JPH061840B2 - 光遮へい型uprom - Google Patents

光遮へい型uprom

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JPH061840B2
JPH061840B2 JP62171511A JP17151187A JPH061840B2 JP H061840 B2 JPH061840 B2 JP H061840B2 JP 62171511 A JP62171511 A JP 62171511A JP 17151187 A JP17151187 A JP 17151187A JP H061840 B2 JPH061840 B2 JP H061840B2
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/788Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate with floating gate
    • H01L29/7881Programmable transistors with only two possible levels of programmation
    • H01L29/7884Programmable transistors with only two possible levels of programmation charging by hot carrier injection
    • H01L29/7886Hot carrier produced by avalanche breakdown of a PN junction, e.g. FAMOS

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体記憶装置に関し、特に光を照射しても記
憶内容が変化しないPROM、すなわちUPROM(ア
ンイレーザブルPROM(Unerasable PR
OM)の構造に係わり、詳しくは信頼性向上と必要面積
の減少を図ったUPROMの構造に関する。
〔従来の技術〕
近年、各種半導体記憶装置の記憶容量の増大とともに、
メモリのスクリーニング時に不良メモリセルを予備のメ
モリセルに置き変えて使用する冗長機能を有する半導体
メモリが増加している。この不良メモリセルと予備のメ
モリ回路とを置き換えるプログラム手段としては、ポリ
シリコンヒューズに過電流を流し切断する方法、UPR
OM,EEPROM等を使用する方法、レーザ照射によ
ってポリシリコンを切断する方法、高抵抗ポリシリコン
にレーザを照射しポリシリコンの導電率を高くする方法
等がある。
以上のような種々の置き換え手段を、紫外線消去型PR
OM(以下UV−EPROMと略す)に適用する場合、
スクリーニング工程の簡易性、メモリ製造時の工程の簡
易性等を考慮すれば、光を照射しても記憶内容が変化し
ないUPROMをプログラム素子として採用するのが最
も有効である。そのため、最近不良メモリセルと予備メ
モリセルとを置き換える手段としてUPROMを採用し
たUV−EPROMが発表されている。
以下に、上述のUPROMを第2図を用いて説明する。
第2図(a)は従来例の主要部を示す半導体チップの平
面図、第2図(b)は、第2図(a)のX−X′線断面
図である。第2図において、N型拡散層であるドレイン
領域8、ソース領域9、及び浮遊ゲート12、制御ゲー
ト11,P型半導体基板1、層間絶縁膜3で構成される
部分は通常FAMOSトランジスタである。FAMOS
トランジスタは浮遊ゲートに電子を注入した状態が書込
み状態の“0”、注入しない状態が消去法状態の“1”
である。また、書込状態のFAMOSトランジスタに光
を照射すれば、浮遊ゲート内の電子が光によって励起さ
れ、周囲の絶縁膜のエネルギー障壁を越え、制御ゲート
11、ドレイン領域8、P型半導体基板1、ソース領域
9等に吸収されるという性質を有する。すなわち、光照
射によって書込状態から消去状態に記憶状態が変化する
機能がある。このFAMOSトランジスタのうち特に光
を照射しても記憶状態が変化しないものをUPROMと
いう。
そのために、第2図(a),(b)からわかるようにソ
ース電極アルミニウム4がFAMOSトランジスタをお
おい、P型拡散層(9)、(10)を介して、nウエル
17又はp型半導体基板1と接続され光を照射しても光
が直接浮遊ゲートに到達しない構造を有している。ここ
で、より浮遊ゲートをアルミニウム膜でおおい尽くすた
めにドレイン領域8の引き出し配線をnウエル17及び
n型拡散層(6)を介してドレイン電極アルミニウム配
線13で構成し、更に、p型拡散層(7)とnウエル1
7で絶縁を保ち、ソース電極アルミニウム配線4をp型
拡散層(7)と接続することでドレインの取り出し口が
完全に光を遮へいする構造となっている。
しかしながら、制御ゲート11の取り出し部では、ソー
ス電極アルミニウム4とp型半導体基板1が接続されて
いない。したがって、光を照射した場合、p型半導体基
板1とソース電極アルミニウム電極4との間で反射をく
り返し、光が浮遊ゲートに到達する可能性がある。
不良メモリセルと予備メモリセルとを置き換える手段と
して、UPROMをプログラム素子としてUV−EPR
OMに使用する場合、当然のことながら、UV−EPR
OMはくり返し消去(光を照射させる)を経験する半導
体メモリであるため、前述したp型半導体基板1とソー
ス電極アルミニウム4とのくり返し反射によって、UV
−EPROMのくり返し消去によりUPROMが消去さ
れる可能性がある。
したがって、不良メモリセルと予備メモリセルとを置き
換える手段として、十分な信頼性を備えたUPROMを
実現するためには、実際には第2図の制御ゲート11は
その取り出し部において光遮へい用にコンタクト14と
ともに迷路状にジグザグもしくはうず巻状になるべく長
くなるよう構成されており、その上下をソース電極アル
ミニウム4及びp型拡散層(9),(10)がおおい、
p型半導体基板1とソース電極アルミニウム4との間で
反射をくり返して侵入する光の経路を長く形成し、浮遊
ゲート12に到達するまでに極力光を減衰する構造とな
っている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のUPROMは、制御ゲートの取り出し部
に光の侵入口があり、光の侵入経路を長くして減衰させ
る必要がある為、UPROMを構成するのに必要な面積
が大きくなり、且つあくまでも浮遊ゲートに侵入する光
を減衰させる構造であるため十分に信頼性のある半導体
