KR100201180B1 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device Download PDF

Info

Publication number
KR100201180B1
KR100201180B1 KR1019960026680A KR19960026680A KR100201180B1 KR 100201180 B1 KR100201180 B1 KR 100201180B1 KR 1019960026680 A KR1019960026680 A KR 1019960026680A KR 19960026680 A KR19960026680 A KR 19960026680A KR 100201180 B1 KR100201180 B1 KR 100201180B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit
redundant
memory device
layer
data
Prior art date
Application number
KR1019960026680A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
겐이치 구로다
도시후미 다케다
히사히로 모리우치
마사키 시라이
지로 사카구치
아키노리 마츠오
쇼지 요시다
Original Assignee
스즈키 진이치로
히다치초엘에스아이 엔지니어링주식회사
가나이 쓰도무
가부시끼가이샤히다치 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP02303118A external-priority patent/JP3083547B2/en
Application filed by 스즈키 진이치로, 히다치초엘에스아이 엔지니어링주식회사, 가나이 쓰도무, 가부시끼가이샤히다치 세이사꾸쇼 filed Critical 스즈키 진이치로
Application granted granted Critical
Publication of KR100201180B1 publication Critical patent/KR100201180B1/en

Links

Abstract

단층 폴리실리콘 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 구비한 반도체집적회로장치로서, 고신뢰성하에 결함구제 및 기능설정 변경을 가능하게 하기 위해 확산층에 의해 구성된 컨트롤 게이트에 대하여 그 일부가 얇은 절연막을 거쳐서 중첩되도록 형성된 도체층으로 이루어지는 플로팅 게이트를 마련해서 이루어지는 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자에 대하여 플로팅 게이트상의 일부 또는 전면을 덮도록 장벽층을 마련하고, 이와 같은 불휘발성 기억소자를 결함구제 또는 기능변경으로 사용한다.A semiconductor integrated circuit device having a non-volatile memory device having a single-layer polysilicon gate structure, wherein a part thereof is superposed over a thin insulating film with respect to a control gate formed by a diffusion layer to enable defect repair and function setting change under high reliability. A barrier layer is provided to cover a part or the entire surface of the floating gate with respect to the nonvolatile memory device having a single-layer gate structure formed by providing a floating gate formed of the formed conductor layer, and the nonvolatile memory device is used for defect repair or function change. do.

이러한 반도체집적회로장치를 사용하는 것에 의해 제조공정의 증가를 방지하면서 고신뢰성하에 결함구제 및 기능설정변경을 가능하게 할 수 있다.By using such a semiconductor integrated circuit device, it is possible to prevent defects and to change a function setting under high reliability while preventing an increase in the manufacturing process.

Description

반도체 집적회로장치Semiconductor integrated circuit device

제1a도∼제1d도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 설명하기 위한 1 실시예의 제조공정 단면도.1A to 1D are sectional views of the manufacturing process of one embodiment for explaining the nonvolatile memory device according to the present invention.

제2도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예를 도시한 소자구조 단면도.2 is a cross-sectional view of a device structure showing another embodiment of a nonvolatile memory device according to the present invention.

제3도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 또 다른 1실시예를 도시한 소자구조 단면도.3 is a cross-sectional view of a device structure, showing still another embodiment of the nonvolatile memory device in accordance with the present invention.

제4도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 1실시예를 도시한 패턴도.4 is a pattern diagram showing one embodiment of a nonvolatile memory device according to the present invention;

제5도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예를 도시한 소자 패턴도.5 is a device pattern diagram showing another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention.

제6도는 본 발명이 적용된 마스크 ROM의 1실시예를 도시한 블록도.6 is a block diagram showing one embodiment of a mask ROM to which the present invention is applied.

제7도는 상기 마스크 ROM에 있어서의 용장 워드선 선택회로 RAST의 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 7 is a circuit diagram showing one embodiment of the redundant word line selection circuit RAST in the mask ROM.

제8도는 상기 마스크 ROM에 있어서의 구제 어드레서 선택회로 RAS의 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 8 is a circuit diagram showing one embodiment of the relief address selection circuit RAS in the mask ROM.

제9도는 상기 마스크 ROM에 있어서의 구제 어드레스 기억회로 PRADD의 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 9 is a circuit diagram showing one embodiment of the relief address memory circuit PRADD in the mask ROM.

제10도는 상기 마스크 ROM에 있어서의 라이트 데이터 입력회로 PRPGC의 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 10 is a circuit diagram showing one embodiment of the write data input circuit PRPGC in the mask ROM.

제11도는 상기 마스크 ROM에 있어서의 용장용의 Y디코더회로 PR-YDC의 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 11 is a circuit diagram showing one embodiment of a redundant Y decoder circuit PR-YDC in the mask ROM.

제12도는 상기 마스크 ROM에 있어서의 용장용의 메모리 매트 PR-MAT와 컬럼 스위치 게이트 PR-YGT 및 센스앰프회로 PR-SAM의 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 12 is a circuit diagram showing one embodiment of redundant memory mat PR-MAT, column switch gate PR-YGT, and sense amplifier circuit PR-SAM in the mask ROM.

제13도는 상기 마스크 ROM에 있어서의 멀티플렉서 MPX의 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 13 is a circuit diagram showing one embodiment of the multiplexer MPX in the mask ROM.

제14도는 본 발명이 적용된 마스크 ROM의 다른 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 14 is a circuit diagram showing another embodiment of the mask ROM to which the present invention is applied.

제15도는 용장용 메모리 매트와 그 주변회로의 다른 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 15 is a circuit diagram showing another embodiment of the redundant memory mat and its peripheral circuit.

제16도는 본 발명을 설명하기 위한 불휘발성 기억소자의 데이터 유지 특성도.16 is a data retention characteristic diagram of a nonvolatile memory device for explaining the present invention.

제17a도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예를 도시한 소자구조 단면도.FIG. 17A is a sectional view of an element structure showing another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention. FIG.

제17b도는 그 평면도.17B is a plan view thereof.

제18a도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예를 도시한 소자구조 단면도.18A is a cross-sectional view of a device structure, showing another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention.

제18b도는 그 평면도.18B is a plan view thereof.

제19a도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예를 도시한 소자구조 단면도.Fig. 19A is a sectional view of the device structure, showing another embodiment of the nonvolatile memory device in accordance with the present invention.

제19b도는 그 평면도.19B is a plan view thereof.

제20a도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예를 도시한 평면도.20A is a plan view showing another embodiment of the nonvolatile memory device in accordance with the present invention.

제20b도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예를 도시한 평면도.20B is a plan view showing another embodiment of the nonvolatile memory device in accordance with the present invention.

제21a도∼제21d도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예를 설명하기 위한 제조공정 단면도.21A to 21D are sectional views of the production process for illustrating another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention.

제21e도는 그 평면도.Fig. 21E is a plan view thereof.

제22a도∼제22c도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 또 다른 1실시예를 설명하기 위한 제조공정 단면도.22A to 22C are sectional views of the production process for explaining still another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention.

제23a도와 제23b도는 각각 다이나믹형 RAM의 구제에 1층 게이트 구조의 불휘발성 기억소자를 사용한 경우의 반도체 집적회로장치의 1실시예를 도시한 소자구조 단면도.23A and 23B are cross-sectional views of a device structure showing an embodiment of a semiconductor integrated circuit device in which a nonvolatile memory device having a one-layer gate structure is used to rescue a dynamic RAM, respectively.

제23c도는 제23b도에 대응한 평면도.FIG. 23C is a plan view corresponding to FIG. 23B. FIG.

제23d도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자에 의한 결함구제회로를 내장한 다이나믹형 RAM의 1실시예를 도시한 블록도.Fig. 23D is a block diagram showing one embodiment of a dynamic RAM incorporating a defect repair circuit by a nonvolatile memory device according to the present invention.

제24도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 마이크로컴퓨터의 구제 등에 사용한 경우의 1실시예를 도시한 블록도.FIG. 24 is a block diagram showing one embodiment when the nonvolatile memory device according to the present invention is used for relief of a microcomputer, and the like.

제25도는 본 발명에 관한 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 종래의 2층 게이트구조의 EPROM에 탑재한 경우의 1실시예를 도시한 소자구조 단면도.Fig. 25 is a sectional view showing the device structure according to one embodiment in the case where a non-volatile memory device having a one-layer gate structure according to the present invention is mounted in a conventional two-layer gate structure EPROM.

제26a도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 아날로그 회로를 포함하는 반도체 집적회로장치의 트리밍에 사용하는 경우의 1실시예를 도시한 소자구조 단면도.Fig. 26A is a sectional view of the device structure, showing an embodiment in which the nonvolatile memory device according to the present invention is used for trimming a semiconductor integrated circuit device including an analog circuit.

제26b도는 그 트리밍회로의 1실시예를 도시한 회로도.Fig. 26B is a circuit diagram showing one embodiment of the trimming circuit.

제27a도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 사용한 종형 구성으로 한 메모리 어레이의 1실시예를 도시한 회로도.FIG. 27A is a circuit diagram showing one embodiment of a memory array having a vertical configuration using a nonvolatile memory device according to the present invention. FIG.

제27b도는 그 메모리셀의 1실시예를 도시한 평면도.27B is a plan view showing one embodiment of the memory cell.

제27c도는 그 라이트 방법의 1실시예를 도시한 원리도.27C is a principle diagram showing one embodiment of the write method.

제28도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 전기적으로도 소거가 가능하게 하는 경우의 1실시예를 도시한 회로도.FIG. 28 is a circuit diagram showing one embodiment in which the nonvolatile memory device according to the present invention can be electrically erased.

제29a도와 제29b도는 본 발명에 관한 반도체 집적회로장치(마스크 ROM)의 1실시예를 도시한 레이아웃도.29A and 29B are layout diagrams showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit device (mask ROM) according to the present invention.

제29c도와 제29d도는 본 발명에 관한 반도체 집적회로장치(마이크로컴퓨터)의 1실시예를 도시한 레이아웃도.29C and 29D are layout views showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit device (microcomputer) according to the present invention.

제30a도와 제30b도는 불휘발성 기억소자로의 라이트 동작에 사용하는 패드의 실시예를 도시한 회로도.30A and 30B are circuit diagrams showing an embodiment of a pad used for writing to a nonvolatile memory device.

제31a도는 트리밍방법의 1실시예를 도시한 흐름도.Fig. 31A is a flowchart showing one embodiment of a trimming method.

제31b도는 트리밍방법의 다른 1실시예를 도시한 흐름도.Fig. 31B is a flowchart showing another embodiment of the trimming method.

제32도는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자에 라이트를 패키지로 봉지된 후에 실행하는 경우의 1실시예를 도시한 흐름도.FIG. 32 is a flowchart showing one embodiment in a case where writing is performed after a light is packaged in a nonvolatile memory device according to the present invention. FIG.

제33a도는 패키지로 봉지된 후의 반도체 집적회로장치를 도시한 도면.33A shows a semiconductor integrated circuit device after being sealed with a package.

제33b도는 그 핀배치를 도시한 상면도.33B is a top view of the pin arrangement.

본 발명은 반도체집적회로장치에 관한 것으로서, 특히 단층 폴리실리콘 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 구비한 반도체집적회로장치에 이용하여 유효한 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly, to a technique effective for use in a semiconductor integrated circuit device having a nonvolatile memory device having a single layer polysilicon gate structure.

마스크에 의해 데이터를 라이트한 리드 전용 메모리인 마스크 ROM(Read Only Memory)에 대해서는 예를 들면 USP 4, 939, 386에 기재되어 있다.Mask ROM (Read Only Memory), which is a read only memory in which data is written by a mask, is described, for example, in USP 4, 939, and 386.

이 종류의 마스크 ROM은 폴리Si(실리콘) 1층 프로세스를 사용하여 형성할 수 있음과 동시에 1트랜지스터로 1비트를 기억할 수 있으므로, 대용량화, 저가격화에 적합하다. 또, 미세화, 고집적에 따라 효율 향상을 위해 마스크 ROM에 결함구제기술이 채용되고 있다. 마스크 ROM의 결함비트구제에 대해서는 예를 들면 ISSCC(International Solid-State Circuit Conference) Dig. Tech. Papers, Feb. 1989, P. 128-129, P. 311)에 기재되어 있다. 이 문헌에는 다결정 Si 퓨즈를 사용한 용장기술이 개시되어 있다.This type of mask ROM can be formed using a polySi (silicon) one-layer process, and can store one bit with one transistor, which is suitable for high capacity and low cost. In addition, a defect remedy technique is employed in the mask ROM to improve efficiency due to miniaturization and high integration. For the defective bit relief of the mask ROM, for example, the International Solid-State Circuit Conference (ISSCC) Dig. Tech. Papers, Feb. 1989, P. 128-129, P. 311). In this document, a redundant technology using a polycrystalline Si fuse is disclosed.

