unit selection circuit RAS. .. The unit selection circuit RASC is provided with Y supplied via an X-system external terminal.
System address signals a 0 to a i (in the figure, a i + 1 to
write in Aru) indicated that a n data RAW a0 ~RAW
It is sent to the relief address storage circuit PR-RDS as a3 (RAW ai + 1 to RAW n in the figure). In addition, the memory circuit PR-
Y-system address signals C a0 to C ai for comparison with the relief address stored in ADS are output in response to signal RAS i . The signal RS i is formed by relief address storage circuits PR-ADD and PR-ADS described below.

【0046】図7には、救済アドレス記憶回路PR−A
DDの一実施例の回路図が主に示されている。図4に示
した救済アドレス記憶回路PR−ADD(PR−AD
S)は、特に制限されないが、図7に示した救済アドレ
ス記憶回路を上記割り当て信号AST1 〜ASTj に対
応した数だけ含んでいる。上述した例に従えば、16個
の救済アドレス記憶回路を含んでおり、そのうちの8個
が欠陥ワード線に対応した記憶回路PR−ADDであ
り、残りの8個が欠陥データ線に対応した記憶回路PR
−ADSである。ただし、欠陥ワード線に対応した記憶
回路PR−ADD間でノアゲート回路NORとインバー
タ回路IVは、共通であり、同様に記憶回路PR−AD
S間でノアゲート回路NORとインバータ回路IVが共
通である。また、割り当て信号、単位選択回路RAS
(RASC)、記憶回路PR−ADD(PR−ADS)
は、互いに一対一に対応している。
FIG. 7 shows a relief address storage circuit PR-A.
A circuit diagram of one embodiment of DD is mainly shown. The repair address storage circuit PR-ADD (PR-AD shown in FIG.
Although not particularly limited, S) includes the repair address storage circuits shown in FIG. 7 in the number corresponding to the above-mentioned allocation signals AST 1 to AST j . According to the above-described example, 16 repair address storage circuits are included, 8 of them are storage circuits PR-ADD corresponding to defective word lines, and the remaining 8 are storage circuits corresponding to defective data lines. Circuit PR
-ADS. However, the NOR gate circuit NOR and the inverter circuit IV are common between the memory circuits PR-ADD corresponding to the defective word line, and similarly the memory circuit PR-AD.
The NOR gate circuit NOR and the inverter circuit IV are common between S. Also, the assignment signal and the unit selection circuit RAS
(RASC), memory circuit PR-ADD (PR-ADS)
Have a one-to-one correspondence with each other.

【0047】次に、救済アドレス回路について記憶回路
PR−ADDを主に例にして述べるが、記憶回路PR−
ADSも同様である。救済アドレス記憶用書き込み信号
RSが、記憶素子として配置された前記のような単層ゲ
ート構造の不揮発性記憶素子が結合されたワード線に伝
えられるとともに、救済アドレス単位選択回路RAS
(RASC)により形成された記憶アドレスのデータR
AWai+1 〜RAWan がデータ線に伝えられることに
より、欠陥ワード線(欠陥データ線)のアドレスのメモ
リ素子への書き込みが行われる。
Next, the relief address circuit will be described by taking the memory circuit PR-ADD as an example.
The same applies to ADS. The relief address storage write signal RS is transmitted to the word line to which the above-mentioned nonvolatile memory element having the single-layer gate structure arranged as a memory element is coupled, and at the same time, the relief address unit selection circuit RAS.
Storage address data R formed by (RASC)
By AWa i + 1 ~RAWa n is transmitted to the data line, the writing into the memory element of the address of the defective word line (defective data line) is performed.

【0048】救済アドレスを記憶したメモリ素子が接続
されたデータ線は、センスアンプSAの入力端子に接続
されおり、読み出し動作のときにはセンスアンプSAに
より増幅される。この実施例では、特に制限されない
が、救済アドレス記憶用のメモリ素子として上記救済ア
ドレスの他に、1ビットのメモリ素子が余分に設けられ
る。この1ビットのメモリ素子に、対応する割り当て信
号に従った“1”情報又は“0”情報のデータを記憶さ
せることにより、救済アドレスの記憶が行われているか
否かの確認と、上記センスアンプSAの活性化信号及び
救済アドレス選択回路RAS(RASC)のアドレス比
較信号Cai+1 〜Can (Ca0〜Cai)形成用の活性化
信号RS1 B〜RSp Bが形成される。
The data line to which the memory element storing the relief address is connected is connected to the input terminal of the sense amplifier SA, and is amplified by the sense amplifier SA in the read operation. In this embodiment, although not particularly limited, a 1-bit memory element is additionally provided as a memory element for storing a relief address in addition to the relief address. By storing the data of "1" information or "0" information according to the corresponding allocation signal in this 1-bit memory element, it is confirmed whether or not the relief address is stored, and the sense amplifier is stored. SA activation signals and activation signals RS 1 B to RS p B for forming address comparison signals Ca i + 1 to C n (C a0 to C ai ) of the repair address selection circuit RAS (RASC) are formed.

【0049】救済アドレスを記憶したメモリ素子の読み
出しが行われると、上記センスアンプSAの各出力信号
は、上記アドレス比較信号Cai+1 〜Can (Ca0〜C
ai)との一致/不一致確認のために排他的論理和回路に
入力される。この排他的論理和回路の出力は、上記セン
スアンプSAの出力と上記アドレス比較信号Cai+1
Can (Ca0〜Cai)とが一致した場合に“0”とな
り、不一致の場合には“1”になる。救済アドレス記憶
用のメモリ素子の全データが一致した場合、冗長ワード
線選択信号RWS1 〜RWSp のいずれかを選択信号と
して活性化する。さらに、上記冗長ワード線選択信号R
WS1 〜RWSp のいずれか1本が選択された場合、冗
長用メモリマットPR−MAT(又は冗長用メモリマッ
トPR−BMAT)に設けられたセンスアンプ回路PR
−SAM(又はPR−BSAM)等の活性化、及びマル
チプレクサMPXに供給される切り換え信号RSDA
1,RSDA1B(RSDA2,RSDA2B)が形成
される。切り換え信号RSDA1,RSDA1Bは、欠
陥ワード線に対応した記憶回路PR−ADDが活性化し
たワード線選択信号を出力した際に活性化される。これ
に対して、切り換え信号RSDA2,RSDA2Bは、
欠陥ビット線に対応した記憶回路PR−ADSが活性化
したワード線選択信号を出力した際に活性される。
[0049] When the reading of the memory device storing the repair address is performed, the output signal of the sense amplifier SA, the address comparison signal Ca i + 1 ~Ca n (C a0 ~C
It is input to the exclusive OR circuit to confirm the match / mismatch with ai ). The output of the exclusive OR circuit is the output of the sense amplifier SA and the address comparison signal Ca i + 1 .
If C n (C a0 to C ai ) matches, it becomes “0”, and if they do not match, it becomes “1”. When all the data of the memory elements for storing the relief address match, one of the redundant word line selection signals RWS 1 to RWS p is activated as a selection signal. Further, the redundant word line selection signal R
When any one of WS 1 to RWS p is selected, the sense amplifier circuit PR provided in the redundant memory mat PR-MAT (or the redundant memory mat PR-BMAT)
-Activation of SAM (or PR-BSAM) or the like, and switching signal RSDA supplied to the multiplexer MPX
1, RSDA1B (RSDA2, RSDA2B) are formed. The switching signals RSDA1 and RSDA1B are activated when the memory circuit PR-ADD corresponding to the defective word line outputs the activated word line selection signal. On the other hand, the switching signals RSDA2 and RSDA2B are
The memory circuit PR-ADS corresponding to the defective bit line is activated when the activated word line selection signal is output.

【0050】特に制限されないが、上記書き込み信号R
Sは、対応する割り当て信号ASTi に基づいている。
例えば、割り当て信号AST1 に基づいて図7に示され
ている信号RSが形成される。もちろん、各記憶回路間
でワード線を共通にしてもよい。この場合には、救済ア
ドレスを書き込み際にハイレベルとなる信号を上記信号
RSとして用いればよい。
The write signal R is not particularly limited.
S is based on the corresponding allocation signal AST i .
For example, the signal RS shown in FIG. 7 is formed on the basis of the allocation signal AST 1 . Of course, the word line may be shared between the memory circuits. In this case, a signal that becomes high level when writing the relief address may be used as the signal RS.