記憶装置を実現することができないという欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体記憶装置は、第1導電型半導体基板の主
表面に選択的に形成されたソース領域及びドレイン領域
を有するFAMOSトランジスタと、前記ドレイン領域
に連結して設けられた第2導電型の第1のウエルと、前
記第1のウエルと独立して設けられた第2導電型の第2
のウエルと、前記FAMOSトランジスタを取り囲むと
ともに前記第1,第2のウエルを横断して設けられた第
1導電型不純物層と、前記第1導電型不純物層及びFA
MOSトランジスタのソース領域と接続された第1の第
i層金属膜(iは1以上の自然数)と、前記第1の第i
層金属膜に接続され前記FAMOSトランジスタの上方
を覆う第j層金属膜(jはj≧i+1なる自然数)と、
前記FAMOSトランジスタの制御ゲートと前記第2の
ウエルとを接続する第2の第i層金属膜配線とを有して
いる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図(a)は本発明の一実施例の主要部を示す半導体
チップの平面図、第1図(b)は第1図(a)のX−
X′線断面図である。
この実施例は、b型半導体基板1の主表面に選択的に形
成されたソース領域9及びドレイン領域8を有するFA
MOSトランジスタと、ドレイン領域8に連結して設け
られたn型の第1のウエル19と、第1のウエル19と
独立して設けられたn型の第2のウエル20と、前述の
FAMOSトランジスタを取り囲むとともに第1,第2
のウエル19,20を横断して設けられたp型不純物層
10,7と、p型不純物層10,7及びFAMOSトラ
ンジスタのソース領域9と接続されかつこれと平行して
設けられた第1の第1層金属膜4−1と、第1の第1層
金属膜4−1に接続され前述のFAMOSトランジスタ
の上方を覆う第2層金属膜18と、前述のFAMOSト
ランジスタへの制御ゲート11と第2のウエル20とを
接続する第2の第1層膜圧4−2とを含んでなる光遮へ
い型UPROMである。
第2層間絶縁膜3−2、第1層間絶縁膜3−1、制御ゲ
ート11、浮遊ゲート12、ドレイン領域8、ソース領
域9で構成される部分はFAMOSトランジスタであ
り、そのFAMOSトランジスタの囲りをp型拡散層
(7),(10)が取り囲んでおり、第1の第1層金属
膜であるソース電極アルミニウムと接続されている。更
に第1の第1層金属膜4−1は第2層金属膜18である
アルミニウム膜と直接接続され、この第2層金属膜18
はFAMOSトランジスタの上部全体をおおう構造をし
ている。
従来例と同様にFAMOSトランジスタのドレイン領域
8は、第1のウエル19及びn型拡散層6を介して第1
層目のアルミニウム膜からなるドレイン電極アルミニウ
ム13と接続される。ここで、p型拡散層7は基板電位
であり第1のウエル19とは電気的に分離されている。
制御ゲート11は、ゲート電極コンタクト孔21を介し
て第2の第1金属膜4−2であるゲートアルミニウム膜
と接続され、ゲートアルミニウム膜はコンタクト孔23
によってn型拡散層22と接続されている。
ここでドレイン領域8の場合と同様に、n型拡散層22
は、p型拡散層(10)と電気的に分離されている第2
のウエルを通して、FAMOSトランジスタを取り囲む
p型拡散層(10)の外にあるn型拡散層25と接続さ
れ、n型拡散層25はコンタクト孔26によって第1層
目のアルミニウム膜であるアルミニウム電極配線24と
接続されている。
FAMOSトランジスタの浮遊ゲートは、第1層金属
膜、第2層金属膜及び半導体基板によって完全に包囲さ
れて外来光に対して遮蔽されているので、従来例に比較
して専有面積が小さく信頼性も高い。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、FAMOSトランジスタ
の浮遊ゲートを半導体基板と金属膜とで完全に包囲し、
FAMOSトランジスタの電極配線はウエルを利用して
外側へ引き出すようにすることにより、外光に対して遮
蔽されたUPROM素子の実現できるで、専有面積の低
減と信頼性の向上がもたらされる効果がある。また、こ
のUPROM素子を冗長回路のプログラム素子として使
用すれば半導体記憶装置の集積度及び信頼性が改善でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の一実施例の主要部を示す半導体
チップの平面図、第1図(b)は第1図(a)のX−
X′線断面図、第2図(a)は従来例の主要部を示す半
導体チップの平面図、第2図(b)は第2図(a)のX
−X′線断面図である。 1…p型半導体基板、2…フィールド酸化膜、3…層間
絶縁膜、3−1…第1層間絶縁膜、3−2…第2層間絶
縁膜、4…ソース電極アルミニウム、4−1…第1の第
1層金属膜、4−2…第2の第1層金属膜、5…保護絶
縁膜、6…n型拡散層、7…p型不純物領域、8…ドレ
イン領域、9…ソース領域、10…p型不純物領域、1
1…制御ゲート、12…浮遊ゲート、13…ドレイン電
極アルミニウム、14…光遮蔽用コンタクト孔、15…
ドレイン電極コンタクト孔、16…ソース電極コンタク
ト孔、17…nウエル、18…第2層金属膜、19……
第1のウエル、20…第2のウエル、21…ゲート電極
コンタクト孔、22…n型拡散層、23…コンタクト
孔、24…アルミニウム電極配線、25…n型拡散層、
26…コンタクト孔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1導電型半導体基板の主表面に選択的に
    形成されたソース領域及びドレイン領域を有するFAM
    OSトランジスタと、前記ドレイン領域に連結して設け
    られた第2導電型の第1のウエルと、前記第1のウエル
    と独立して設けられた第2導電型の第2のウエルと、前
    記FAMOSトランジスタを取り囲むとともに前記第
    1,第2のウエルを横断して設けられた第1導電型不純
    物層と、前記第1導電型不純物層及びFAMOSトラン
    ジスタのソース領域と接続された第1の第i層金属膜
    (iは1以上の自然数)と、前記第1の第i層金属膜に
    接続され前記FAMOSトランジスタの上方を覆う第j
    層金属膜(jはj≧i+1なる自然数)と、前記FAM
    OSトランジスタの制御ゲートと前記第2のウエルとを
    接続する第2の第i層金属膜配線とを含んでなることを
    特徴とする光遮へい型UPROM。
JP62171511A 1987-07-08 1987-07-08 光遮へい型uprom Expired - Lifetime JPH061840B2 (ja)