본 발명자는 공지된 기술은 아니지만, 마스크 ROM 등의 메모리 어레이를 갖는 반도체집적회로장치의 결함구제나 기억 데이터의 변경에 EPROM을 사용하는 기술을 개발함에 있어서 다음에 나타내는 문제점을 발견하였다.The present inventors have not found a known technique. However, the present inventors have found the following problems in developing a technique for using a EPROM for defect repair of a semiconductor integrated circuit device having a memory array such as a mask ROM or for changing memory data.

용장회로의 선택용으로서 2층 게이트구조의 EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)을 사용하는 기술이 일본국 특허공개 공보 소화60-83349호에 개시되어 있다. 여기에서 2층 게이트 구조라는 것은 반도체 기판상에 게이트 절연막, 제1층째의 폴리 Si막으로 형성된 플로팅 게이트전극, 절연막, 제2층째의 폴리Si막으로 형성된 컨트롤 게이트전극을 순차 적층한 구조이다. EPROM에서는 정보 라이트시 소정의 고전압(∼12V)을 컨트롤 게이트전극에 인가할 필요가 있으므로, 그 막질이나 막 압력이 원하는 라이트 및 리드특성을 만족시키도록 제어된 얇은 절연막일 필요가 있다. 그러므로 2층 게이트구조의 EPROM을 용장회로에 사용하는 기술에 있어서는 예를 들면, 플로팅 게이트와 컨트롤 게이트 사이에 형성되는 고신뢰성을 갖는 절연막을 형성하는 특별한 제조공정을 부가하는 것이 필요하기 때문에 제조공정이 중대한다. 또한, 2층 게이트구조의 EPROM에 대해서는 예를 들면 USP 4,918,501 또는 IEDM(International Electron Device Meeting) Tec h. Dig., P. 631-634, 1985에 기재되어 있다.A technique of using a two-layer gate structure EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) for selecting a redundant circuit is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-83349. Here, the two-layer gate structure is a structure in which a gate insulating film, a floating gate electrode formed of the first layer of poly Si film, an insulating film, and a control gate electrode formed of the second layer of polySi film are sequentially stacked on a semiconductor substrate. In the EPROM, it is necessary to apply a predetermined high voltage (˜12 V) to the control gate electrode when writing the information. Therefore, it is necessary to use a thin insulating film whose film quality and film pressure are controlled to satisfy desired write and read characteristics. Therefore, in the technique of using a two-layered EPROM for redundant circuits, for example, it is necessary to add a special manufacturing process for forming an insulating film having high reliability formed between the floating gate and the control gate. Great. For the EPROM of the two-layer gate structure, for example, USP 4,918,501 or IEDM (International Electron Device Meeting) Tec h. Dig., P. 631-634, 1985.

또, EPROM으로서 단층 폴리실리콘 게이트구조의 것을 사용하는 기술은 예를 들면 1990년 5월 21일자 "전자정보 통신학회 기술연구 보고" Vol. 90, No, 47, P. 51-53에 기재되어 있다.In addition, as for EPROM, a technique using a single-layer polysilicon gate structure is described, for example, in "Academic Research Report of the Institute of Electronics and Information Communication" of May 21, 1990. 90, No. 47, P. 51-53.

본 발명자는 후술하는 바와 같은 EPROM(불휘발성 기억소자)에 있어서의 데이터 유지특성의 해석을 실행하고, 소자구조와 데이터 유지특성의 관계를 주의깊게 해석한 결과, 데이터 유지특성의 개선을 도모한 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자와 그것을 사용한 반도체집적회로장치에 관한 본 발명을 이루기에 이르렀다.The inventor of the present invention analyzes the data retention characteristics in an EPROM (nonvolatile memory device) as described below, and carefully analyzes the relationship between the device structure and the data retention characteristics. The present invention relates to a nonvolatile memory device having a gate structure and a semiconductor integrated circuit device using the same.

본 발명의 목적은 데이터 유지특성의 개선을 도모한 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 구비한 반도체집적회로장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device having a non-volatile memory device having a single-layer gate structure for improving data retention characteristics.

본 발명의 다른 목적은 제조가 간단하며, 고신뢰성하에 결함구제, 기능변경 또는 트리밍이 가능하게 된 반도체집적회로장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device which is simple in fabrication and is capable of defect repair, function change or trimming under high reliability.

본 발명의 상기 및 그밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부도면에서 명확하게 될 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면 다음과 같다. 즉, 확산층에 의해 구성된 컨트롤 게이트에 대하여 그 일부가 얇은 절연막을 거쳐서 중첩되도록 형성된 도체층으로 이루어지는 플로팅 게이트를 마련해서 이루어지는 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자에 대하여 플로팅 게이트상의 일부 또는 전면을 덮도록 장벽층을 마련한다. 이와 같은 불휘발성 기억소자를 결함구제 또는 기능변경에 사용한다.Brief descriptions of representative ones of the inventions disclosed herein are as follows. That is, a barrier is formed so as to cover a portion or the entire surface on the floating gate with respect to the nonvolatile memory device of the single-layer gate structure formed by providing a floating gate made of a conductor layer formed so that a portion of the control gate formed by the diffusion layer is overlapped through a thin insulating film. Lay the floor. Such a nonvolatile memory device is used for defect repair or function change.

상기한 수단에 의하면, 소자표면부의 최종 비활성화막에서 확산되는 것으로 추측되는 래디컬한 수소가 상기 장벽층에 의해서 포획되므로, 플로팅 게이트에 축적된 정보전하의 파괴를 방지할 수 있다. 이것에 의해 고신뢰성하에서의 반도체집적회로장치의 결함구제나 기능변경이 가능하게 된다.According to the above means, since radical hydrogen, which is supposed to diffuse in the final passivation film of the element surface portion, is captured by the barrier layer, it is possible to prevent destruction of the information charge accumulated in the floating gate. This makes it possible to correct a defect and to change a function of the semiconductor integrated circuit device under high reliability.

먼저 본 발명자가 발견한 소자구조의 데이터 유지특성의 관계에 대해서 설명한다.First, the relationship between the data retention characteristics of the device structure found by the inventors will be described.

본 발명자는 EPROM에 있어서의 데이터 유지특성의 해석을 실행한 결과 다음과 같은 현상이 있는 것을 발견하였다.The present inventors found out that the following phenomenon occurred as a result of analyzing the data retention characteristics in the EPROM.

제16도에는 다른 구조의 EPROM의 데이터 유지특성이 각각 도시되어 있다. 동일 도면에 있어서 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 임계값전압의 변동률(△Vtht÷ △Vth0×100)%를 나타내고 있다. 여기서, △Vth0은 라이트시의 임계값전압을 나타내고, △Vtht는 t시간 경과후의 임계값전압을 나타내고 있다. 또, 온도 300℃의 공기중에 방치하는 환경에서의 데이터 유지특성을 조사한 것이다.16 shows data retention characteristics of EPROMs having different structures. In the same figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the variation rate (ΔVth t ÷ ΔVth 0 × 100)% of the threshold voltage. Here, DELTA Vth 0 represents the threshold voltage at the time of writing, and DELTA Vth t represents the threshold voltage after elapse of t time. In addition, data retention characteristics in an environment which is left in the air at a temperature of 300 ° C are investigated.

제16도에 있어서 특성 B의 소자구조는 단층 폴리실리콘 게이트구조의 EPROM이고, 특성 D는 2층 게이트구조의 EPROM이다. 본 발명자들은 이 양자의 EPROM의 데이터 유지특성의 차이로부터 2층 게이트구조에 있어서의 컨트롤 게이트가 장벽층으로서 작용하여 플로팅 게이트에 축적된 정보전하의 감소를 방지하는 것이라고 추측하였다. 이것을 확인하기 위해서 상기 단층 폴리실리콘으로 이루어지는 플로팅 게이트의 상부 전면에 알루미늄층을 마련한 단층 폴리실리콘 게이트구조의 EPROM을 형성하고, 그 데이타 유지특성을 조사한 결과 특성 A와 같이 대폭적인 데이터 유지특성의 개선이 보여졌다. 또, 2층 게이트구조로 소자의 상부에 플라즈마 CVD(Chemcal Vapor Deposition)법에 의해 형성된 산화막(P-SiO)를 마련한 경우에는 특성 C와 같은 양호한 데이터 유지특성이 얻어지는 것이 판명되었다. 상기 산화막(P-SiO)은 2층 알루미늄배선을 위한 층간절연막으로서 형성된 것이다.In FIG. 16, the element structure of the characteristic B is EPROM of the single layer polysilicon gate structure, and the characteristic D is EPROM of the two layer gate structure. The present inventors speculate that the control gate in the two-layer gate structure acts as a barrier layer to prevent the reduction of information charge accumulated in the floating gate from the difference in data retention characteristics of both EPROMs. In order to confirm this, an EPROM having a single layer polysilicon gate structure having an aluminum layer formed on the upper surface of the floating gate made of the single layer polysilicon was formed, and the data retention characteristics were examined. Showed. In addition, when an oxide film (P-SiO) formed by plasma CVD (Chemcal Vapor Deposition) method is provided on the device in a two-layer gate structure, it has been found that good data retention characteristics such as property C can be obtained. The oxide film (P-SiO) is formed as an interlayer insulating film for two-layer aluminum wiring.

즉, 제1층째의 알루미늄층은 BPSG(Boron-doped Phospho-Silcate Glass)막상에 형성되고, 그 위에 상기 산화막(P-SiO)을 거쳐서 제2층째의 알루미늄층이 형성되는 구조의 2층 게이트구조의 EPROM이다.That is, the first aluminum layer is formed on a BPSG (Boron-doped Phospho-Silcate Glass) film, and a two-layer gate structure in which the second aluminum layer is formed through the oxide film (P-SiO) thereon. EPROM.

상기와 같은 소자구조와 데이터 유지특성의 관계를 주의깊게 해석한 결과로부터 데이터 유지특성의 개선을 도모한 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자와 그것을 사용한 반도체집적회로장치에 관한 본 발명이 이루어지게 되었다.From the results of careful analysis of the relationship between the device structure and the data retention characteristics described above, the present invention relates to a non-volatile memory device having a single-layered gate structure and a semiconductor integrated circuit device using the same, which have improved data retention characteristics.

제1a도∼제1d도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 설명하기 위한 제조공정 단면도가 동시에 형성되는 N채널 MISFET(Metal-Insulator-Semiconductor Field Effect Transistor) 및 P채널 MISFET와 함께 도시되어 있다. 또한, 이 명세서에 있어서 MISFET는 절연 게이트형 전계효과 트랜지스터(IGFET)의 의미로 사용되고 있다.1A to 1D are shown together with an N-channel MISFET (Metal-Insulator-Semiconductor Field Effect Transistor) and a P-channel MISFET in which a cross-sectional view of the manufacturing process for explaining the nonvolatile memory device according to the present invention is formed at the same time. In addition, in this specification, MISFET is used by the meaning of an insulation gate type field effect transistor (IGFET).

제1a도∼제1d도에 있어서 좌측부터 1층 폴리실리콘 게이트구조의 불휘발성 기억소자 QE, N채널 MISFET QN, P채널 MISFET QP가 도시되어 있다. N채널 MISFET QN 및 P채널 MISFET QP는 불휘발성 기억소자QE의 어드레스 선택회로 등의 주변회로나 본 발명에 관한 EPROM와 동일한 반도체 기판상에 형성되는 다른 메모리회로나 디지털회로를 구성하기 위해 사용된다. 또, 불휘발성 기억소자 QE는 소오스와 드레인에 대하여 좌측이 수직방향, 우측이 평행방향의 단면도를 나타내고 있다.In Figs. 1A to 1D, nonvolatile memory elements QE, N-channel MISFET QN, and P-channel MISFET QP of the one-layer polysilicon gate structure are shown from the left side. The N-channel MISFET QN and P-channel MISFET QP are used to configure peripheral circuits such as the address selection circuit of the nonvolatile memory element QE or other memory circuits or digital circuits formed on the same semiconductor substrate as the EPROM of the present invention. The nonvolatile memory device QE has a cross sectional view of the source and drain in the vertical direction on the left side and in the parallel direction on the right side.