【0051】図8には、書き込みデータ入力回路PR−
PGCの一実施例の回路図が示されている。Y系のアド
レス信号A0 〜Ai を受けるアドレスバッファ回路AD
Bにて形成された相補の内部アドレス信号a0 ,a0
〜ai ,ai BとデータData を解読し、書き込み信号
weにより冗長用のメモリマットPR−MATの各デー
タ線に書き込みデータDy0 〜Dyk を供給する。
FIG. 8 shows a write data input circuit PR-.
A circuit diagram of one embodiment of a PGC is shown. Address buffer circuit AD for receiving Y-system address signals A 0 to A i
Complementary internal address signals a 0 , a 0 B formed by B
~ A i , a i B and the data Data are decoded, and write data Dy 0 to Dy k are supplied to each data line of the redundant memory mat PR-MAT by the write signal we.

【0052】図9には、冗長用のYデコーダ回路PR−
YDCの一実施例の回路図が示されている。冗長用のY
デコーダ回路PR−YDCは、Y系のアドレス信号A0
〜Ai を受けるアドレスバッファ回路ADBにて形成さ
れた相補の内部アドレス信号a0 ,a0 B〜ai ,ai
Bを解読してカラムスイッチゲートPR−YGTに供給
されるカラム選択信号y0 〜yk を形成する。
FIG. 9 shows a redundant Y decoder circuit PR-.
A circuit diagram of one embodiment of YDC is shown. Y for redundancy
The decoder circuit PR-YDC has a Y-system address signal A 0.
To A i , complementary internal address signals a 0 and a 0 B to a i and a i formed by the address buffer circuit ADB.
B is decoded to form the column selection signals y 0 to y k supplied to the column switch gate PR-YGT.

【0053】図10には、上記冗長用のメモリマットP
R−MATとカラムスイッチゲートPR−YGT及びセ
ンスアンプ回路PR−SAMの一実施例の回路図が示さ
れている。前記のように冗長用ワード線が8本用意され
ているときには、冗長ワード線選択信号RWS1 〜RW
8 に対応して1つのワード線が選択され、それに接続
された単層ゲート構造の不揮発性憶素子が選択される。
各ビット線は内部書き込み制御信号weBを受けるデプ
レッション型MOSFETを介してカラムスイッチゲー
トPR−YGTを構成し、選択信号y0 〜yk によりス
イッチ制御されるMOSFETを通してコモンデータ線
に接続される。センスアンプは、ソース入力、ゲート接
地増幅MOSFETと、そのドレイン側に設けられたP
チャンネル型負荷MOSFETと、その出力信号を受け
るCMOSインバータ回路から構成される。コモンデー
タ線には、コモンデータ線の信号レベルを受けるNチャ
ンネル型MOSFETと、そのドレイン側に設けられた
Pチャンネル型の負荷MOSFETからなる反転増幅回
路と、その出力信号を受けコモンデータ線のバイアス電
圧を形成するソースフォロワMOSFETを含んでい
る。同様なバイアス回路により、上記増幅MOSFET
のゲートバイアス電圧が設定される。上記バイアス回路
のPチャンネル型負荷MOSFETは、制御信号RSD
A1Bにより動作期間のみ活性される。また、コモンデ
ータ線のバイアス用のソースフォロワMOSFETと増
幅MOSFETは、上記信号RSDA1Bを受けるNチ
ャンネル型MOSFETにより非動作期間オフ状態にさ
れる。
FIG. 10 shows the redundant memory mat P.
A circuit diagram of an embodiment of the R-MAT, the column switch gate PR-YGT, and the sense amplifier circuit PR-SAM is shown. When the redundant word line is prepared eight as above, the redundant word line selection signal RWS 1 ~RW
One word line in response to S 8 are selected, nonvolatile憶素Ko connection monolayer gate structure is selected to it.
Each bit line constitutes a column switch gate PR-YGT through a depletion type MOSFET that receives an internal write control signal weB, and is connected to a common data line through a MOSFET that is switch-controlled by selection signals y 0 to y k . The sense amplifier includes a source input, a grounded gate amplification MOSFET, and a P provided on the drain side thereof.
It is composed of a channel type load MOSFET and a CMOS inverter circuit which receives the output signal thereof. The common data line has an inverting amplifier circuit composed of an N-channel MOSFET for receiving the signal level of the common data line and a P-channel type load MOSFET provided on the drain side thereof, and a bias of the common data line for receiving the output signal thereof. It includes a source follower MOSFET that forms a voltage. With the same bias circuit, the above amplification MOSFET
The gate bias voltage of is set. The P-channel load MOSFET of the bias circuit is a control signal RSD.
A1B activates only during the operation period. Further, the source follower MOSFET for biasing the common data line and the amplifying MOSFET are turned off by the N-channel MOSFET which receives the signal RSDA1B.

【0054】欠陥ビット線に対応した冗長回路PR−D
ASにおける冗長メモリマットPR−BMAT,カラム
スイッチゲートPR−BYGT,センスアンプ回路PR
−BSAMも上記図10に示した回路と同じである。
Redundant circuit PR-D corresponding to the defective bit line
Redundant memory mat PR-BMAT, column switch gate PR-BYGT, sense amplifier circuit PR in AS
-BSAM is the same as the circuit shown in FIG.

【0055】欠陥データ線に対応する冗長回路PR−D
ASに書き込みデータを供給するデータ入力回路PR−
BPCは、前記図8のデータ入力回路PR−PGCと類
似している。すなわち、データ入力回路PR−BPC
は、アドレス信号a0 , 0 B〜ai , i Bの代わり
に、X系のアドレス信号ai+1 ,ai+1 B〜an , n
Bを受け、冗長回路PR−DAS内の冗長メモリマット
PR−BMAT(図13参照)内のデータ線へ書き込み
データを供給する。これにより、冗長メモリマットPR
−BMATにおいて、X系のアドレス信号により指示さ
れたデータ線に書き込みデータ線が供給され、書き込ま
れる(図8及び図10参照)。
Redundant circuit PR-D corresponding to the defective data line
Data input circuit PR- for supplying write data to AS
The BPC is similar to the data input circuit PR-PGC shown in FIG. That is, the data input circuit PR-BPC
The address signal a 0, a 0 B~a i, instead of a i B, the address signal X based a i + 1, a i + 1 B~a n, a n
Receiving B, the write data is supplied to the data line in the redundant memory mat PR-BMAT (see FIG. 13) in the redundant circuit PR-DAS. As a result, the redundant memory mat PR
In the -BMAT, the write data line is supplied to the data line designated by the X-system address signal and written (see FIGS. 8 and 10).

【0056】また、X系のアドレス信号ai+1 ,ai+1
B〜an , n Bは、X系アドレスデコーダPR−XD
Cに供給される。このアドレスデコーダPR−XDC
は、上記Y系アドレスデコーダPR−YDCに類似して
おり、Y系のアドレス信号a0, 0 B〜ai , i
の代わりに、X系のアドレス信号ai+1 ,ai+1 B〜a
n , n Bをデコードして選択信号x0 〜xk を形成す
る(図9参照)。形成された選択信号x0 〜xk は、冗
長メモリマットPR−BMATにおけるデータ線とコモ
ンデータ線との間に設けられたカラムスイッチゲートP
R−BYGTの選択信号とされる(図10参照)。
Further, X system address signals a i + 1 , a i + 1
B~a n, a n B is, X-system address decoder PR-XD
Supplied to C. This address decoder PR-XDC
Is similar to the Y-system address decoder PR-YDC, and the Y-system address signals a 0, a 0 B to a i , a i B.
Instead of X, the X-system address signals a i + 1 , a i + 1 B to a
Decode n, a n B to form selection signals x 0 to x k (see FIG. 9). The formed selection signals x 0 to x k are the column switch gates P provided between the data line and the common data line in the redundant memory mat PR-BMAT.
It is used as an R-BYGT selection signal (see FIG. 10).

【0057】上記データ入力回路PR−BPCは、冗長
回路PR−DAS内のメモリセルへデータを書き込む際
に使われ、X系アドレスデコーダPR−YDCは、上記
冗長回路PR−DAS内のメモリセルからデータを読み
出す際に使われる。
The data input circuit PR-BPC is used when writing data to the memory cell in the redundant circuit PR-DAS, and the X-system address decoder PR-YDC is used for writing data from the memory cell in the redundant circuit PR-DAS. Used when reading data.