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DE3886284T DE3886284T2 (de) 1987-07-08 1988-07-07 Halbleiterspeicheranordnung mit nichtflüchtigen Speichertransistoren.
US07/216,588 US4942450A (en) 1987-07-08 1988-07-08 Semiconductor memory device having non-volatile memory transistors

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JPS6414969A JPS6414969A (en) 1989-01-19
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5680353A (en) * 1988-09-14 1997-10-21 Sgs-Thomson Microelectronics, S.A. EPROM memory with internal signature concerning, in particular, the programming mode
JPH0777239B2 (ja) * 1988-09-22 1995-08-16 日本電気株式会社 浮遊ゲート型不揮発性半導体記憶装置
JP2598328B2 (ja) * 1989-10-17 1997-04-09 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP3083547B2 (ja) * 1990-07-12 2000-09-04 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置
US5151769A (en) * 1991-04-04 1992-09-29 General Electric Company Optically patterned RF shield for an integrated circuit chip for analog and/or digital operation at microwave frequencies
JP3202280B2 (ja) * 1991-11-21 2001-08-27 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置
US5298796A (en) * 1992-07-08 1994-03-29 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Nonvolatile programmable neural network synaptic array
US5525827A (en) * 1993-11-05 1996-06-11 Norman; Kevin A. Unerasable electronic programmable read only memory (UPROM™)
US5815433A (en) * 1994-12-27 1998-09-29 Nkk Corporation Mask ROM device with gate insulation film based in pad oxide film and/or nitride film
US5867429A (en) * 1997-11-19 1999-02-02 Sandisk Corporation High density non-volatile flash memory without adverse effects of electric field coupling between adjacent floating gates
US6489952B1 (en) * 1998-11-17 2002-12-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Active matrix type semiconductor display device
FR2812753B1 (fr) * 2000-08-03 2003-01-03 St Microelectronics Sa Point memoire non volatile
JP4639650B2 (ja) * 2004-06-09 2011-02-23 セイコーエプソン株式会社 半導体装置
US8928113B2 (en) * 2011-04-08 2015-01-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Layout scheme and method for forming device cells in semiconductor devices

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4281398A (en) * 1980-02-12 1981-07-28 Mostek Corporation Block redundancy for memory array
JPS58197777A (ja) * 1982-05-12 1983-11-17 Mitsubishi Electric Corp 半導体不揮発性記憶装置
US4519050A (en) * 1982-06-17 1985-05-21 Intel Corporation Radiation shield for an integrated circuit memory with redundant elements
JPS5935477A (ja) * 1982-08-23 1984-02-27 Seiko Epson Corp 半導体装置
US4805138A (en) * 1985-08-23 1989-02-14 Texas Instruments Incorporated An unerasable eprom cell
JPS62143476A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
JPH0766947B2 (ja) * 1986-08-26 1995-07-19 日本電気株式会社 浮遊ゲ−ト型不揮発性半導体記憶装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0298489A3 (en) 1990-01-17
EP0298489B1 (en) 1993-12-15
JPS6414969A (en) 1989-01-19
US4942450A (en) 1990-07-17
DE3886284D1 (de) 1994-01-27
EP0298489A2 (en) 1989-01-11
DE3886284T2 (de) 1994-06-30

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