제1a도에 있어서 P형 반도체기판(1)의 1주면에 P형 웰(2)와 N형 웰(102)가 공지된 수단에 의해 형성된다. 계속해서, 두께가 두꺼운 필드 절연막(3)과 그 하부에 동일도면에서 점선으로 표시된 P채널 스퍼터(4)가 형성된다.In FIG. 1A, the P type well 2 and the N type well 102 are formed on one main surface of the P type semiconductor substrate 1 by known means. Subsequently, a thick channel insulating film 3 and a P-channel sputter 4 shown by a dotted line in the same drawing are formed below.

제1b도에 있어서 불휘발성 기억소자 QE의 컨트롤 게이트로 될 N형 확산층(6)이 형성된다. 이 N형 확산층(6)은 특히 제한되지 않지만, 이온주입법에 의해 절연막(5)를 거쳐서 인이 가속 에너지 80Kev로 1×1014-2정도 주입한 후, 질소중에 1%정도의 산소를 포함한 분위기에서 950℃의 온도로 30분 정도의 열처리가 실행되는 것에 의해서 형성된다. 물론, 불순물은 비소만 또는 비소와 인의 양쪽을 사용해도 좋다. 또, 기본적으로는 열처리를 실행할 필요는 없지만, 이온주입에 의해 손상을 받은 반도체기판(1)의 손상회복에는 상기 열처리를 실행하는 것이 좋다.In FIG. 1B, an N-type diffusion layer 6 to be a control gate of the nonvolatile memory device QE is formed. The N-type diffusion layer 6 is not particularly limited, but phosphorus is implanted at an acceleration energy of 80 Kev at about 1 × 10 14 cm -2 through the insulating film 5 by ion implantation, and then contains about 1% oxygen in nitrogen. It is formed by performing heat treatment for about 30 minutes at a temperature of 950 ° C in the atmosphere. Of course, as the impurity, only arsenic or both arsenic and phosphorus may be used. In addition, although it is not necessary to perform heat processing basically, it is good to perform the said heat processing for the damage recovery of the semiconductor substrate 1 damaged by ion implantation.

다음에, 상기 이온주입에 의해 손상을 받은 절연막(5)가 제거된 후, 예를 들면 열산화법에 의해 청정한 게이트 절연막(7)이 형성된다.Next, after the insulating film 5 damaged by the ion implantation is removed, a clean gate insulating film 7 is formed by, for example, a thermal oxidation method.

이때, N형 확산층(6)의 상부의 게이트 절연막(7)의 막두께는 N형 확산층(6)이 없는 영역에 비해 1∼2할 정도 두껍게 형성된다.At this time, the film thickness of the gate insulating film 7 above the N-type diffusion layer 6 is formed to be about 1 to 2 thicker than the region without the N-type diffusion layer 6.

그리고, 불휘발성 기억소자 QE의 플로팅 게이트 및 N채널 MISFET QN와 P채널 MISFET QP의 게이트 전극으로 이루어지는 도체층(8)이 형성된다. 이 도체층(8)은 다결정 실리콘(폴리 실리콘)막 또는 다결정 실리콘막의 상부에 실리사이드막을 적층한 폴리사이드막에 의해 구성된다.Then, a conductor layer 8 made of a floating gate of the nonvolatile memory element QE and a gate electrode of the N-channel MISFET QN and the P-channel MISFET QP is formed. The conductor layer 8 is composed of a polycrystalline film in which a silicide film is laminated on a polycrystalline silicon (polysilicon) film or a polycrystalline silicon film.

제1c도에 도시한 바와 같이 N형 확산층(9)와 (10), P형 확산층(109)가 형성된다. 예를 들면, N형 확산층(9)는 이온주입법에 의해 인이 가속 에너지 50KeV로 2×1013-2정도 주입되는 것에 의해 형성되고 N형 확산층(10)은 이온주입법에 의해 인이 가속에너지 50KeV로 5×1015-2형성된다. P형 확산층(109)는 예를 들면 이온주입법에 의해 보론이 가속에너지 15KeV로 1×1013-2정도 주입되는 것에 의해 형성된다.As shown in FIG. 1C, the N-type diffusion layers 9 and 10 and the P-type diffusion layer 109 are formed. For example, the N-type diffusion layer 9 is formed by implanting phosphorus with acceleration energy of 50KeV at about 2 x 10 13 cm -2 by ion implantation method, and the N-type diffusion layer 10 is phosphorus acceleration energy by ion implantation method. 5 × 10 15 cm −2 at 50 KeV. The P-type diffusion layer 109 is formed by, for example, injecting boron at an acceleration energy of 15 KeV by about 1 × 10 13 cm −2 by ion implantation.

다음에, 전면에 CVD 절연막이 형성된 후에 이방성 에칭에 의해 사이드윌(11)이 형성된다. 그리고, N형 확산층(12)와 P형 확산층(112)가 형성된다. N형 확산층(12)는 이온주입법에 의해 비소가 가속에너지 80KeV로 5×1015-2정도 주입되는 것에 의해 형성된다. P형 확산층(112)는 이온주입법에 의해 보론이 가속에너지 15KeV로 2×1015-2정도 주입되는 것에 의해 형성된다.Next, after the CVD insulating film is formed on the entire surface, the sidewalls 11 are formed by anisotropic etching. Then, the N type diffusion layer 12 and the P type diffusion layer 112 are formed. The N type diffusion layer 12 is formed by implanting about 5 x 10 15 cm -2 of arsenic with an acceleration energy of 80 KeV by ion implantation. The P-type diffusion layer 112 is formed by implanting boron about 2 × 10 15 cm −2 with an acceleration energy of 15 KeV by ion implantation.

이 실시예에 있어서는 N형 확산층(10)을 사이드월(11)의 형성전에 형성하도록 설명했지만, 사이드월(11)을 형성한 후에 형성하도록 해도 좋다.In this embodiment, the N-type diffusion layer 10 is formed to be formed before the sidewall 11 is formed, but may be formed after the sidewall 11 is formed.

또, P형 확산층(109)의 제조공정을 생략하고, 사이드월(11)의 형성전에 P형 확산층(112)가 형성되도록 해도 좋다. 이 경우에는 N형 확산층(9)을 마스크를 사용하지 않고 전면에 이온주입하는 것에 의해 형성할 수 있다.In addition, the manufacturing process of the P type diffused layer 109 may be abbreviate | omitted, and the P type diffused layer 112 may be formed before formation of the sidewall 11. FIG. In this case, the N-type diffusion layer 9 can be formed by ion implantation onto the entire surface without using a mask.

제1d도에 있어서 불휘발성 기억소자 QE는 컨트롤 게이트를 확산층(6)과 (10), 플로팅 게이트(8), 게이트 절연막(7), 컨트롤 게이트와 플로팅 게이트 사이의 층간절연막(7), 소오스와 드레인을 N형 확산층(10)에 의해 구성된 1층 게이트구조로 된다. 소오스와 드레인을 N형 확산층(10)에 의해 구성한 것은 라이트 특성을 향상시키기 위해서이다. N형 확산층(10)은 입출력을 구성하는 N채널 MISFET QN의 소오스 및 드레인과 동일구성이다. N채널 MISFET QN은 게이트전극(8), 게이트 절연막(7) 및 소오스와 드레인이 N형 확산층(9)와 (12)에 의해 구성된 소위 LDD(Lightly Doped Drain)구조로 된다. P채널 MISFET QP는 게이트전극(8), 게이트 절연막(7) 및 소오스와 드레인이 P형 확산층(109)와 (112)에 의해 구성된 소위 LDD구조로 된다. 각각의 소자는 필드 절연막(3)과 P형 채널스토퍼(4)에 의해 분산되어 있다. 각 소자는 절연막(13)에 뚫려 있는 콘택트홀을 거쳐서 알루미늄으로 이루어지는 배선(15)에 의해 접속된다. 불휘발성 기억소자 QE의 컨트롤 게이트인 N형 확산층(6)과 (10)은 배선(15)로 션트하여 기생용량을 줄이고 있다. 즉, 배선(15)가 워드선을 구성하고, 각 불휘발성 기억소자의 컨트롤 게이트와 접속된다. N형 확산층(10)은 배선(15)와의 음접촉을 양호하게 하기 위해 마련된다.In FIG. 1D, the nonvolatile memory device QE includes the control gate as 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, the source and the like. The drain becomes a one-layer gate structure constituted by the N-type diffusion layer 10. The source and the drain are formed by the N-type diffusion layer 10 in order to improve the light characteristics. The N type diffusion layer 10 has the same configuration as the source and drain of the N channel MISFET QN constituting the input / output. The N-channel MISFET QN has a so-called LDD (Lightly Doped Drain) structure in which the gate electrode 8, the gate insulating film 7, and the source and drain are formed by the N-type diffusion layers 9 and 12. The P-channel MISFET QP has a so-called LDD structure in which the gate electrode 8, the gate insulating film 7, and the source and drain are formed by the P-type diffusion layers 109 and 112. Each element is dispersed by the field insulating film 3 and the P-type channel stopper 4. Each element is connected by a wiring 15 made of aluminum via a contact hole drilled through the insulating film 13. N-type diffusion layers 6 and 10, which are control gates of the nonvolatile memory device QE, are shunted by the wiring 15 to reduce parasitic capacitance. That is, the wiring 15 forms a word line and is connected to the control gates of the respective nonvolatile memory elements. The N type diffusion layer 10 is provided to improve the negative contact with the wiring 15.

이 실시예에 있어서는 이와 같은 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자 QE의 데이터 유지특성을 개선하기 위해서 절연막(13)을 거쳐서 플로팅 게이트(8)의 전면을 덮는 알루미늄층(15)가 장벽층으로서 형성된다.In this embodiment, an aluminum layer 15 covering the entire surface of the floating gate 8 is formed as a barrier layer via the insulating film 13 in order to improve the data retention characteristics of the nonvolatile memory device QE having the one-layer gate structure. do.

절연막(13)은 예를 들면 PSG(Phospho-Silicate Glass)막 또는 BPSG 막에 의해 구성된다. 특히 제한되지 않지만, 절연막(13)을 거쳐서 플로팅 게이트의 전면을 덮도록 형성되는 장벽층으로서의 알루미늄층(15)는 불휘발성 기억소자 QE의 컨트롤 게이트가 접속되는 워드선과 일체적으로 구성된다.The insulating film 13 is made of, for example, a Phospho-Silicate Glass (PSG) film or a BPSG film. Although not particularly limited, the aluminum layer 15 as a barrier layer formed to cover the entire surface of the floating gate via the insulating film 13 is integrally formed with a word line to which the control gate of the nonvolatile memory element QE is connected.

또한, 이 실시예의 불휘발성 기억소자 QE가 후술하는 바와 같은 마스크 ROM의 결함구제에 사용되는 경우, N채널 MISFET QN는 기억소자와 유사한 구조로 된다. 단, 제1a도에 있어서 마스크 ROM이 형성되는 부분에는 이온주입법에 의해 N형 불순물이 도입되고, 거기에 형성되는 N채널 MISFET를 디플리션형으로 해서 설치하는 것이다.In addition, when the nonvolatile memory device QE of this embodiment is used for defect relief of a mask ROM as described later, the N-channel MISFET QN has a structure similar to that of the memory device. In FIG. 1A, however, the N-type impurity is introduced into the portion where the mask ROM is formed by ion implantation, and the N-channel MISFET formed thereon is provided as a depletion type.

제4도에는 불휘발성 기억소자 QE의 1실시예의 소자패턴도가 도시되어 있다.4 shows a device pattern diagram of one embodiment of the nonvolatile memory device QE.