【0058】本実施例においては、上記データ入力回路
PR−BPCにX系のアドレス信号が供給されるように
なっているが、その代わりにY系のアドレス信号が供給
されるようにしてもよい。この場合には、図4に一点破
線で示されているようにデータ入力回路PR−PGCを
データ入力回路PR−BPCの代わりに使うことができ
る。
In the present embodiment, the X-system address signal is supplied to the data input circuit PR-BPC, but a Y-system address signal may be supplied instead. .. In this case, the data input circuit PR-PGC can be used instead of the data input circuit PR-BPC as shown by the dashed line in FIG.

【0059】図11には、上記マルチプレクサMPXの
一実施例の回路図が示されている。この実施例では、3
状態出力機能を持つクロックドインバータ回路が用いら
れる。反転の切り換え信号RSDABが活性化される
と、マスクROMを構成するメモリマットMR−MAT
において選択されたメモリ素子の読み出し信号を受ける
クロックドインバータ回路が活性化されて、それを出力
バッファ回路DOBに伝える。非反転の切り換え信号R
SDAが活性化されると、冗長用のメモリマットPR−
MAT又はPR−BMATおいて選択されたメモリ素子
の読み出し信号を受けるクロックドインバータ回路が活
性化されて、それを出力バッファ回路DOBに伝える。
すなわち、メモリマットMR−MATに存在する欠陥ビ
ットを含む読み出しデータに代えて、冗長用のメモリマ
ットPR−MAT又はPR−BMATに記憶された正し
いデータが出力される。
FIG. 11 shows a circuit diagram of an embodiment of the multiplexer MPX. In this example, 3
A clocked inverter circuit having a status output function is used. When the inverted switching signal RSDAB is activated, the memory mat MR-MAT forming the mask ROM is formed.
The clocked inverter circuit that receives the read signal of the memory element selected in 1 is activated and transmits it to the output buffer circuit DOB. Non-inversion switching signal R
When SDA is activated, the redundant memory mat PR-
The clocked inverter circuit that receives the read signal of the memory element selected in the MAT or PR-BMAT is activated and transmits it to the output buffer circuit DOB.
That is, correct data stored in the redundant memory mat PR-MAT or PR-BMAT is output instead of the read data including the defective bit existing in the memory mat MR-MAT.

【0060】発明の理解を容易にするため、図4では、
欠陥ワード線に対応した冗長回路と、欠陥ビット線に対
応した冗長回路とが区別して描かれているが、前記説明
のように両者は、基本的には同じ構成にできるから、同
図ではそれを1つのブラックボックスにて表している。
この場合には、センスアンプPR−SAM,PR−BS
AMの出力側にマルチプレクサMPXXが更に設けられ
る。このマルチプレクサMPXXは、上述したものと同
様な構成にされ、記憶回路PR−ADDからの出力信号
(切り換え信号)RSDA1,RADA1Bが活性化さ
れると、センスアンプPR−SAMの出力を選んで出力
する。これに対して、記憶回路PR−ADSからの切り
換え信号RSDA2,RSDA2Bが活性化されると、
センスアンプPR−BSAMの出力がマルチプレクサM
PXXにより選ばれて出力される。
To facilitate the understanding of the invention, FIG.
Although the redundant circuit corresponding to the defective word line and the redundant circuit corresponding to the defective bit line are drawn separately, both of them can basically have the same configuration as described above. Is represented by one black box.
In this case, the sense amplifiers PR-SAM, PR-BS
A multiplexer MPXX is further provided on the output side of the AM. The multiplexer MPXX has a configuration similar to that described above, and when the output signals (switching signals) RSDA1 and RADA1B from the memory circuit PR-ADD are activated, the output of the sense amplifier PR-SAM is selected and output. .. On the other hand, when the switching signals RSDA2 and RSDA2B from the memory circuit PR-ADS are activated,
The output of the sense amplifier PR-BSAM is the multiplexer M.
It is selected and output by PXX.

【0061】切り換え信号RSDA1(RSDA2)
は、記憶回路PR−ADD(PR−ADS)内でそこに
書き込まれ欠陥アドレスと外部から入力されたアドレス
とが一致した際、ハイレベルの切り換えレベルとなる。
上記切り換え信号RSDAは、切り換え信号RSDA1
又はRSDA2が切り換えレベルになるとハイレベル
(切り換えレベル)となる。そのため、上記切り換え信
号RSDAは、上記切り換え信号RSDA1とRSDA
2とを受けるノアゲート回路とその出力を受けるインバ
ータ回路とにより形成される。
Switching signal RSDA1 (RSDA2)
Becomes a high level switching level when the defective address written therein and the address input from the outside match in the memory circuit PR-ADD (PR-ADS).
The switching signal RSDA is the switching signal RSDA1.
Alternatively, when RSDA2 becomes the switching level, it becomes the high level (switching level). Therefore, the switching signal RSDA is the switching signals RSDA1 and RSDA.
2 and an inverter circuit receiving the output thereof.

【0062】図12には、この発明が適用されるマスク
型ROMの他の一実施例の回路図が示されている。この
実施例のマスク型ROMは、それぞれが互いに直列接続
されり複数のNチャンネル型の記憶用MOSFETを有
する複数の直列回路によって構成される。上記各記憶用
MOSFETQmは、記憶情報に従ってディプレッショ
ン型かエンハンスメント型かに形成される。このような
メモリ素子への記憶情報の書き込みは、前記説明したよ
うにイオン注入法により行われる。同図において、上記
ディプレッション型のMOSFETは、そのチャンネル
部分に直線が付加されることにより、エンハンスメント
型のMOSFETと区別される。
FIG. 12 shows a circuit diagram of another embodiment of a mask type ROM to which the present invention is applied. The mask ROM of this embodiment is composed of a plurality of series circuits each having a plurality of N-channel type storage MOSFETs connected in series. Each of the storage MOSFETs Qm is formed as a depletion type or an enhancement type according to the stored information. Writing of stored information to such a memory element is performed by the ion implantation method as described above. In the figure, the depletion type MOSFET is distinguished from the enhancement type MOSFET by adding a straight line to its channel portion.

【0063】代表として例示的に示されている1つのデ
ータ線D1に対応した直列回路は、カラム選択用のMO
SFETT1,T2等とデータ記憶用の記憶MOSFE
TQ1〜Q3等から構成される。これと隣接し、代表と
して例示的に示されている他のデータ線D2に対応した
直列回路は、カラム選択用のMOSFETT3,T4と
データ記憶用の記憶MOSFETQ4〜Q6等から構成
される。例えば、例示的に示されているカラム選択用の
MOSFETT1とT4はディプレッション型MOSF
ETに、T2とT3はエンハンスメント型MOSFET
によりそれぞれ構成され、同図では省略された他の直列
MOSFETがオン状態のとき、カラムセレクタにより
T1,T3のゲートに供給される選択信号がロウレベル
で、T2とT4のゲートに供給される選択信号がハイレ
ベルのときには、T1とT2が共にオン状態となって、
データ線D1に直列形態の記憶MOSFETQ1〜Q3
等が接続される。また、カラムセレクタによりT1,T
3のゲートに供給される選択信号がハイレベルで、T2
とT4のゲートに供給される選択信号がロウレベルのと
きには、T3とT4が共にオン状態となって、データ線
D2に直列形態の記憶MOSFETQ4〜Q6等が接続
される。それ故、図示しないが、同図の各データ線D
1,D2等に対して、複数からなる直列回路を並列に設
けることが可能になる。
A series circuit corresponding to one data line D1 shown as a representative is an MO for column selection.
SFET T1, T2, etc. and memory MOSFE for data storage
It is composed of TQ1 to Q3 and the like. A series circuit adjacent to this and corresponding to another data line D2 which is exemplarily shown as a representative is composed of MOSFETs T3 and T4 for column selection, storage MOSFETs Q4 to Q6 for data storage, and the like. For example, the column selection MOSFETs T1 and T4 shown by way of example are depletion type MOSFs.
ET, T2 and T3 are enhancement type MOSFETs
When the other series MOSFETs, each of which is omitted in the figure, is in the ON state, the selection signal supplied to the gates of T1 and T3 by the column selector is low level and the selection signal supplied to the gates of T2 and T4. Is high level, both T1 and T2 are in the ON state,
Storage MOSFETs Q1 to Q3 in series with the data line D1
Etc. are connected. In addition, T1, T by the column selector
When the selection signal supplied to the gate of
When the selection signal supplied to the gates of T4 and T4 is low level, both T3 and T4 are turned on, and the series-type storage MOSFETs Q4 to Q6 and the like are connected to the data line D2. Therefore, although not shown, each data line D in FIG.
It is possible to provide a plurality of series circuits in parallel with respect to 1, D2 and the like.