컨트롤 게이트인 N형 확산층(6)은 콘택트홀(14)를 거쳐서 동일도면에서 점선으로 표시된 알루미늄층(15)로 이루어지는 워드선WL에 접속된다. 이 알루미늄층(15)는 플로팅 게이트(8)의 장벽층으로서도 사용하도록 하기 위해 동일도면에 점선으로 빗금친 플로팅 게이트(8)의 전면을 덮도록 플로팅 게이트(8)을 따라서 우측방향으로 연장되도록 형성된다. 동일도면에는 1점쇄선a-b에 대하여 상하 대칭적으로 2개의 메모리셀이 도시되어 있다. 즉, 상측의 불휘발성 기억소자 QE의 드레인은 콘택트홀(14)를 거쳐서 알루미늄층(15)에 접속된다. 이 알루미늄층(15)는 콘택트홀(14)를 거쳐서 좌우로 연장되는 폴리실리콘층으로 이루어지는 데이터선DL에 접속된다. 또, 불휘발성 기억소자 QE의 소오스를 구성하는 N형 확산층(10)은 하측의 불휘발성 기억소자 QE의 소오스와 일체적으로 구성되고, 상기 장벽층을 구성하는 알루미늄층(15)나 드레인을 폴리실리콘층으로 이루어지는 워드선에 접속되는 알루미늄층과 교차하지 않는 영역까지 상기 중심선a-b에 따라서 우측방향으로 연장하고, 거기에 형성된 콘택트홀(14)를 거쳐서 종방향으로, 즉 워드선과 평행하게 연장되는 알루미늄층으로 이루어지는 소오스선 SL에 접속된다.The N-type diffusion layer 6, which is a control gate, is connected to the word line WL made of the aluminum layer 15, which is indicated by a dotted line in the same drawing, through the contact hole 14. The aluminum layer 15 is formed to extend in the right direction along the floating gate 8 so as to cover the entire surface of the floating gate 8 hatched by dotted lines on the same drawing for use as a barrier layer of the floating gate 8. do. In the same drawing, two memory cells are shown symmetrically with respect to the dashed line a-b. That is, the drain of the upper nonvolatile memory device QE is connected to the aluminum layer 15 via the contact hole 14. The aluminum layer 15 is connected to a data line DL made of a polysilicon layer extending from side to side through the contact hole 14. In addition, the N-type diffusion layer 10 constituting the source of the nonvolatile memory device QE is integrally formed with the source of the nonvolatile memory device QE on the lower side, and the aluminum layer 15 or the drain constituting the barrier layer is made of polysilicon. Aluminum extending in the right direction along the centerline ab to the region not intersecting with the aluminum layer connected to the word line made of the silicon layer, and extending in the longitudinal direction, that is, parallel to the word line, through the contact hole 14 formed therein. It is connected to the source line SL which consists of layers.

이 실시예의 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자 QE는 그 플로팅 게이트의 상부의 전면을 덮도록 형성된 알루미늄층으로 이루어지는 장벽층이 마련된다. 이 실시예에 있어서는 후술하는 바와 같은 래디컬한 수소의 확산에 의한 플로팅 게이트로의 주입을 방지하기 위해 플로팅 게이트(8)의 크기를 초과하도록 여유를 갖는 큰 크기의 장벽층으로 된다.The nonvolatile memory device QE of the single-layer gate structure of this embodiment is provided with a barrier layer made of an aluminum layer formed to cover the entire surface of the upper portion of the floating gate. In this embodiment, a barrier layer having a large size having a margin exceeding the size of the floating gate 8 in order to prevent injection into the floating gate by diffusion of radical hydrogen as described later.

상기 제16도에 도시한 데이터 유지특성으로부터 다음과 같은 것이 추측된다. 특성 B에 비해서 데이터 유지특성의 개선이 보여진다. 양자의 후속적 상위는 특성B가 단층 게이트구조인 것에 비해 특성D는 2층 게이트구조이다. 본 발명자는 이러한 것에서 2층 게이트구조에 있어서의 컨트롤 게이트가 플로팅 게이트에 침입하여 유지전하를 소멸시키는 요인을 방지하고 있는 작용을 갖는 것이라고 추측하였다. 이것을 확인하기 위해 단층 게이트구조에 있어서의 플로팅 게이트상에 장벽층으로서 제1d도 또는 제4도에 도시한 바와 같은 알루미늄층을 마련과 소자를 형성하였다. 그리고, 그 데이터 유지특성은 특성A로 나타낸 바와 같이 대폭적인 유지특성의 개선이 보여진다.The following is estimated from the data retention characteristics shown in FIG. The improvement of the data retention characteristic is shown in comparison with the characteristic B. Subsequent differences between them are that the feature D is a two-layer gate structure, while the feature B is a single-layer gate structure. The inventors inferred from this as that the control gate in the two-layer gate structure has a function of preventing a factor of invading the floating gate and dissipating the maintenance charge. In order to confirm this, the aluminum layer as shown in FIG. 1D or FIG. 4 was provided and the element was formed as a barrier layer on the floating gate in a single-layer gate structure. As shown by characteristic A, the data retention characteristic is markedly improved.

상기 플로팅 게이트에 축적된 정보전하를 소실시키는 요인의 하나가 최종 비활성화막에 있어서의 래디컬한 수소라고 추측한 것은 다음과 같은 이유 때문이다. 즉, 제16도에서는 생략되어 있지만 최종 비활성화막으로서 플라즈마 나이트라이드(P-SiN)막을 사용한 경우에 CVD 산화(PSG)막을 사용한 경우에 비해 데이터 유지특성이 나쁜 것을 발견하였다. 양자의 상위는 래디컬한 수소량에 큰 차이가 있다. 그리고, 장벽층으로서의 알루미늄층은 그 자체가 다량의 수소를 포함하고 래디컬한 수소를 막는 댐의 역할을 하여 플로팅 게이트로의 수소의 확산을 방지하는 것이라는 결론을 얻었다.One of the factors causing the loss of the information charge accumulated in the floating gate is radical hydrogen in the final passivation film for the following reason. That is, although omitted in FIG. 16, it has been found that the data retention characteristics are poor when the plasma nitride (P-SiN) film is used as the final passivation film compared with the case where the CVD oxide (PSG) film is used. The difference between the two is a large difference in the amount of radical hydrogen. And it was concluded that the aluminum layer as the barrier layer itself contained a large amount of hydrogen and acted as a dam to prevent radical hydrogen, thereby preventing the diffusion of hydrogen into the floating gate.

또, 장벽층으로서는 폴리 실리콘층이라도 좋다. 폴리실리콘층도 수소를 포함하기 쉬운 성질을 갖고, 그것이 플로팅 게이트로서 사용될 때에는 최종 비활성화막에서 확산해 온 수소를 포획하여 정보전하를 소실해 버린다. 이것을 역으로 이용하여 플로팅 게이트상에 장벽층으로서 폴리 실리콘층을 마련한다. 이 장벽층으로서의 폴리 실리콘층은 상기 최종 비활성화막에서 확산되는 래디컬한 수소를 먼저 포획하여 페치하도록 되고 그 하층에 마련되는 플로팅 게이트로의 확산을 방지하도록 작용한다. 이 결과, 상기 알루미늄층의 경우와 마찬가지로 상기 장벽층으로서의 폴리 실리콘층이 래디컬한 수소에 대해서 소위 댐의 역할을 하여 플로팅 게이트로의 침입을 방지하게 된다.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 in the final passivation film and loses information charge. This is used inversely to prepare a polysilicon layer as a barrier layer on the floating gate. The polysilicon layer as this barrier layer first captures and fetches the radical hydrogen diffused from the final passivation film, and acts to prevent diffusion to the floating gate provided thereunder. As a result, as in the case of the aluminum layer, the polysilicon layer as the barrier layer serves as a so-called dam for radical hydrogen to prevent intrusion into the floating gate.

이상의 현상은 어디까지나 추측이지만, 상기 제16도에 도시한 데이터 유지특성에서 명백한 바와 같이 상기와 같은 장벽층을 마련하는 것에 의해 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자의 데이터 유지특성의 명백한 개선이 보여진다.The above phenomena are inferred to the last, but as apparent from the data retention characteristics shown in FIG. 16, by providing the barrier layer as described above, a clear improvement of the data retention characteristics of the nonvolatile memory device having the single-layer gate structure is seen. .

또한, 상기 최종 비활성화막으로서 플라즈마 나이트 라이드(P-SiN)를 사용한 경우에는 저렴한 자외선을 투과시키지 않는 플라스틱 패키지를 이용할 수 있다. 그러므로, 이 실시예와 같은 장벽층을 마련하는 것에 의해 데이터 유지특성의 개선을 도모하면서 저렴한 패키지를 사용한 반도체집적회로장치를 얻을 수 있다.In addition, when plasma nitride (P-SiN) is used as the final passivation layer, a plastic package that does not transmit inexpensive ultraviolet rays may 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 data retention characteristics.

상기의 불휘발성 기억소자는 제33a도, 제33b도에 도시한 바와 같이 자외선을 투과시키지 않는 플라스틱 등의 패키지로 봉지된다.The nonvolatile memory device is sealed with a package such as plastic that does not transmit ultraviolet rays as shown in FIGS. 33A and 33B.

제2도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예의 소자구조 단면도가 도시되어 있다.2 is a cross-sectional view of the device structure of another embodiment of a nonvolatile memory device according to the present invention.

이 실시예는 불휘발성 기억소자가 마련되는 반도체집적회로장치가 2층의 알루미늄배선을 사용하는 경우에 적합하다. 즉, 제1d도와 같이 제1층째의 알루미늄층(15)를 장벽층으로서 이용하는 대신에 이 알루미늄층(15)상에 형성되는 층간절연막(17)을 폴리실리콘층(8)로 이루어지는 플로팅 게이트상의 전면을 덮도록 형성한다. 이 경우, 이 제2층째의 알루미늄층(17)을 워드선으로서 이용하는 경우, 층간절연막(13), (16)에 마련된 콘택트홀(14)에 제1층째의 알루미늄층(15)을 사용하여 불휘발성 기억소자 QE의 확산층(6), (10)으로 이루어지는 컨트롤 게이트에 접속된다.This embodiment is suitable for the case where the semiconductor integrated circuit device provided with the nonvolatile memory device uses two layers of aluminum wiring. That is, instead of using the aluminum layer 15 of the first layer as the barrier layer as shown in FIG. 1d, the interlayer insulating film 17 formed on the aluminum layer 15 is formed on the entire surface of the floating gate made of the polysilicon layer 8. Form to cover. In this case, when the second layer aluminum layer 17 is used as a word line, the first layer aluminum layer 15 is used for the contact holes 14 provided in the interlayer insulating films 13 and 16. It is connected to the control gate which consists of the diffusion layers 6 and 10 of the volatile memory element QE.

도시하지 않지만, 제1층째의 알루미늄층(15)를 워드선으로서 사용하는 경우, 상기 장벽층으로서 형성되는 제2층째의 알루미늄층(17)은 전기적으로는 플로팅 상태로 해서 단지 플로팅 게이트(8)상을 덮도록 형성된다.Although not shown, when the aluminum layer 15 of the first layer is used as a word line, the second layer aluminum layer 17 formed as the barrier layer is electrically floating and is only floating gate 8. It is formed to cover the image.

또, 상기와 같은 2층째의 알루미늄층이 형성되는 경우, 상기 제2층째의 알루미늄층을 워드선으로서 사용하고, 제1층째의 알루미늄층을 데이터선으로서 사용하는 구성 또는 이것과는 반대로 제1층째의 알루미늄층을 워드선으로서 사용하고, 제2층째의 알루미늄층을 데이터선으로서 사용하는 것이라도 좋다. 또, 상기 2개의 알루미늄층에 의해 공통 소오스선이나 후술하는 서브워드선으로서 사용하는 것이라도 좋다.In addition, when the above-mentioned 2nd aluminum layer is formed, the structure which uses the aluminum layer of the said 2nd layer as a word line, and uses the aluminum layer of the 1st layer as a data line, or 1st layer on the contrary May be used as the word line, and the second aluminum layer may be used as the data line. The two aluminum layers may be used as a common source line or a subword line described later.

또한, 동일 도면에는 N채널 MISFET와 P채널 MISFET도 아울러 도시되어 있다. 이 N채널 MISFET 및 P채널 MISFET는 상기 제1d도와 마찬가지이므로 그 설명을 생략한다.Also shown in the same drawing are N-channel MISFETs and P-channel MISFETs. Since the N-channel MISFET and the P-channel MISFET are the same as those of the first diagram, the description thereof is omitted.

제3도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 또다른 1실시예의 소자구조 단면도가 도시되어 있다.3 is a cross-sectional view of the device structure of another embodiment of a nonvolatile memory device according to the present invention.

제16도의 특성도에 있어서 특성C는 2층 게이트구조의 불휘발성 기억소자이고, 또한 2층의 알루미늄배선으로 하기 위해서 제1층째의 알루미늄층과 제2층째의 알루미늄층 사이에 마련되는 층간절연막으로서 플라즈마 CVD법에 의해 형성된 산화막(P-SiO)이 배치되어 있다. 그리고, 동일한 2층 게이트구조라도 상기 산화막(P-SiO)을 갖지 않는 불휘발성 기억소자의 특성D에 비해서 현격히 양호한 데이터 유지특성이 얻어지는 것에서 본 발명자들은 상기 산화막(P-SiO) 그 자체도 상기 래디컬한 수소의 확산을 방지하는 작용을 갖는 것을 알게 되었다. 즉, 산화막(P-SiO)는 모노실란(SiH4) + 산화질소(N2O)를 원료가스로 하여 플라즈마 반응실에 도입하여 부착시키는 것이며, 래디컬한 수소량 그 자체가 적고, 확산된 래디컬한 수소를 흡수해 버린다는 작용을 갖는 것이라 추측된다.In the characteristic diagram of FIG. 16, characteristic C is a non-volatile memory device having a two-layer gate structure, and is an interlayer insulating film provided between the aluminum layer of the first layer and the aluminum layer of the second layer in order to form two layers of aluminum wiring. An oxide film (P-SiO) formed by plasma CVD is disposed. In addition, the present inventors have found that the oxide film (P-SiO) itself is also radical, since even in the same two-layer gate structure, a significantly better data retention characteristic is obtained compared to the characteristic D of the nonvolatile memory device having no oxide film (P-SiO). It has been found to have a function of preventing the diffusion of hydrogen. That is, the oxide film (P-SiO) is a monosilane (SiH 4 ) + nitrogen oxide (N 2 O) as a raw material gas to be introduced and attached to the plasma reaction chamber, the radical amount of hydrogen itself is small, diffused radical It is presumed to have a function of absorbing one hydrogen.