【0064】メモリアレイの各直列形態の記憶用MOS
FETのうち、横方向に対応する記憶用MOSFETQ
mのゲートは、代表として例示的に示されているワード
線W1、W2、W3等にそれぞれ共通に接続される。こ
れらワード線W1〜W3は、Xデコーダの対応する各出
力端子に接続される。上記データ線D1,D2等は、Y
デコーダを介して共通データ線CDに接続される。同図
のYデコーダは、Yデコーダそのものと、その選択信号
によりスイッチ制御さるスイッチ素子からなるカラムス
イッチ回路とを合わせて示している。
Storage MOS of each series form of memory array
Of the FETs, the memory MOSFET Q corresponding to the lateral direction
The gates of m are commonly connected to word lines W1, W2, W3, etc. which are shown as representative examples. These word lines W1 to W3 are connected to the corresponding output terminals of the X decoder. The data lines D1, D2, etc. are Y
It is connected to the common data line CD via the decoder. The Y decoder shown in the figure is a combination of the Y decoder itself and a column switch circuit including switch elements which are switch-controlled by a selection signal thereof.

【0065】共通データ線CDにはセンスアンプSAの
入力端子に接続される。センスアンプSAは、基準電圧
発生回路VRFにより形成された基準電圧を参照して、
選択されたメモリセルの読み出し信号のハイレベルとロ
ウレベルをセンス増幅する。特に制限されないが、上記
センスアンプSAは、上記メモリアレイ部と同様な構成
を有する記憶回路からなるダミーアレイによりそれぞれ
形成される基準電圧を参照してそのセンス動作を行せる
ようにしてもよい。ダミーアレイは、記憶用MOSFE
TQmが全てエンハスメント型MOSFETにより構成
され、そのゲートには定常的に電源電圧Vccが供給され
ることによって定常的にオン状態にされたものを利用で
きる。
The common data line CD is connected to the input terminal of the sense amplifier SA. The sense amplifier SA refers to the reference voltage formed by the reference voltage generation circuit VRF,
The high level and the low level of the read signal of the selected memory cell are sense-amplified. Although not particularly limited, the sense amplifier SA may perform the sensing operation by referring to the reference voltages respectively formed by the dummy arrays including the memory circuits having the same configuration as the memory array section. The dummy array is a storage MOSFE
It is possible to use a transistor in which TQm is entirely composed of an enhancement type MOSFET and is constantly turned on by constantly supplying the power supply voltage Vcc to its gate.

【0066】この実施例における縦型ROMのアドレス
選択動作を次に説明する。Xデコーダは、ロウアドレス
バッファから供給される内部アドレス信号を解読して、
選択レベルをロウレベルとし、非選択レベルをハイレベ
ルとするデコード出力を形成する。例えば、ワード線の
数が512本の場合、選択された1つのワード線をロウ
レベルに、他の残り511本のワード線を全てハイレベ
ルにする。これによって、選択されたワード線に結合さ
れる記憶MOSFETがディプレッション型なら直列回
路に電流パスが形成され、エンハンスメント型なら電流
パスが形成されない。YデコーダYDCRは、アドレス
バッファを通して供給される内部アドレス信号を解読し
て、例えば512本のうち1本のデータ線を選んで共通
データ線CDに接続させる。これによって、選択された
1つのデータ線における読み出し信号がセンスアンプS
Aにより増幅される。読み出しデータとして、8ビット
又は16ビットのような複数ビットの単位で読み出す場
合、上記同様なメモリアレイを8又は16個設けるか、
あるいはYデコーダにより8本又は16本のデータ線を
同時に選択し、それぞれに対応してセンスアンプ及び出
力回路を設けるようにすればよい。このような縦型RO
Mの欠陥救済のために、前記のような不揮発性記憶素子
が用いられる。この不揮発性記憶素子を用いた救済アド
レス記憶回路及び冗長用メモリマットは、前記図4等に
示した回路を用いることができる。
The address selection operation of the vertical ROM in this embodiment will be described below. The X decoder decodes the internal address signal supplied from the row address buffer,
A decode output is formed in which the selected level is the low level and the non-selected level is the high level. For example, when the number of word lines is 512, one selected word line is set to low level and the other 511 remaining word lines are set to high level. Thus, if the storage MOSFET coupled to the selected word line is a depletion type, a current path is formed in the series circuit, and if it is an enhancement type, no current path is formed. The Y decoder YDCR decodes the internal address signal supplied through the address buffer and selects one of the 512 data lines and connects it to the common data line CD. As a result, the read signal on the selected one data line is changed to the sense amplifier S.
Amplified by A. When the read data is read in units of multiple bits such as 8 bits or 16 bits, 8 or 16 memory arrays similar to the above are provided, or
Alternatively, 8 or 16 data lines may be simultaneously selected by the Y decoder, and a sense amplifier and an output circuit may be provided corresponding to each. Such a vertical RO
The nonvolatile memory element as described above is used to relieve the defect of M. The circuit shown in FIG. 4 and the like can be used for the repair address storage circuit and the redundancy memory mat using this nonvolatile storage element.

【0067】図13には、欠陥救済を行う場合の救済ビ
ットへの書き込み動作の一実施例を説明するためのフロ
ーチャート図が示されている。特に制限されないが、こ
の実施例のマスク型ROMは、端子Vppから10V以上
の高電圧が印加されることにより、それを検出してマス
ク型ROMの内部論理が救済選択モードに切り換えられ
る。続いて、ビット線救済かワード線救済かを選択す
る。この選択は、Y系のアドレス端子A0 〜Ai に供給
するアドレスにより定めることができる。すなわち、ワ
ード線救済を行うならば、記憶回路PR−ADDに割り
当てられた割り当て信号AST1 〜AST8 を指示する
アドレスを端子A0 〜Ai に印加し、ビット線救済を行
うならば、記憶回路PR−ADSに割り当てられた割り
当て信号AST9 〜AST16を指示するアドレスを端子
0 〜Ai に印加する。このようにして、所望のアドレ
スを端子A0 〜Ai に印加することにより、記憶回路P
R−ADD,PR−ADSにおいて、書き込むべきエリ
ア(書き込みブロック)の選択が行われる。。次に、救
済すべきアドレスをX系のアドレス端子Ai+1 〜An
印加し、救済アドレスを救済メモリに書き込み記憶させ
る。すなわち、指示された割り当て信号に対応するエリ
アに、救済すべきX系あるいはY系のアドレスが書き込
まれる。
FIG. 13 is a flow chart for explaining one embodiment of the write operation to the relief bit when the defect relief is performed. Although not particularly limited, in the mask type ROM of this embodiment, when a high voltage of 10 V or more is applied from the terminal Vpp, it is detected and the internal logic of the mask type ROM is switched to the repair selection mode. Then, the bit line relief or the word line relief is selected. This selection can be determined by the addresses supplied to the Y-system address terminals A 0 to A i . That is, if performing the word line relief, and applies an address to instruct assignment signals AST 1 ~AST 8 assigned to the storage circuit PR-ADD to the terminal A 0 to A i, if performing bit line relief, storage Addresses indicating the assignment signals AST 9 to AST 16 assigned to the circuit PR-ADS are applied to the terminals A 0 to A i . In this way, by applying a desired address to the terminals A 0 to A i , the memory circuit P
In R-ADD and PR-ADS, an area (write block) to be written is selected. . Next, the address to be relieved is applied to the X-system address terminals A i + 1 to A n , and the relief address is written and stored in the relief memory. That is, the X-system or Y-system address to be relieved is written in the area corresponding to the designated allocation signal.