이것에 의해 동일도면의 실시이에서는 제1층째의 층간절연막(13)을 PSG막 또는 BPSG막에 의해 구성하고, 제2층째의 층간절연막(16)을 상기 산화막(P-SiO)으로 구성하고, 최종 비활성화막(18)로서 상기 플라즈마 나이트 라이드막(P-SiN)을 사용하는 것이다.Thus, in the embodiment of the same drawing, the interlayer insulating film 13 of the first layer is constituted by the PSG film or the BPSG film, and the interlayer insulating film 16 of the second layer is constituted by the oxide film (P-SiO). The plasma nitride film (P-SiN) is used as the passivation film 18.

이와 같은 층간절연막의 구성은 상기 제3도에 도시한 2층 알루미늄 배선과 동일한다. 그러므로, 층간절연막(PSG 또는 BPSG)(13)상에는 제1층째의 알루미늄층(15)가 워드선 등을 구성하고, 도시하지 않지만 층간절연막(P-SiO)(16) 상에는 제2층째의 알루미늄층이 데이터선이나 공통 소오스선 또는 다른 배선으로서 형성되어도 좋다.The structure of such an interlayer insulating film is the same as that of the two-layer aluminum wiring shown in FIG. Therefore, on the interlayer insulating film (PSG or BPSG) 13, the aluminum layer 15 of the first layer constitutes a word line or the like, and although not shown, the aluminum layer of the second layer on the interlayer insulating film (P-SiO) 16 is not shown. It may be formed as this data line, common source line, or other wiring.

또, 제2도의 실시예에 있어서 층간절연막(16)으로서 상기 플라즈마 CVD 법에 의해 형성된 산화막(P-SiO)을 사용하면, 장벽층이 산화막(P-SiO)과 알루미늄층의 2중으로 할 수 있으므로, 제16도의 특성 C에 필적하는 양호한 데이터 유지특성이 얻어지는 것으로 추측할 수 있다.Further, in the embodiment of FIG. 2, when the oxide film (P-SiO) formed by the plasma CVD method is used as the interlayer insulating film 16, the barrier layer can be made double of the oxide film (P-SiO) and the aluminum layer. It can be inferred that a good data retention characteristic comparable to the characteristic C in FIG. 16 is obtained.

이하, 상기와 같은 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자가 사용된 마스크 ROM의 결함구제회로에 대해서 설명한다.Hereinafter, the defect repair circuit of the mask ROM using the nonvolatile memory device having the single-layer gate structure as described above will be described.

제6도에는 본 발명이 적용된 마스크 ROM의 1실시예의 블록도가 도시되어 있다.6 shows a block diagram of one embodiment of a mask ROM to which the present invention is applied.

메모리매트 MR-MAT는 마스크 ROM용 기억소자가 매트릭스 형상으로 배치되어 구성된다. 메모리매트 PR-MAT는 상기와 같은 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자가 매트릭스 형상으로 배치되어 구성되고 상기 결함데이터의 구제용으로 사용된다.The memory mat MR-MAT is formed by arranging a mask ROM memory element in a matrix. The memory mat PR-MAT is constructed by arranging the above-described nonvolatile memory devices having a single-layer gate structure in a matrix shape and is used for the relief of the defect data.

메모리매트 MR-MAT는 공지인 마스크 ROM과 마찬가지로 워드선과 데이터선의 각 교점에 기억소자가 배치되고, 상기 기억소자의 게이트는 워드선에, 드레인은 데이터선에, 소오스는 회로의 법지선에 접속된다.In the memory mat MR-MAT, as in the known mask ROM, a memory element is disposed at each intersection of a word line and a data line, and the gate of the memory element is connected to a word line, a drain is connected to a data line, and a source is connected to a legal line of a circuit. .

이 메모리매트 MR-MAT의 워드선은 X디코더 회로 MR-XDC에 의해 선택된다. X디코더회로 MR-XDC는 X개의 어드레스신호 Ai+1∼An을 받는 어드레스 버프 ADB에 의해 형성된 상보의 내부 어드레스신호를 해독하여 상기 메모리매트 MR-MAT의 1개의 워드선을 선택 동작한다.The word line of this memory mat MR-MAT is selected by the X decoder circuit MR-XDC. The X decoder circuit MR-XDC decodes the complementary internal address signal formed by the address buff ADB that receives the X address signals A i + 1 -A n to select one word line of the memory mat MR-MAT.

상기 메모리매트 MR-MAT의 데이터선은 컬럼 스위치 게이트 MR-YGT에 의해 공통 데이터선에 접속된다. 컬럼 스위치 게이트 MR-YGT는 Y개의 어드레스신호 A0∼Ai를 받는 어드레스 버퍼 ADB에 의해 형성된 상보의 내부 어드레스신호를 해독하는 Y디코더회로 YDC에 의해 형성된 디코드신호에 따라 상기 메모리매트 MR-MAT내에서 각 출력매트마다 1개의 데이터선을 공통데이터선에 접속 동작한다.The data line of the memory mat MR-MAT is connected to the common data line by the column switch gate MR-YGT. The column switch gate MR-YGT is in the memory mat MR-MAT in accordance with the decode signal formed by the Y decoder circuit YDC for decoding the complementary internal address signal formed by the address buffer ADB receiving the Y address signals A 0 to A i . In this example, one data line is connected to the common data line for each output mat.

상기 공통 데이터선은 센스앰프회로 MR-SAM의 입력단자에 접속되어 있다. 센스앰프회로MR-SAM은 선택된 워드선과 데이터선의 교점에 있는 기억소자에 있어서 리드된 기억정보의 증폭을 실행한다.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 memory information read in the memory device at the intersection of the selected word line and data line.

메모리매트 PR-MAT는 상기와 같은 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자가 워드선과 데이터선의 각 교점에 배치되게 되어 메모리매트 MR-MAT에 있어서의 결함데이터에 대한 용장회로로서 사용된다. 블휘발성 기억소자의 컨트롤 게이트는 워드선에 접속되고, 드레인은 데이터선에 접속되고, 소오스는 회로의 접지선에 접속된다. 이 용장 메모리매트 PR-MAT의 워드선에는 후술하는 구제 어드레스 기억회로 PR-ADD에 의해 형성되는 용장 워드선 선택회로가 공급된다.In the memory mat PR-MAT, a non-volatile memory device having a single-layer gate structure as described above is disposed at each intersection of a word line and a data line, and is used as a redundancy circuit for defect data in the memory mat MR-MAT. The control gate of the nonvolatile memory device 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. The redundant word line selection circuit formed by the relief address memory circuit PR-ADD described later is supplied to the word line of the redundant memory mat PR-MAT.

용장 메모리매트 PR-MAT의 데이터선은 라이트 데이터 입력회로 PR-PGT 및 컬럼 스위치 게이트 PR-YGT에 접속된다. 라이트 데이터 입력회로 PR-PGT는 Y개의 어드레스신호 A0∼Ai를 받는 어드레스 버퍼 ADB에 의해 형성된 상보의 내부 어드레스신호와 라이트 데이터 입력 DI를 받는 입력버퍼 DIB에서 형성된 데이터신호에 의해 상기 용장 메모리매트 PR-MAT 내의 1개의 데이터선으로 라이트 신호를 전달하는 동작을 실행한다. 상기 컬럼스위치 게이트 PR-YGT는 상기 Y개의 어드레스신호 A0∼Ai를 받는 어드레스 버퍼 ADB에 의해 형성된 상보의 내부 어드레스신호를 해독하는 Y디코더 PR-YDC의 출력신호에 따라 용장 메모리매트 PR-MAT의 각 출력매트마다 1개의 데이터선을 공통데이터선에 접속 동작한다. 공통데이터선은 센스앰프회로 PR-SAM의 입력 단자에 접속된다. 센스앰프회로 PR-SAM는 리드 모드시에 선택된 워드선과 데이터선의 교점에 있는 메모리셀(불휘발성 기억소자)에서 리드된 기억정보의 증폭을 실행한다.The data line of the redundant memory mat PR-MAT is connected to the write data input circuit PR-PGT and the column switch gate PR-YGT. The write data input circuit PR-PGT uses the redundant memory mat by the complementary internal address signal formed by the address buffer ADB receiving Y address signals A 0 to A i and the data signal formed by the input buffer DIB receiving the write data input DI. An operation of transferring a write signal to one data line in the PR-MAT is performed. The column switch gate PR-YGT is a redundant memory mat PR-MAT according to the output signal of the Y decoder PR-YDC which decodes the complementary internal address signal formed by the address buffer ADB receiving the Y address signals A 0 to A i . One data line is connected to the common data line for each of the output mats. The common data line is connected to the input terminal of the sense amplifier circuit PR-SAM. The sense amplifier circuit PR-SAM amplifies the memory information read from the memory cell (nonvolatile memory device) at the intersection of the selected word line and data line in the read mode.

이 센스앰프회로 PR-SAM의 출력신호는 센스앰프전환을 실행하는 멀티플렉서회로 MPX에 입력된다. 이 멀티플렉서회로 MPX는 마스크 ROM용의 센스앰프회로 PR-SAM의 출력신호 또는 상기 용장용 메모리매트 PR-MAT용의 센스앰프회로 PR-SAM의 출력신호 중 어느 하나를 선택하여 출력버퍼 DOB로 전달한다. 출력버퍼 DOB는 멀티플렉서 MPX를 통하여 전달된 리드 데이터를 출력단자 DO0∼DOm에서 송출한다.The output signal of the sense amplifier circuit PR-SAM is input to the multiplexer circuit MPX which performs the sense amplifier switching. The multiplexer circuit MPX selects either the output signal of the sense amplifier circuit PR-SAM for the mask ROM or the output signal of the sense amplifier circuit PR-SAM for the redundant memory mat PR-MAT and transfers it to the output buffer DOB. . The output buffer DOB sends the read data transmitted through the multiplexer MPX from the output terminals DO 0 to DO m .

특히 제한되지 않지만, 이 실시예에서는 구제 어드레스를 기억하는데 상기 불휘발성 기억소자를 사용하고 있다. 구제 어드레스의 기억 방법은 X계 어드레스 신호 Ai+1∼An을 받는 어드레스 버퍼회로 ADB에서 형성된 어드레스신호를 구제 어드레스 선택회로 RAS에 의해 라이트 데이터로 변환하고, 구제 어드레스 기억회로 PR-ADD에 배치된 불휘발성 기억소자에 기억시킨다. 특히 제한되지 않지만, 구제 어드레스 기억회로 PR-ADD에는 여러 개의 구제 워드선의 기억이 가능하게 된다. 이들 여러 개의 구제 워드선은 구제 어드레스 기억위치의 변환을 Y계 어드레스신호 A0∼Ai를 받는 어드레스 버퍼회로 ADB에 의해 형성된 상보 어드레스신호를 해독하는 용장 워드선 선택회로 RAST에 의해 할당된다.Although not particularly limited, in this embodiment, the nonvolatile memory device is used to store a rescue address. The storage method of the rescue address converts the address signal formed in the address buffer circuit ADB which receives the X-based address signals A i + 1 to A n into write data by the rescue address selection circuit RAS, and is arranged in the rescue address memory circuit PR-ADD. Stored in a nonvolatile memory device. Although not particularly limited, a plurality of rescued word lines can be stored in the rescue address memory circuit PR-ADD. These rescue word lines are allocated by redundant word line select circuit RAST for decoding the complementary address signal formed by address buffer circuit ADB which receives Y-based address signals A 0 -A i to convert relief address storage positions.

구제 어드레스 기억회로 PR-ADD는 구제 어드레스의 기억과 함께 라이트된 어드레스의 워드선 선택신호/RWS1∼/RWS0를 형성하고 용장 메모리매트 PR-MAT의 워드선 선택동작을 실행한다. 또, 멀티플렉서회로 MPX의 출력전환 상보신호 RSDA, /RSDA를 형성한다.The relief address memory circuit PR-ADD forms the word line selection signals / RWS 1 to RWS 0 of the address written together with the storage of the relief address and executes the word line selection operation of the redundant memory mat PR-MAT. In addition, the output switching complementary signals RSDA and / RSDA of the multiplexer circuit MPX are formed.

제어회로 CONT는 본 반도체집적회로장치를 활성화하기 위한 칩 인에이블 신호/CE와 리드시의 출력버퍼 제어를 실행하는 출력 인에이블신호/OE를 받고 각 회로블럭 활성화신호/ce, 센스앰프회로 MR-SAM의 활성화신호/sac, 출력버퍼회로 DOB의 활성화 신호/doc를 형성함과 동시에 용장용으로 배치된 불휘발성 기억소자(PR-MAT, PR-ADD)의 라이트용 고전압단자 Vpp, 특히 제한되지 않지만 라이트제어를 실행하는 라이트 인에이블신호/WE를 받아서 내부 라이트 제어신호/we, 구제 어드레스 기억용 라이트신호 RS, RWNS 등을 형성한다.The control circuit CONT receives the chip enable signal / CE for activating the present semiconductor integrated circuit device and the output enable signal / OE for output buffer control at read time, and receives the respective circuit block activation signal / ce and sense amplifier circuit MR-. High voltage terminal Vpp for writing of nonvolatile memory devices (PR-MAT, PR-ADD) arranged for redundancy at the same time forming SAM activation signal / sac and output buffer circuit DOB activation signal / doc, although not particularly limited The write enable signal / WE for executing the write control is received to form the internal write control signal / we, the relief signal storage write signal RS, RWNS and the like.

제7도에는 상기 용장 워드선 선택회로 RAST의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다.7 shows a circuit diagram of one embodiment of the redundant word line selection circuit RAST.

Y계의 어드레스신호 A0∼Ah(h≤i)를 받는 어드레스 버퍼회로 ADB에 의해 형성된 상보 어드레스신호 a0, /a0∼ah, /ah를 받고 구제 어드레스 기억회로 PR-ADD의 기억용 소자로의 라이트시에 활성화되는 신호 RWNS에 의해 기억위치의 할당신호 AST1∼ASTi가 형성된다. 예를 들면, 3비트의 어드레스신호 A0∼A2를 사용하면, 8가지의 기억위치의 할당 신호 AST1∼AST8을 형성할 수 있다. 이것에 의해 메모리매트 MR-MAT의 최대 8개까지의 구제비트가 존재하는 워드선을 용장용 메모리매트 PR-MAT의 메모리셀로 치환할 수 있다. 그러므로, 상기와 같은 구제 어드레스 기억회로 PR-ADD를 사용한 경우에 용장용 메모리매트 PR-MAT에는 상기 8개분의 워드선에 대응한 불휘발성 기억소자가 매트릭스 형상으로 배치된다.The address signal of the Y-A 0 h ~A complementary address signal address buffer circuit formed by the ADB receiving (h≤i) a 0, / a 0 ~a h, / a h received the relief address storage circuit of the PR-ADD The allocation signals AST 1 to AST i of the storage positions are formed by the signal RWNS that is activated at the time of writing to the memory element. For example, when the three-bit address signals A 0 to A 2 are used, the allocation signals AST 1 to AST 8 of eight storage positions can be formed. As a result, a word line having up to eight relief bits of the memory mat MR-MAT can be replaced with a memory cell of the redundant memory mat PR-MAT. Therefore, when the above-described rescue address memory circuit PR-ADD is used, the nonvolatile memory elements corresponding to the eight word lines are arranged in a matrix in the redundant memory mat PR-MAT.

제8도에는 상기 구제 어드레스 선택회로 RAS의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다.8 shows a circuit diagram of one embodiment of the rescue address selection circuit RAS.

구제 어드레스 선택회로 RAS는 X계 어드레스 신호 Ai+1∼An을 각각 받는 어드레스 버퍼회로 ADB에 의해 형성된 상기 각 어드레스 신호 ai+1∼an을 받고 구제 어드레스 기억회로 PR-ADD의 불휘발성 기억소자로의 라이트시에 활성화되는 신호 RWNS에 의해 입력된 어드레스 신호 ai+1∼an이 라이트 데이터 RAWai+1∼RAWan으로서 구제 어드레스 기억회로 PR-ADD로 전달된다. 기억된 구제 어드레스와 X계 어드레스신호 Ai+1∼An의 비교를 실행하기 위한 어드레스 신호 Cai+1∼Can이 앞서 할당된 구제 어드레스 기억부에 각각 형성된다.The relief address selection circuit RAS receives each of the address signals ai + 1 to an formed by the address buffer circuit ADB that receives the X-based address signals A i + 1 to A n , respectively, and the nonvolatile memory device of the relief address memory circuit PR-ADD. The address signals a i + 1 to a n inputted by the signal RWNS activated at the time of write to the row are transferred to the rescue address memory circuit PR-ADD as write data RAW ai + 1 to RAWa n . Address signal for executing a memory address and a relief-based address signal X i + 1 A comparison of ~A n Ca i + 1 ~Ca n are formed on the portion previously assigned to the relief address storage.

제9도에는 구제 어드레스 기억회로 PR-ADD의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다.9 shows a circuit diagram of one embodiment of the rescue address memory circuit PR-ADD.

구제 어드레스 기억용 라이트신호 RS가 기억소자로서 배치된 상기와 같은 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자가 결합된 워드선으로 전달됨과 동시에 구제 어드레스 선택회로 RAS에 형성된 기억 어드레스 데이터 RAWai+1∼RAWan이 데이터선으로 전달되는 것에 의해 기억소자로의 라이트가 실행된다.Memory address data RAWa i + 1 to RAWa n formed on the relief address selection circuit RAS while being transferred to the word line to which the nonvolatile memory elements of the above-described single-layer gate structure in which the relief address memory write signal RS is arranged as a memory element are combined. The data is written to the memory device by being transferred to this data line.

구제 어드레스를 기억한 기억소자가 접속된 데이터선은 센스앰프 SA의 입력단자에 접속되어 있고, 리드동작시에는 센스앰프 SA에 의해 증폭된다. 이 실시예에서는 특히 제한되지 않지만, 구제 어드레스 기억용의 기억소자로서 상기 구제 어드레스 이외에 1비트의 기억소자가 여분으로 마련된다. 이 1비트의 기억소자에 "1"정보 또는 "0"정보의 임의의 데이터를 기억시키는 것에 의해 구제 어드레스의 기억이 실행되고 있는지 아닌지의 확인과 상기 센스앰프 SA의 활성화신호 및 구제 어드레스 선택회로 RAS의 어드레스 비교신호 Cai+1∼Can형성용의 활성화 신호/RS1∼/RS0가 형성된다.The data line to which the storage element storing the rescue address is connected is connected to the input terminal of the sense amplifier SA, and is amplified by the sense amplifier SA during the read operation. Although not particularly limited in this embodiment, as a storage device for storing the rescued address, a 1-bit storage device is provided in addition to the rescued address. By storing arbitrary data of " 1 " information or " 0 " information in the 1-bit memory element, it is confirmed whether or not the storage of the relief address is executed and the activation signal of the sense amplifier SA and the rescue address selection circuit RAS Activation signals / RS 1 to / RS 0 for forming the address comparison signals Ca i + 1 to Ca n are formed.

구제 어드레스를 기억한 기억소자의 리드가 실행되면 상기 센스앰프 SA의 각 출력신호는 상기 어드레스 비교신호 Cai+1∼Can과의 일치/불일치 확인을 위해 배타적논리합회로에 입력된다. 이 배타적논리합회로의 출력은 상기 센스앰프 SA의 출력과 상기 어드레스 비교신호 Cai+1∼Can과 일치한 경우에 "0"으로 되고, 불일치한 경우에는 "1"로 된다. 구제 어드레스 기억용의 기억소자의 전데이터가 일치한 경우, 용장 워드선 선택신호 RWS1∼RWS0중 어느 하나를 선택신호로서 활성화한다. 또, 상기 용장 워드선 선택신호 RWS1∼RWS0중 어느 1개가 선택된 경우, 용장용 메모리매트 PR-MAT에 마련된 센스앰프회로 PR-SAM의 활성화 및 멀티플렉서 MPX로 공급되는 전환신호 RSAD, /RSAD가 형성된다.When the readout of the memory device storing the relief address is executed, each output signal of the sense amplifier SA is input to an exclusive logic circuit for checking the coincidence / unmatch with the address comparison signals Ca i + 1 to Ca n . The output of this exclusive logic circuit is " 0 " when the output of the sense amplifier SA and the address comparison signals Ca i + 1 to Ca n match, and " 1 " When all the data of the memory element for the rescue address storage match, any one of the redundant word line selection signals RWS 1 to RWS 0 is activated as the selection signal. When any one of the redundant word line selection signals RWS 1 to RWS 0 is selected, activation of the sense amplifier circuit PR-SAM provided in the redundant memory mat PR-MAT and switching signals RSAD and / RSAD supplied to the multiplexer MPX are performed. Is formed.

제10도에는 라이트 데이터 입력회로 PR-PGC의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다.10 shows a circuit diagram of one embodiment of the write data input circuit PR-PGC.

Y계의 어드레스신호 A0∼Ai을 받는 어드레스 버퍼회로 ADB에 의해 형성된 상보의 내부 어드레스 신호 a0, /a0∼ai, /ai와 데이터 data를 해독하여 라이트신호 we에 의해 용장용의 메모리매트 PR-MAT의 각 데이터선으로 라이트 데이터 Dv0∼Dvk를 공급한다.Decoding the data data with the complementary internal address signals a 0 , / a 0 to a i , / a i formed by the address buffer circuit ADB receiving the Y-based address signals A 0 to A i and for redundancy by the write signal we. The write data Dv 0 to D vk are supplied to each data line of the memory mat PR-MAT.

제11도에는 용장용의 Y디코더회로 PR-YDC의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다.11 shows a circuit diagram of one embodiment of the redundant Y decoder circuit PR-YDC.

용장용의 Y디코더회로 PR-YDC는 Y계의 어드레스 신호 A0∼Ai를 받는 어드레스 버퍼회로 ADB에 의해 형성된 상보의 내부 어드레스신호 a0, /a0∼ai, /ai를 해독하여 컬럼 스위치 게이트 PR-YGT로 공급되는 컬럼 선택신호 y0∼yk를 형성한다.The redundant Y decoder circuit PR-YDC decodes the complementary internal address signals a 0 , / a 0 to a i , and / a i formed by the address buffer circuit ADB receiving the Y-based address signals A 0 to A i . The column select signals y 0 to y k supplied to the column switch gate PR-YGT are formed.

제12도에는 용장용의 메모리매트 PR-MAT와 컬럼 스위치 게이트 PR-YGT 및 센스앰프회로 PR-SAM의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다.12 shows a circuit diagram of one embodiment of a redundant memory mat PR-MAT, a column switch gate PR-YGT, and a sense amplifier circuit PR-SAM.

제13도에는 상기 멀티플렉서 MPX의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다.FIG. 13 shows a circuit diagram of one embodiment of the multiplexer MPX.

이 실시예에서는 3상태 출력기능을 갖는 클럭된 인버터회로가 사용된다. 반전의 전환신호 RSDA가 활성화되면, 마스크 ROM을 구성하는 메모리매트 PR-MAT에 의해 선택된 기억소자의 리드신호를 받는 클럭된 인버터회로가 활성화되어 그것을 출력버퍼회로 DOB로 전달한다. 비반전의 전환신호 RSDA가 활성화되면 용장용의 메모리매트 PR-MAT에 의해 선택된 기억소자의 리드신호를 받는 클럭된 인버터회로가 활성화되어 그것을 출력버퍼회로 DOB로 전달한다. 즉, 메모리매트 MR-MAT에 존재하는 결함비트를 포함하는 리드 데이터 대신에 용장용의 메모리매트 PR-MAT에 기억된 정확한 데이터가 출력된다.In this embodiment, a clocked inverter circuit having a tri-state output function is used. When the inverted switching signal RSDA is activated, the clocked inverter circuit which receives the read signal of the memory element selected by the memory mat PR-MAT constituting the mask ROM is activated and transfers it to the output buffer circuit DOB. When the non-inverting switching signal RSDA is activated, the clocked inverter circuit receiving the read signal of the memory element selected by the redundant memory mat PR-MAT is activated and transferred to the output buffer circuit DOB. That is, the correct data stored in the redundant memory mat PR-MAT is output instead of the read data including the defect bits present in the memory mat MR-MAT.