【0068】特に制限されないが、ここで、必要に応じ
て、従来からのEPROMの書き込み方法において用い
られている書き込み及び書き込みベリファイのアルゴリ
ズムによる書き込み方式を用いてもよい。アドレスの記
憶を完了したら、続いてメモリ情報(出力データ)の記
憶を上記アドレス記憶と同じ方式で行うことにより、救
済完了となる。このメモリ情報の書き込みは、例えば、
救済すべきX系又はY系のアドレスがX系又はY系のア
ドレス端子に供給され、所望のセルを選択するためのY
系又はX系のアドレスがY系又はX系のアドレス端子に
供給される。これにより、記憶回路PR−ADD又はP
R−ADSから冗長メモリマットPR−MAT,PR−
BMATに対するワード線選択信号RSWi が出力さ
れ、データ入力回路PR−PGC又はPR−BPCから
冗長メモリマットに対してメモリ情報が供給され、書き
込まれる。
Although not particularly limited, a writing method based on a writing and writing verifying algorithm used in a conventional EPROM writing method may be used here, if necessary. When the storage of the address is completed, the memory information (output data) is subsequently stored in the same manner as the address storage, whereby the relief is completed. Writing of this memory information is performed, for example,
The X-system or Y-system address to be relieved is supplied to the X-system or Y-system address terminal, and Y for selecting a desired cell is supplied.
The system or X system address is supplied to the Y or X system address terminal. As a result, the memory circuit PR-ADD or P
R-ADS to redundant memory mats PR-MAT, PR-
The word line selection signal RSW i for BMAT is output, and the memory information is supplied from the data input circuit PR-PGC or PR-BPC to the redundant memory mat and written.

【0069】上記ビット線救済かワード線救済かの選択
は、予め制御端子を設けておいて、この制御端子の電位
によって選択するものであってもよい。また、データ入
力回路PR−PGCを入力回路PR−BPCと兼用する
場合には、選択回路RASCにラッチ回路などを設け
て、記憶回路PR−ADSに比較すべきアドレスとして
供給されるアドレスとデータ入力回路PR−PGCに供
給されるアドレスとが別々に定められるようにしておく
とよい。
The selection of the bit line relief or the word line relief may be performed by providing a control terminal in advance and selecting the potential of the control terminal. When the data input circuit PR-PGC is also used as the input circuit PR-BPC, a latch circuit or the like is provided in the selection circuit RASC so that the address and the data input supplied to the memory circuit PR-ADS as an address to be compared. The address supplied to the circuit PR-PGC is preferably set separately.

【0070】以上の書き込み動作は、特に制限されない
が、半導体ウェハ上に回路が完成された時のプロービン
グ工程において行われる。すなわち、プロービング工程
において、マスクROMの読み出し試験を行い、その検
査結果から不良ビットを検出して救済アドレスの書き込
みと、救済アドレスに対応した記憶データの書き込みが
行われる。欠陥救済を行う場合、このようにプロービン
グ工程において書き込みを行うようにすることによっ
て、マスクROMが完成された時点では、上記救済アド
レスやそれに対応したデータの書き込みために特別の制
御端子が不要になる。
The above writing operation is not particularly limited, but is performed in the probing process when the circuit is completed on the semiconductor wafer. That is, in the probing process, a mask ROM read test is performed, a defective bit is detected from the inspection result, a relief address is written, and storage data corresponding to the relief address is written. When the defect relief is performed, by performing the writing in the probing process as described above, when the mask ROM is completed, a special control terminal is not required for writing the relief address and the data corresponding thereto. ..

【0071】図14には、救済データの読み出し動作の
一実施例を説明するためのフローチャート図が示されて
いる。外部制御信号により読み出しモードが設定される
と、前述した救済書き込み時の書き込みブロック選択時
に記憶した救済選択信号RSp により、内部で自動的に
救済品か否かの判断が行われる。救済してない場合に
は、救済用回路部は非活性化されりままの状態を維持
し、本体メモリエリアの外部アドレスに対応した読み出
しが行われる。
FIG. 14 is a flow chart for explaining one embodiment of the relief data read operation. When the read mode is set by the external control signal, it is automatically internally determined whether or not it is a repaired product by the repair selection signal RSp stored when the write block is selected at the time of repair writing described above. When not being relieved, the relief circuit section remains in the deactivated state, and the reading corresponding to the external address of the main body memory area is performed.

【0072】欠陥救済が行われている場合、救済のため
のアドレスを記憶した救済メモリ部を活性化し、外部ア
ドレスと記憶アドレスとが一致するか否かの判定が行わ
れる。救済アドレスでない場合には、本体メモリエリア
の外部アドレスに対応したデータをデータ出力回路に接
続して読み出し動作が行われる。これに対して、外部ア
ドレスと記憶アドレスとが一致した場合、本体メモリ部
のセンスアンプを非活性化すると同時に、記憶している
救済データを読み出すためのセンスアンプを活性化し、
この出力をデータ出力回路に接続して読み出しが行われ
る。
When the defect relief is being performed, the relief memory unit storing the address for relief is activated and it is determined whether or not the external address and the storage address match. If it is not the relief address, the data corresponding to the external address of the main body memory area is connected to the data output circuit to perform the read operation. On the other hand, when the external address and the storage address match, the sense amplifier of the main body memory unit is deactivated, and at the same time, the sense amplifier for reading the stored relief data is activated.
This output is connected to the data output circuit and read.

【0073】図15には、この発明に係るマスク型RO
Mの他の一実施例のブロック図が示されている。この実
施例では、ビット線救済を行う冗長回路PR−ADS、
PR−DASが設けられて、欠陥ビット線に対応した救
済のみが行われる。すなわち、図4の実施例から欠陥ワ
ード線の救済部分が省略されて、ビット線の救済部分の
みにより冗長回路が構成される。すなわち、メモリマッ
トMR−MATにおける欠陥は、ワード線系のみで救済
してもよいし、ビット線系のみで救済してもよい。
FIG. 15 shows a mask type RO according to the present invention.
A block diagram of another embodiment of M is shown. In this embodiment, a redundancy circuit PR-ADS for repairing bit lines,
The PR-DAS is provided and only the relief corresponding to the defective bit line is performed. That is, the repair part of the defective word line is omitted from the embodiment of FIG. 4, and the redundancy circuit is configured only by the repair part of the bit line. That is, the defect in the memory mat MR-MAT may be repaired only by the word line system or only by the bit line system.

【0074】マスク型ROMでは、通常複数ビット単位
でのデータの読み出しが行われる。例えば、16Mビッ
トでは16ビット×1048576ワード構成である。
このような構成のため、1つのワード線又はビット線に
接続されるメモリセルの数を減らして高速アクセスを行
うようにする。例えば、メモリエリアを8メモリマット
に分けて、1のメモリマット当たり2ビットずつ読み出
すようにして全体で16ビットの単位でのデータ読み出
しを行うようにすることが考えられる。この場合、1つ
のメモリマットは、約2Mビットの記憶容量を持ち、ワ
ード線には約2K個のメモリセルを接続し、ビット線に
は約1K個のメモリセルを配置して全体で約2Mビット
の記憶容量を持たせることかできる。
In the mask type ROM, data is usually read in units of a plurality of bits. For example, 16 Mbits has a structure of 16 bits × 1048576 words.
Due to such a configuration, the number of memory cells connected to one word line or bit line is reduced to perform high speed access. For example, it is conceivable that the memory area is divided into 8 memory mats, and 2 bits are read for each memory mat so that data is read in units of 16 bits as a whole. In this case, one memory mat has a storage capacity of about 2 Mbits, about 2K memory cells are connected to the word lines, and about 1M memory cells are arranged on the bit lines to make a total of about 2M bits. It can have a bit storage capacity.

【0075】この場合、8個のメモリマットがパラレル
に選択されて、それぞれから2ビットずつデータが出力
されることにより、全体で16ビットからなるデータを
読み出すことができる。このようなメモリマット構成の
ROMにおいて、ワード線やビット線の欠陥は、各メモ
リマット毎に発生する。そこで、この実施例の冗長用ワ
ード線やビット線は、上記メモリマットに対応した比較
的小さな記憶容量のものにする。言い換えるならば、1
6ビットの単位でのデータ読み出しが行われる場合、1
6ビットの全部を冗長回路からのデータに置き換えるの
ではなく、ワード線の救済のときにはメモリマット毎の
2ビットだけ置き換え、ビット線の救済のときには、1
つのビット線に対応した1ビットだけ置き換えるように
する。このような構成のときには、各メモリマットは外
部から指定できない。それ故、不良アドレスの記憶部に
は、メモリマットを指定する内部アドレス記憶部が設け
られる。上記のように8個のメモリマットから構成され
る場合、3ビットのマット指定記憶部が設けられる。こ
のマット指定記憶部の情報は、上記不良マットの非活性
化のときの信号に用いられることの他、読み出されたデ
ータをどの出力ビットに置き換えるかの選択信号として
も利用される。
In this case, eight memory mats are selected in parallel and two bits of data are output from each memory mat, so that data of 16 bits in total can be read. In the ROM having such a memory mat structure, a defect of a word line or a bit line occurs in each memory mat. Therefore, the redundant word lines and bit lines of this embodiment have a relatively small storage capacity corresponding to the memory mat. In other words, 1
1 when data is read in units of 6 bits
Instead of replacing all 6 bits with data from the redundant circuit, only 2 bits for each memory mat are replaced when repairing a word line, and 1 bit is repaired when repairing a bit line.
Only one bit corresponding to one bit line is replaced. In such a configuration, each memory mat cannot be designated externally. Therefore, the defective address storage unit is provided with an internal address storage unit that specifies a memory mat. When the memory mat is composed of eight memory mats as described above, a 3-bit mat designation storage unit is provided. The information in the mat designation storage section is used not only as a signal for deactivating the defective mat, but also as a selection signal for selecting which output bit to replace the read data.