제14도에는 본 발명이 적용된 마스크 ROM의 다른 1실시예의 회로도가 도시되어 있다. 이 실시예의 마스크 ROM은 N채널형의 기억용 MISFET의 직렬회로가 여러 개 구성된다. 상기 각 기억용 MISFET Qm은 기억정보에 따라 디플리션형이나 엔한스먼트형으로 형성된다. 이와 같은 기억소자로의 기억정보의 라이트는 상기 설명한 바와 같이 이온주입법에 의해 실행된다. 동일도면에 있어서 상기 디플리션형의 MISFET는 그 채널부분에 직선이 부가되는 것에 의해 엔한스먼트형의 MISFET로 구별된다.14 shows a circuit diagram of another embodiment of the mask ROM to which the present invention is applied. The mask ROM of this embodiment is composed of several series circuits of an N-channel type storage MISFET. Each of the storage MISFETs Qm is formed in a depletion type or an enhancement type in accordance with the storage information. As described above, writing of the storage information to the storage element is performed by the ion implantation method. In the same drawing, the depletion type MISFET is classified into an enhancement type MISFET by adding a straight line to the channel portion.

대표로서 예시적으로 도시되어 있는 하나의 데이터선 D1에 대응한 직렬회로는 컬럼선택용의 MISFET T1, T2 등과 데이터 기억용의 기억 MISFET Q1∼Q3 등으로 구성된다. 이것과 인접하고, 대표로서 예시적으로 도시되어 있는 다른 데이터선 D2에 대응한 직렬회로는 컬럼선택용의 MISFET T3, T4에는 데이터 기억용의 MISFET Q4∼Q6 등이 접속된다.A series circuit corresponding to one data line D1, which is exemplarily shown as a representative, is composed of MISFETs T1 and T2 for column selection and storage MISFETs Q1 to Q3 for data storage and the like. Adjacent to this, a series circuit corresponding to another data line D2, which is exemplarily shown as a representative, is connected to MISFETs T3 and T4 for column selection and MISFETs Q4 to Q6 for data storage.

예를 들면, 예시적으로 도시되어 있는 컬럼선택용의 MISFET T1과 T4는 디플리션형 MISFET에, T2와 T3은 엔한스먼트형 MISFET에 의해 각각 구성되고, 동일도면에서는 생략된 다른 직렬 MISFET가 온상태일 때, 컬럼셀렉터에 의해 T1, T3의 게이트로 공급되는 선택신호가 로우레벨이고 T2와 T4의 게이트로 공급되는 선택신호가 하이레벨일 때에는 T1과 T2가 모두 온상태로 되어 데이터선 D1에 직렬형태의 기억 MISFETQ1∼Q3 등이 접속된다. 또, 컬럼셀렉터에 의해 T1, T3의 게이트로 공급되는 선택신호가 하이레벨이고 T2와 T4의 게이트로 공급되는 선택신호가 로우레벨일 때에는 T3과 T4가 모두 온상태로 되어 데이터선 D2에 직렬형태의 기억 MISFET Q4∼Q6 등이 접속된다. 그러므로 도시하지 않지만 동일도면의 각 데이터선 D1, D2 등에 대하여 여러개로 이루어지는 직렬회로를 병렬로 마련하는 것이 가능하게 된다.For example, the MISFETs T1 and T4 for column selection, which are illustrated by way of example, are configured by a depletion type MISFET, and T2 and T3 are each formed by an enhancement type MISFET, and other series MISFETs omitted in the same drawing are turned on. In the state, when the selection signal supplied to the gates of T1 and T3 by the column selector is at a low level and the selection signal supplied to the gates of T2 and T4 is at a high level, both T1 and T2 are turned on to the data line D1. Serial memories MISFET Q1 to Q3 and the like are connected. When the selection signal supplied to the gates of T1 and T3 by the column selector is at a high level and the selection signal supplied to the gates of T2 and T4 is at a low level, both T3 and T4 are turned on and in series with the data line D2. Memory MISFETs Q4 to Q6 are connected. Therefore, although not shown, it is possible to provide a plurality of series circuits in parallel with respect to each of the data lines D1, D2 and the like in the same drawing.

메모리 어레이의 각 직렬형태의 기억용 MISFET 중 횡방향에 대응하는 기억용 MISFET Qm의 게이트는 대표로서 예시적으로 도시되어 있는 워드선 W1, W2, W3 등에 각각 공통으로 접속된다. 이들 워드선 W1∼W3은 X디코더의 대응하는 각 출력단자에 접속된다.The gates of the storage MISFET Qm corresponding to the lateral direction among the storage MISFETs of each serial type of the memory array are commonly connected to word lines W1, W2, W3, and the like, which are exemplarily shown as representatives. These word lines W1 to W3 are connected to respective output terminals of the X decoder.

상기 데이터선 D1, D2 등은 Y디코더를 거쳐서 공통 데이터선 CD에 접속된다. 동일도면의 Y디코더는 Y디코더 그 자체와 그 선택신호에 의해 스위치 제어하는 스위치소자로 이루어지는 컬럼 스위치회로를 아울러 도시하고 있다.The data lines D1, D2 and the like are connected to the common data line CD via a Y decoder. The Y decoder in the same drawing also shows a column switch circuit composed of the Y decoder itself and a switch element controlled by the selection signal.

공통 데이터선 CD는 센스앰프 SA의 입력단자에 접속된다. 센스앰프 SA는 기준전압 발생회로 VRF에 의해 형성된 기준전압을 참조하여 선택된 메모리셀의 리드신호의 하이레벨과 로우레벨을 센스증폭한다.The common data line CD is connected to the input terminal of the sense amplifier SA. The sense amplifier SA sense-amplifies the high and low levels of the read signal of the selected memory cell with reference to the reference voltage formed by the reference voltage generation circuit VRF.

특히 제한되지 않지만, 상기 센스앰프 SA의 기준전압으로서 상기 메모리 어레이부와 마찬가지의 기억회로로 이루어지는 더미 어레이에 의해 각각 형성되는 기준전압을 참조하여 그 센스동작을 실행시키도록 해도 좋다. 더미 어레이는 기억용 MISFET Qm이 모드 엔한스먼트형 MISFET에 의해 구성되고, 그 게이트에는 정상적으로 전원전압 Vcc가 공급되는 것에 의해서 정상적으로 온상태로 된 것을 이용할 수 있다.Although not particularly limited, the sense operation may be performed by referring to the reference voltages formed by the dummy arrays formed of the same memory circuit as the memory array unit as the reference voltage of the sense amplifier SA. The dummy array can be used in which the storage MISFET Qm is constituted by a mode-enhanced MISFET, and the gate is normally turned on by supplying a power supply voltage Vcc to the gate thereof.

이 실시예에 있어서의 종형 ROM의 어드레스 선택동작을 다음에 설명한다.The address selection operation of the vertical type ROM in this embodiment will be described next.

X디코더는 로우 어드레스 버퍼에서 공급되는 내부 어드레스 신호를 해독하여 선택레벨을 로우레벨로 하고, 비선택레벨을 하이레벨로 하는 디코드출력을 형성한다. 예를 들면, 워드선의 수가 512개인 경우, 선택된 하나의 워드선을 로우레벨로, 다른 나머지 511개의 워드선을 모두 하이레벨로 한다. 이것에 의해서 선택된 워드선에 결합되는 기억 MISFET가 디플리션형이면 직렬회로에 전류패스가 형성되고, 엔한스먼트형이면 전류패스가 형성되지 않는다. Y디코더 YDCR은 어드레스 버퍼를 통하여 공급되는 내부 어드레스신호를 해독하고, 예를 들면 512개 중 1개의 데이터선을 선택하여 공통 데이터선 CD에 접속시킨다. 이것에 의해서 선택된 1개의 데이터선에 대응한 1개의 리드신호가 센스앰프 SA에 의해 증폭된다. 리드 데이터로서 8비트 또는 16비트와 같은 여러 비트의 단위로 리드하는 경우, 상기 마찬가지의 메모리 어레이를 8 또는 16개 마련하던가 또는 Y디코더에 의해 8개 또는 16개의 데이터선을 동시에 선택하고, 각각에 대응하여 센스앰프 및 출력회로를 마련하도록 하면 좋다. 이와 같은 종형 ROM의 결함구제를 위해 상기와 같은 불휘발성 기억소자가 사용된다. 이 불휘발성 기억소자를 사용한 구제 어드레스 기억회로 및 용장용 메모리매트는 상기 제6도 등에 도시한 회로를 사용할 수 있다.The X decoder decodes the internal address signal supplied from the row address buffer to form a decode output having the selection level low and the non-selection level high. For example, when the number of word lines is 512, one selected word line is set at low level, and the remaining 511 word lines are all set at high level. As a result, a current path is formed in the series circuit if the memory MISFET coupled to the selected word line is depleted, and no current path is formed in the enhanced type. The Y decoder YDCR decodes the internal address signal supplied through the address buffer, selects one data line out of 512, and connects it to the common data line CD. As a result, one read signal corresponding to one selected data line is amplified by the sense amplifier SA. When reading in units of several bits such as 8 bits or 16 bits as read data, 8 or 16 similar memory arrays are provided or 8 or 16 data lines are simultaneously selected by the Y decoder, respectively. In response, a sense amplifier and an output circuit may be provided. Such a nonvolatile memory device is used for the defect repair of such a vertical ROM. As the relief address memory circuit and redundant memory mat using this nonvolatile memory device, the circuit shown in Fig. 6 or the like can be used.

제15도에는 용장용 메모리매트와 그 주변회로의 다른 1실시예의 회로도가 도시되어 있다. 동일도면의 각 소자에 부가된 회로기호가 상기 제14도에 도시한 소자와 일복 중복되어 있지만, 각각은 별개의 것으로 이해하기 바란다.Fig. 15 shows a circuit diagram of another embodiment of the redundant memory mat and its peripheral circuit. Although the circuit symbols added to each element of the same drawing overlap with the element shown in FIG. 14, they are understood to be separate.

동일도면에는 1개의 워드선W1과 그것에 접속된 여러 개의 기억소자 Qm이 대표로서 예시적으로 도시되어 있다. 워드선 W1의 선택회로는 비례형 논리회로에 의해 구성된다. 즉, NAND 게이트 회로 G에 의해 형성된 선택신호는 N채널 구동 MISFET Q1의 게이트로 공급된다. 이 MISFET Q1의 소오스는 회로의 접지전위에 접속되고, 드레인측과 전원전압 Vcc 사이에는 CMOS(Complementary MOS) 인버터회로 N에 의해 선택신호를 받는 N채널 MISFET Q2가 마련된다. 상기 구동 MISFET Q1의 드레인출력은 게이트에 라이트 제어신호 WE가 공급된 디플리션형 MISFET Q3을 거쳐서 워드선 W1에 접속된다. 워드선 W1에는 디플리션형의 부하 MISFET Q4가 마련된다. 이 디플리션형 부하 MISFET Q4가 접속되는 전원단자에는 라이트 동작일 때에 고전압 Vpp가 공급되고, 리드동작일 때에는 5V와 같은 낮은 전원전압 Vcc가 공급된다.In the same drawing, one word line W1 and several memory elements Qm connected thereto are exemplarily shown. The selection circuit of the word line W1 is constituted by a proportional logic circuit. That is, the select signal formed by the NAND gate circuit G is supplied to the gate of the N-channel driving MISFET Q1. The source of this MISFET Q1 is connected to the ground potential of the circuit, and an N-channel MISFET Q2 receiving a selection signal by the CMOS (Complementary MOS) inverter circuit N is provided between the drain side and the power supply voltage Vcc. The drain output of the driving MISFET Q1 is connected to the word line W1 via the depletion type MISFET Q3 supplied with the write control signal WE to the gate. The word line W1 is provided with a depletion type load MISFET Q4. The power supply terminal to which the depletion type load MISFET Q4 is connected is supplied with a high voltage Vpp during a write operation and a low power supply voltage Vcc such as 5V during a read operation.

이 실시예에서는 기억소자 Qm의 라이트동작일 때, 비선택 워드선에 마련되는 기억소자에 있어서 데이터선의 라이트 하이레벨에 의해 플로팅 게이트의 전위가 높아짐에 따라서 채널에 누설전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 워드선에 대응한 기억 MISFET Qm의 소오스는 공통 소오스선 S1에 접속되고, 이 소오스선에는 스위치 MISFET Q7을 거쳐서 접지전위가 인가된다.In this embodiment, in the write operation of the memory element Qm, in order to prevent the leakage current from flowing in the channel as the potential of the floating gate increases due to the write high level of the data line in the memory element provided in the unselected word line. The source of the storage MISFET Qm corresponding to the line is connected to the common source line S1, and the ground potential is applied to the source line via the switch MISFET Q7.