【0076】図3には、この発明に係る不揮発性記憶素
子の他の一実施例の平面図が示されている。同図におい
て、ワード線WLを構成するアルミニュウム層15にス
リットが設けられる結果、フローティングゲート8の一
部が露出するようにされる。このスリットは、特に制限
されないが、2つのフローティングゲートにまたがるよ
うなワード線と平行となるような長方形にされる。上記
のようにバリアー層を構成するためにワード線をフロー
ティングゲート上の全面を覆うように延在させると、そ
の分ワード線が太くなる。このようにワード線が太くな
るとファイナルパッシベーション膜のストレスによって
ワード線としてのアルミニュウム層15及びアルミニュ
ウム層15の下部絶縁膜13等にクラックが形成され、
素子特性を損なう虞れがある。そこで、この実施例では
上記バリアー層として作用するアルミニュウム層にスリ
ットを設けて実質的な太さを細くして上記のようなクラ
ックの発生を防止するものである。
FIG. 3 is a plan view of another embodiment of the nonvolatile memory element according to the present invention. In the figure, as a result of providing the slits in the aluminum layer 15 forming the word line WL, a part of the floating gate 8 is exposed. This slit is not particularly limited, but has a rectangular shape that is parallel to a word line extending over two floating gates. When the word line is extended to cover the entire surface of the floating gate in order to form the barrier layer as described above, the word line becomes thicker accordingly. When the word line becomes thick in this way, cracks are formed in the aluminum layer 15 as the word line and the lower insulating film 13 of the aluminum layer 15 due to the stress of the final passivation film,
There is a risk that the device characteristics will be impaired. Therefore, in this embodiment, slits are provided in the aluminum layer that acts as the barrier layer to reduce the substantial thickness to prevent the above-described cracks from occurring.

【0077】なお、ワード線WLを構成するアルミニュ
ウム層15を延在させてフローティングゲート上の一部
を覆うように構成してもよい。これに代えてデータ線D
Lあるいはソース線SLを構成するアルミニュウム層1
5を延在させてフローティングゲート上の一部又は全面
を覆うバリアー層を構成するものであってもよい。上記
同様にスリットを設けてクラックの防止を図るようにし
てもよい。
The aluminum layer 15 forming the word line WL may be extended so as to cover a part of the floating gate. Instead of this, the data line D
Aluminum layer 1 forming L or source line SL
5 may be extended to form a barrier layer that covers a part or the entire surface of the floating gate. Similarly to the above, a slit may be provided to prevent cracks.

【0078】上記のようなスリットを設ける等によりフ
ローティグゲートが一部露出するようにした場合、単層
ゲート構造の不揮発性記憶素子を含む半導体集積回路の
テストを行うことが容易になる。すなわち、不揮発性記
憶素子のテストは、データを書き込み前の状態とデータ
を書き込んだ後の状態との両方を行う。
When the floating gate is partially exposed by providing the slits as described above, it becomes easy to test the semiconductor integrated circuit including the nonvolatile memory element having the single-layer gate structure. That is, the test of the non-volatile memory element is performed in both the state before writing the data and the state after writing the data.

【0079】消去工程では、不揮発性記憶素子を初期状
態に戻す。すなわち、データを書き込む前の状態にす
る。この実施例の1層ゲート構造の不揮発性記憶素子
は、そのフローティングゲート上にアルミニュウム等か
らなるバリアー層が設けられている。このアルミニュウ
ム層自体は紫外線を透過させないが、紫外線の回折や乱
反射により消去が可能である。特に、前記実施例のよう
にバリアー層をフローティングゲート上の一部にしか設
けない場合やスリットを設けた場合には効率よく消去が
可能である。ファイナルパッシベーション膜からのラジ
カルな水素がフローティングゲートに到達するのを防ぐ
ようにフローティングゲート上の全面をアルミニュウム
で覆うようにした場合でも、バリアー層がフローティン
グゲートから延在する距離が短いから上記のような紫外
線の回折や乱反射によって十分消去が可能である。これ
により、冗長回路をテストして使用することができるか
ら、前記のような良好なデータ保持特性と相俟って確実
な欠陥救済が実現できる。
In the erasing step, the nonvolatile memory element is returned to the initial state. That is, the state before writing data is set. In the non-volatile memory element having the single-layer gate structure of this embodiment, a barrier layer made of aluminum or the like is provided on the floating gate. Although this aluminum layer itself does not transmit ultraviolet rays, it can be erased by diffraction and irregular reflection of ultraviolet rays. In particular, when the barrier layer is provided only on a part of the floating gate or the slit is provided as in the above embodiment, the erasing can be efficiently performed. Even if the entire surface of the floating gate is covered with aluminum to prevent radical hydrogen from the final passivation film from reaching the floating gate, the distance that the barrier layer extends from the floating gate is short. It can be sufficiently erased by various ultraviolet diffraction and irregular reflection. As a result, the redundant circuit can be tested and used, and reliable defect relief can be realized in combination with the good data retention characteristic as described above.

【0080】図17には、救済アドレスを記憶する救済
アドレス記憶回路の他の一実施例の回路図が示されい
る。同図において、M0〜Mm,MB0〜MBmは、上
述した1層ゲート構造の不揮発性記憶素子(メモリセ
ル)である。A0〜Amは入力アドレス信号である。A
0B〜AmBは、入力アドレス信号A0〜Amの位相反
転した信号である。SAはセンスアンプを示している。
FIG. 17 is a circuit diagram of another embodiment of the relief address storage circuit for storing the relief address. In the figure, M0 to Mm and MB0 to MBm are the above-mentioned nonvolatile memory elements (memory cells) of the one-layer gate structure. A0 to Am are input address signals. A
0B to AmB are signals obtained by inverting the phases of the input address signals A0 to Am. SA indicates a sense amplifier.

【0081】救済すべきアドレスとしてアドレス信号A
0がロウレベル(Low)で、アドレス信号A1〜Amが
ハイレベル(High)の場合、EPROMのセルMB0及
びM1〜Mmに対して書き込みが行われる。このような
状態で、救済すべきアドレス(A0=Low,A1〜Am
=High )が入力されると、メモリセルM0及びMB1
〜MBmのゲートにはLowが供給される。そのため、書
き込みの有無に関係なく、これらのメモリセルM0及び
MB1〜MBmはカットオフする。これに対して、メモ
リセルMB0,M1〜Mmは、それらのゲートにHigh
が供給されるが、これらのセルには書き込みが行われて
いないために同様にカットオフする。従って、記憶して
いる救済アドレスと一致するアドレスが入力された場合
にはメモリセルを電流が流れない。
Address signal A as an address to be relieved
When 0 is at low level (Low) and the address signals A1 to Am are at high level (High), writing is performed on the cells MB0 and M1 to Mm of the EPROM. In such a state, the address to be relieved (A0 = Low, A1 to Am
= High) is input, the memory cells M0 and MB1
Low is supplied to the gate of ~ MBm. Therefore, these memory cells M0 and MB1 to MBm are cut off regardless of the presence or absence of writing. On the other hand, the memory cells MB0, M1 to Mm have High gates.
Is supplied, but the cells are cut off in the same manner because no writing is performed on these cells. Therefore, when an address that matches the stored relief address is input, no current flows through the memory cell.

【0082】これに対して、例えばアドレス信号A0=
High のようなアドレスが入力されると、上述したよう
にメモリセルM0には書き込みが行われていないため、
このメモリセルM0がオン状態となり、それを介して電
流が流れ、救済アドレス記憶回路に記憶されているアド
レスと入力アドレスとの不一致が検出できる。
On the other hand, for example, the address signal A0 =
When an address such as High is input, the memory cell M0 is not written as described above,
This memory cell M0 is turned on, a current flows through it, and a mismatch between the address stored in the repair address storage circuit and the input address can be detected.

【0083】メモリセルMi+1 〜Mmに対して書き込み
を行うとともに、メモリセルMBi+1 〜MBmに対して
も書き込みを行うと、それらのメモリセルに入力される
入力アドレス信号Ai+1 〜Amのレベルに関係なく、メ
モリセルM0〜Mi,MB0〜MBiに記憶されている
救済アドレスと、それらのゲートに入力される入力アド
レスA0〜Aiとの一致/不一致を検出できる。同様
に、メモリセルM0〜MiとMB0〜MBiに書き込み
を行っておくと、メモリセルMi+1 〜Mm,MBi+1 〜
MBmに記憶されている救済アドレスと入力アドレスA
i+1 〜Amとの一致/不一致を検出することができる。
When the memory cells Mi + 1 to Mm are written and the memory cells MBi + 1 to MBm are also written, the input address signals Ai + 1 to Am input to these memory cells are inputted. Irrespective of the level, it is possible to detect the match / mismatch between the repair addresses stored in the memory cells M0 to Mi and MB0 to MBi and the input addresses A0 to Ai input to their gates. Similarly, if data is written in the memory cells M0 to Mi and MB0 to MBi, the memory cells Mi + 1 to Mm, MBi + 1 to
Relief address and input address A stored in MBm
Matching / mismatching with i + 1 to Am can be detected.

【0084】このことを利用して、例えばM0〜Mi,
MB0〜MBi及びA0〜AiをX系のアドレスに割り
当て、Mi+1 〜Mm,MBi+1 〜MBm及びAi+1 〜A
mをY系のアドレスに割り当てるようにすれば、X系と
Y系とで同一の救済アドレス記憶回路を用いることがで
きるとともに、一致/不一致検出も行える。アドレスの
本数(m+1)以下の複数の不良アドレスを記憶、検出
するには本実施例の方がセンス回路(SA)の個数を減
らすことができる。
Utilizing this fact, for example, M0 to Mi,
MB0 to MBi and A0 to Ai are assigned to X-system addresses, and Mi + 1 to Mm, MBi + 1 to MBm and Ai + 1 to A are assigned.
If m is assigned to a Y-system address, the same repair address storage circuit can be used for the X-system and the Y-system, and the match / mismatch detection can be performed. In order to store and detect a plurality of defective addresses less than or equal to the number of addresses (m + 1), this embodiment can reduce the number of sense circuits (SA).

【0085】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) 読み出し専用の記憶素子がマトリッスク配置さ
れてなる記憶回路の欠陥救済回路として、拡散層により
形成されたコントロールゲートと、上記コントロールゲ
ートに対してその一部が薄い絶縁膜を介してオーバーラ
ップするよう形成された導体層からなるフローティング
ゲートと、上記フローティグゲート上の一部又は全面を
覆うように形成されたバリアー層とを含む不揮発性記憶
素子を用い、ワード線とビット線に対応した不良アドレ
スの記憶と、それぞれに対応したデータ記憶を行わせる
ことにより、素子表面部のファイナルパッシベーション
膜から拡散されると推測されるラジカルな水素が上記バ
リアー層によって捕獲されるからフローティングゲート
に蓄積された情報電荷の破壊を防止でき、簡単な構造の
不揮発性記憶素子を用いて高い信頼性のもとでの欠陥救
済が実現できるという効果が得られる。
The functions and effects obtained from the above-mentioned embodiment are as follows. (1) As a defect relief circuit of a memory circuit in which read-only memory elements are arranged in a matrix, a control gate formed of a diffusion layer and a part of the control gate via a thin insulating film are interposed. A nonvolatile memory element including a floating gate formed of conductor layers formed so as to overlap each other and a barrier layer formed so as to cover a part or the entire surface of the floating gate is used, and a word line and a bit line are formed. By storing the corresponding defective address and storing the corresponding data, radical hydrogen, which is presumed to be diffused from the final passivation film on the device surface, is trapped by the barrier layer. Non-volatile with a simple structure that can prevent the destruction of accumulated information charges Effect that defect relief under high reliability by using the memory element can be realized is obtained.

【0086】(2) ワード線系とビット線系の両方の
救済を行うようにすることにより、確実で合理的な欠陥
救済を実現できるという効果が得られる。
(2) By carrying out the relief of both the word line system and the bit line system, the effect that reliable and rational defect relief can be realized is obtained.

【0087】以上本発明者によりなされた発明を実施例
に基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、バ
リアー層は、フェイナルパッシベーション膜より下層で
あって、フローティングゲート層より上層に構成すれば
よい。1層ゲート構造の不揮発性記憶素子のパターン
は、種々の実施形態を採ることができる。マスク型RO
Mのメモリセルやメモリマットの構成は、種々の実施例
形態を採ることができるものである。救済アドレス記憶
回路等は種々変更できる。また、XデコーダPR−XD
C、YデコーダPR−YDCとしては、メンのXデコー
ダMR−XDC、YデコーダMR−YDCを使ってもよ
い。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention of the present application is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, the barrier layer may be formed below the faunal passivation film and above the floating gate layer. Various patterns can be adopted for the pattern of the non-volatile memory element having the single-layer gate structure. Mask type RO
The M memory cells and memory mats can adopt various embodiments. The relief address storage circuit and the like can be changed in various ways. In addition, the X decoder PR-XD
As the C and Y decoders PR-YDC, Men's X decoders MR-XDC and Y decoders MR-YDC may be used.

【0088】上述した説明では、欠陥を有するビット、
ビット線又はワード線を救済するために冗長回路を使う
ことを示している。しかしながら、正規メモリマットの
記憶情報を変更せずに、マスク型ROMの能登句情報を
変更するのに上述した冗長回路を使うようにしてもよ
い。この発明は、マスク型ROMのような半導体記憶装
置に広く利用できる。
In the above description, the defective bit,
It is shown that a redundant circuit is used to repair the bit line or the word line. However, the redundant circuit described above may be used to change the Noto phrase information of the mask type ROM without changing the stored information of the regular memory mat. The present invention can be widely used for semiconductor memory devices such as mask ROM.

【0089】[0089]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、読み出し専用の記憶素子が
マトリッスク配置されてなる記憶回路の欠陥救済回路と
して、拡散層により形成されたコントロールゲートと、
上記コントロールゲートに対してその一部が薄い絶縁膜
を介してオーバーラップするよう形成された導体層から
なるフローティングゲートと、上記フローティグゲート
上の一部又は全面を覆うように形成されたバリアー層と
を含む不揮発性記憶素子を用い、ワード線とビット線に
対応した不良アドレスの記憶と、それぞれに対応したデ
ータ記憶を行わせることにより、素子表面部のファイナ
ルパッシベーション膜から拡散されると推測されるラジ
カルな水素が上記バリアー層によって捕獲されるからフ
ローティングゲートに蓄積された情報電荷の破壊を防止
でき、簡単な構造の不揮発性記憶素子を用いて高い信頼
性のもとでの欠陥救済が実現できる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, as a defect relief circuit of a memory circuit in which read-only memory elements are arranged in a matrix, a control gate formed of a diffusion layer,
A floating gate formed of a conductor layer formed so as to partially overlap the control gate via a thin insulating film, and a barrier layer formed so as to cover a part or the entire surface of the floating gate. It is presumed that the non-volatile memory element including and is used to store the defective address corresponding to the word line and the bit line, and to store the data corresponding to each, so that the final passivation film on the element surface is diffused. Since radical hydrogen that is trapped by the barrier layer is trapped by the barrier layer, it is possible to prevent destruction of information charges accumulated in the floating gate, and to realize defect relief with high reliability by using a nonvolatile memory element with a simple structure. it can.

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

【図1】この発明に係る不揮発性記憶素子を説明するた
めの一実施例を示す製造工程断面図である。
FIG. 1 is a manufacturing step sectional view showing an embodiment for explaining a nonvolatile memory element according to the present invention.

【図2】この発明に係る半導体記憶装置の冗長回路に用
いられる不揮発性記憶素子の一実施例を示す素子パター
ン図である。
FIG. 2 is an element pattern diagram showing an embodiment of a nonvolatile memory element used in a redundant circuit of a semiconductor memory device according to the present invention.

【図3】この発明に係る半導体記憶装置の冗長回路に用
いられる不揮発性記憶素子の他の一実施例を示す素子パ
ターン図である。
FIG. 3 is an element pattern diagram showing another embodiment of the nonvolatile memory element used in the redundant circuit of the semiconductor memory device according to the present invention.

【図4】この発明に係るマスク型ROMの一実施例を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of a mask ROM according to the present invention.

【図5】上記マスク型ROMにおける冗長ワード線選択
回路RASTの一実施例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a redundant word line selection circuit RAST in the mask ROM.

【図6】上記マスク型ROMにおける救済アドレス選択
回路RASの一実施例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of a repair address selection circuit RAS in the mask ROM.

【図7】上記マスク型ROMにおける救済アドレス記憶
回路PR−ADDの一実施例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an embodiment of a relief address storage circuit PR-ADD in the mask ROM.

【図8】上記マスク型ROMにおける書き込みデータ入
力回路PR−PGCの一実施例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an embodiment of a write data input circuit PR-PGC in the mask ROM.

【図9】上記マスク型ROMにおける冗長用のYデコー
ダ回路PR−YDCの一実施例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a redundant Y decoder circuit PR-YDC in the mask ROM.

【図10】上記マスク型ROMにおける冗長用のメモリ
マットPR−MATとカラムスイッチゲートPR−YG
T及びセンスアンプ回路PR−SAMの一実施例を示す
回路図である。
FIG. 10 is a redundancy memory mat PR-MAT and a column switch gate PR-YG in the mask ROM.
It is a circuit diagram which shows one Example of T and sense amplifier circuit PR-SAM.

【図11】上記マスク型ROMにおけるマルチプレクサ
MPXの一実施例を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an embodiment of a multiplexer MPX in the mask ROM.

【図12】この発明が適用されるマスク型ROMの他の
一実施例を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing another embodiment of a mask type ROM to which the present invention is applied.

【図13】欠陥救済を行う場合の救済ビットへの書き込
み動作の一実施例を説明するためのフローチャート図で
ある。
FIG. 13 is a flow chart diagram for explaining one example of a write operation to a repair bit when performing defect repair.

【図14】救済データの読み出し動作の一実施例を説明
するためのフローチャート図である。
FIG. 14 is a flow chart diagram for explaining an example of a read operation of relief data.

【図15】この発明に係るマスク型ROMの他の一実施
例のブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram of another embodiment of the mask type ROM according to the present invention.

【図16】この発明を説明するための不揮発性記憶素子
のデータ保持特性図である。
FIG. 16 is a data retention characteristic diagram of a nonvolatile memory element for explaining the present invention.

【図17】救済アドレス記憶回路の他の一実施例を示す
回路図である。
FIG. 17 is a circuit diagram showing another embodiment of a repair address storage circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

QE…不揮発性記憶素子、QN…NチャンネルMOSF
ET、QP…PチャンネルMOSFET、1…半導体基
板、2,102…ウェル領域、3…フィールド絶縁膜、
4…チャンネルストッパー、7,107…ゲート絶縁
膜、5,11,13,16,201,211…絶縁膜
(層間絶縁層)、8,108,204,205…導電
層、15,17…配線層、6,9,10,109,11
2…拡散層、14,114…コンタクトホール、18…
ファイナルパッシベーション膜、204…誘電体膜、A
DB…アドレスバッファ、MR−MAT…マスクRO
M、PR−MAT…ワード線系冗長用のメモリ回路、P
R−DAS…ビット線系冗長回路、PR−BMAT…ビ
ット線系のメモリ回路、MR−XDC…Xテコーダ回
路、MR−YGT,PR−YGT,PR−BYGT…カ
ラムスイッチゲート、YDC…Yデコーダ回路、MR−
SAM,PR−SAM,PR−BSAM…センスアンプ
回路、PR−PBC…データ入力回路、PR−XDC…
アドレスデコーダ、DIB…入力バッファ回路、DOB
…出力バッファ回路、MPX,MPXX…マルチプレク
サ、RAS…救済アドレス選択回路、PR−ADD,P
R−ADS…救済アドレス記憶回路、RAST…冗長ワ
ード線選択回路、CONT…制御回路、PR−PGC…
書き込みデータ入力回路。
QE ... Nonvolatile memory element, QN ... N channel MOSF
ET, QP ... P-channel MOSFET, 1 ... Semiconductor substrate, 2, 102 ... Well region, 3 ... Field insulating film,
4 ... Channel stopper, 7, 107 ... Gate insulating film, 5, 11, 13, 16, 201, 211 ... Insulating film (interlayer insulating layer), 8, 108, 204, 205 ... Conductive layer, 15, 17 ... Wiring layer , 6, 9, 10, 109, 11
2 ... Diffusion layer, 14, 114 ... Contact hole, 18 ...
Final passivation film, 204 ... Dielectric film, A
DB ... Address buffer, MR-MAT ... Mask RO
M, PR-MAT ... Memory circuit for word line redundancy, P
R-DAS ... Redundant circuit for bit line system, PR-BMAT ... Memory circuit for bit line system, MR-XDC ... X coder circuit, MR-YGT, PR-YGT, PR-BYGT ... Column switch gate, YDC ... Y decoder circuit , MR-
SAM, PR-SAM, PR-BSAM ... Sense amplifier circuit, PR-PBC ... Data input circuit, PR-XDC ...
Address decoder, DIB ... Input buffer circuit, DOB
... Output buffer circuit, MPX, MPXX ... Multiplexer, RAS ... Relief address selection circuit, PR-ADD, P
R-ADS ... Relief address storage circuit, RAST ... Redundant word line selection circuit, CONT ... Control circuit, PR-PGC ...
Write data input circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 康浩 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 森内 久裕 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 黒田 謙一 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 松尾 章則 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasuhiro Yoshii 5-20-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside the Musashi Factory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hisahiro Morinuchi 5 Mizumizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo In the Musashi Factory, Hitachi 20-21, Ltd. (72) Inventor Kenichi Kuroda In the Musashi Factory, 5-200-1, Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo (72) Incorporated, Akinori Matsuo Tokyo 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira City

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マトリックス配置された複数の読み出し
専用の記憶素子を有する記憶回路と、拡散層により形成
されたコントロールゲートと、上記コントロールゲート
に対してその一部が薄い絶縁膜を介してオーバーラップ
するよう形成された導体層からなるフローティングゲー
トと、上記フローティグゲートの一部又は全面を覆うよ
うに形成されたバリアー層とを含む不揮発性記憶素子を
用いて、上記記憶回路における所定ワード線のアドレス
と所定ビット線のアドレスとを記憶するためのアドレス
記憶手段と、上記所定ワード線と所定ビット線における
データのかわりに出力されるべきデータを記憶するデー
タ記憶手段とを含むことを特徴とする半導体記憶装置。
1. A storage circuit having a plurality of read-only storage elements arranged in a matrix, a control gate formed of a diffusion layer, and a part of the control gate overlapping the control gate via a thin insulating film. Of a predetermined word line in the memory circuit by using a nonvolatile memory element including a floating gate formed of a conductor layer formed so as to cover the floating gate and a barrier layer formed so as to cover a part or the entire surface of the floating gate. An address storage unit for storing an address and an address of a predetermined bit line, and a data storage unit for storing data to be output instead of the data on the predetermined word line and the predetermined bit line. Semiconductor memory device.
【請求項2】 上記アドレス記憶手段には、上記ワード
線とビット線の他にアドレスが書き込まれているか否を
示す情報ビットを記憶する手段を有することを特徴とす
る請求項1の半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the address storage means has means for storing an information bit indicating whether or not an address is written in addition to the word line and the bit line. ..
【請求項3】 上記データ記憶手段は、上記不揮発性記
憶素子と同様な構成の複数の素子を有し、それらの素子
はマトリックス配置されていることを特徴とする請求項
1の半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the data storage unit has a plurality of elements having the same structure as the nonvolatile storage element, and these elements are arranged in a matrix.
【請求項4】 上記データ記憶手段は、上記不揮発性記
憶素子と同様な構成の複数の素子を有し、それらの素子
はマトリックス配置されていることを特徴とする請求項
2の半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the data storage unit has a plurality of elements having the same configuration as the nonvolatile storage element, and these elements are arranged in a matrix.
【請求項5】 上記記憶回路は、マスク型ROMである
ことを特徴とする請求項4の半導体記憶装置。
5. The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the memory circuit is a mask ROM.
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