이 실시예에서는 상기와 같이 비례형의 논리회로에 의해 형성되므로, 그것에 대응한 워드선이 비선택상태일 때 MISFET Q1, Q3과 부하 MISFET Q4의 콘덕턴스비에 따라서 접지전위보다 높은 레벨로 되고, 상기 MISFET Q7을 확실하게 오프상태로 시킬 수가 없다. 즉, 라이트 동작일 때에는 라이트 제어신호 WE가 로우레벨로 되어 있고, 게이트회로 G의 출력신호가 하이레벨의 비선택상태일 때에는 MISFET Q1이 온상태로 되고, 워드선을 회로의 접지전위측의 로우레벨로 하지만, 그 레벨은 상기 부하 MISFET Q4의 콘덕턴스와 MISFET Q3 및 Q1의 콘덕턴스비에 따라서 접지전위보다 상승하게 된다. 그래서, CMOS 인버터회로 N1의 출력신호가 공급되는 서브워드선 SW1을 마련하고, 상기 스위치 MISFET Q7의 게이트에 워드선 W1에 대응한 선택신호를 공급하는 것이다. 이 구성에서는 워드선 W1이 비선택상태로 될 때에는 CMOS 인버터회로 N의 출력신호가 접지전위와 같은 로우레벨로 되어 상기 스위치 MISFET Q7을 확실하게 오프상태로 할 수 있다.In this embodiment, since it is formed by a proportional logic circuit as described above, when the word line corresponding thereto is not selected, the level becomes higher than the ground potential according to the conductance ratios of the MISFET Q1, Q3 and the load MISFET Q4. It is not possible to reliably turn off the MISFET Q7. That is, during the write operation, the write control signal WE is at the low level. When the output signal of the gate circuit G is at the non-selected state at the high level, the MISFET Q1 is turned on, and the word line is turned low at the ground potential side of the circuit. However, the level is higher than the ground potential according to the conductance ratio of the load MISFET Q4 and the conductance ratio of the MISFETs Q3 and Q1. Therefore, the sub word line SW1 to which the output signal of the CMOS inverter circuit N1 is supplied is provided, and the selection signal corresponding to the word line W1 is supplied to the gate of the switch MISFET Q7. In this configuration, when the word line W1 is in the unselected state, the output signal of the CMOS inverter circuit N is at the same low level as the ground potential, so that the switch MISFET Q7 can be reliably turned off.

이것에 의해 워드선 W1이 로우레벨과 같은 비선택상태일 때, 데이터선 D1∼D16 등으로 하이레벨이 공급되는 것에 의해서 도시하지 않은 다른 워드선에 결합되는 기억소자 Qm으로의 라이트동작일 때에 라이트가 실행되지 않는 비선택의 워드선 W1에 마련되는 기억 MISFET Qm에 누설전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 비선택의 기억소자 Qm에 치녈전류가 흐르지 않으므로, MISFET의 내압도 향상한다. 이것은 채널전류가 흐를 때의 MIS 내압은 소오스와 기판 및 드레인으로 구성되는 기생 바이폴라 동작에 의한 것이고, 채널전류가 흐르지 않을 때의 표면 브레이크 다운에 의한 MIS 내압보다 낮기 때문이다.As a result, when the word line W1 is in an unselected state such as a low level, when the high level is supplied to the data lines D1 to D16 or the like, the write operation is performed to the memory element Qm coupled to another word line not shown. The leakage current can be prevented from flowing to the storage MISFET Qm provided in the unselected word line W1 in which is not executed. In this way, no current flows through the non-selected memory element Qm, thereby improving the breakdown voltage of the MISFET. This is because the MIS breakdown voltage when the channel current flows is due to the parasitic bipolar operation composed of the source, the substrate and the drain, and is lower than the MIS breakdown voltage due to the surface breakdown when the channel current does not flow.

또한, 워드선의 선택신호를 형성하는 워드 드라이버를 CMOS회로에 의해 구성한 경우에는 워드선 W1에 의해 스위치 MISFET Q7의 스위치 제어를 실행하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우에는 라이트 동작시의 워드선의 전위가 고전압 Vpp와 같이 높아지므로, 스위치 MISFET Q7은 각각에 따라서 고내압화할 필요가 있다.In the case where the word driver for forming the word line selection signal is constituted by the CMOS circuit, the switch control of the switch MISFET Q7 may be executed by the word line W1. In this case, since the potential of the word line at the time of the write operation becomes high as with the high voltage Vpp, the switch MISFET Q7 needs to be increased withstand voltage.

이 실시예에 있어서는 라이트시간의 단축화를 위해 대표로서 예시적으로 도시되어 있는 데이터선 D1과 같이 래치회로 FF를 갖는 라이트회로 WA가 모든 데이터선 D2∼D16… 등에 마련된다. 기억소자 Qm은 상기 제1d도나 제4도에 도시한 바와 같은 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자로 구성된다. 그러므로, 그 크기는 2층 게이트구조의 불휘발성 기억소자에 비해 그 점유면적이 크게 형성된다. 그 때문에, 데이터선 상호 피치 비교적 크게 되어 메모리매트의 데이터선 간격을 회생시키는 일 없이 상기와 같은 라이트회로 WA를 각 데이터선에 마련하는 것이 가능하게 된다.In this embodiment, the write circuit WA having the latch circuit FF, like the data line D1, which is exemplarily shown as a representative example for shortening the write time, has all data lines D2 to D16. It is provided on the back. The memory element Qm is composed of a nonvolatile memory element having a single-layer gate structure as shown in Figs. 1D and 4D. Therefore, the size is larger than that of the nonvolatile memory device having the two-layer gate structure. Thus, the data circuits can be provided with the above write circuit WA in each data line without regenerating the pitch between the data lines relatively and regenerating the data line spacing of the memory mat.

이와 같이 각 데이터선에 라이트회로 WA를 마련하는 구성에서는 2스텝으로 이루어지는 라이트동작이 실행된다. 즉, 제1스텝의 라이트동작은 상기 래치회로 FF에 라이트 데이터를 기억시키는 동작이다. 이때, 데이터 입력회로 DIB를 통하여 입력된 데이터는 컬럼스위치 CW를 거치는 순차 데이터선을 선택하고, 그것에 마련하는 래치회로 FF로의 데이터전송이 실행된다. 이와 같이 해서 하나의 워드선에 대응한 전 데이터선 또는 소정의 여러개의 데이터선에 대응한 래치회로 FF로의 데이터 전송이 종료하면, 제2스텝의 라이트동작이 개시된다. 이 제2스텝의 라이트동작은 워드선을 라이트 고전압으로 해 두고, 선택워드선의 전위를 각 라이트회로 WA의 래치회로 FF에 페치된 데이터에 따라 데이터선 D1에 라이트 고전압을 공급하는 스위치 MISFET Q6의 스위치제어를 실행하고 기억소자 Qm의 플로팅 게이트에 전하의 주입을 실행한다.As described above, in the configuration in which the write circuit WA is provided in each data line, the write operation consisting of two steps is executed. That is, the write operation of the first step is an operation of storing write data in the latch circuit FF. At this time, the data input through the data input circuit DIB selects a sequential data line passing through the column switch CW, and data transmission to the latch circuit FF provided therein is performed. In this manner, when the data transfer to all the data lines corresponding to one word line or the latch circuit FF corresponding to the predetermined several data lines ends, the write operation of the second step is started. In the write operation of the second step, the switch MISFET Q6 switches the word line to the write high voltage and supplies the write high voltage to the data line D1 according to the data fetched into the latch circuit FF of each write circuit WA. Control is performed and charge is injected into the floating gate of the memory element Qm.

이 경우에는 상기와 같이 여러 개의 기억소자에 대하여 일제히 라이트전류가 흐르므로, 라이트전류가 팽대하게 되어 버리는 것을 방지하는 의미에서 있어서도 상기와 같은 누설전류의 방지회로를 마련하는 것이 필요하게 되는 것이다.In this case, since the write current flows simultaneously to the plurality of memory elements as described above, it is necessary to provide the above-mentioned leakage current prevention circuit in the sense of preventing the write current from expanding.

또, 상기와 같이 여러개로 이루어지는 기억소자 Qm에 대하여 일제히 라이트동작을 실행하는 경우에 플로팅 게이트에 전하의 주입이 실행되는 기억소자 Qm에는 비교적 큰 전류가 흐르므로, 소오스선 S1에는 대전류가 흘러 마이그레이션에 의한 배선의 단선을 방지할 필요가 생긴다. 이와 같은 마이그레이션에 의한 단선을 방지하기 위해 소오스선의 배선폭을 두껍게 해도 좋다. 그러나, 고집적화를 위해서는 배선폭을 두껍게 하는 것이 득책은 아니다. 그래서, 소오스선 S1의 일정 간격마다 스위치 MISFET Q7을 여러개 마련하고, 라이트 전류를 분산시키는 것에 의해 상기 소오스선을 그 만큼 두껍게 형성하는 일 없이 상기와 같은 마이그레이션에 의한 단선방지가 가능하게 된다.In addition, when a write operation is simultaneously performed on a plurality of memory elements Qm as described above, a relatively large current flows through the memory element Qm where charge injection is performed to the floating gate, so that a large current flows through the source line S1. It is necessary to prevent disconnection of the wiring. In order to prevent disconnection by such migration, the wiring width of the source line may be thickened. However, for high integration, it is not profitable to increase the wiring width. Thus, by providing a plurality of switches MISFET Q7 at regular intervals of the source line S1 and dispersing the write current, disconnection due to the migration can be prevented without forming the source line as thick as that.

이상의 라이트동작은 특히 한정되지 않지만, 반도체 웨이퍼상에 회로가 완성되었을 때의 프로빙공정에 의해 실행된다. 즉, 프로빙공정에 있어서 마스크 ROM의 리드시험을 실행하고, 그 검사결과에서 불량비트를 검출하여 구제 어드레스의 라이트와 구제 어드레스에 대응한 기억데이터의 라이트가 실행된다. 결함구제를 실행하는 경우, 이와 같이 프로밍공정에 있어서 라이트를 실행하도록 하는 것에 의해서 마스크 ROM이 완성된 시점에서는 상기 구제 어드레스나 그것에 대응한 데이터의 라이트를 위해 특별한 제어단자가 필요없게 된다.The above write operation is not particularly limited, but is performed by a probing process when a circuit is completed on a semiconductor wafer. That is, in the probing process, a read test of the mask ROM is executed, and a bad bit is detected from the inspection result, and writing of the rescue address and writing of the stored data corresponding to the rescue address are executed. In the case of performing the defect repair, writing is executed in the profiling process in this manner, so that at the time when the mask ROM is completed, no special control terminal is required for writing the relief address or data corresponding thereto.

또한, 사용자에 있어서 데이터의 변경이나 수정을 실행하도록 하는 경우에는 반도체집적회로장치가 완성된 후에 라이트를 실행할 필요가 있으므로, 적당한 외부단자를 마련하거나 또는 고전압입력을 포함하는 3진 입력회로를 마련하여 하나의 단자를 다중화하여 사용하도록 하면 좋다.In addition, when the user is required to change or correct data, it is necessary to execute writing after the semiconductor integrated circuit device is completed. Therefore, a proper external terminal or a ternary input circuit including a high voltage input may be provided. One terminal may be multiplexed.

또, 데이터선에 인가되는 라이트전압은 전원전압 Vcc에서 고전압 Vpp로 전환하지 않고 통상 약 5V의 전원전압 Vcc를 MISFET의 내압의 허용범위에서 약 7V∼8V정도로 높게 하여 동일도면에 도시한 바와 같은 전압(Vcc')로 하는 것이라도 좋다. 이 경우에는 라이트계의 MISFET Q6, Q5를 고내압화할 필요가 없으므로, 제조공정의 간략화가 가능하게 된다. 그리고, 고전압 Vpp를 워드선의 라이트시의 선택레벨로서만 사용하는 경우에는 고전압단자 Vpp에서 직류전류를 흐르지 않게 할 수 있으므로, 고전압 Vpp를 비교적 간단한 내부승압회로에 의해 형성할 수 있다.In addition, the write voltage applied to the data line is not changed from the power supply voltage Vcc to the high voltage Vpp, and the power supply voltage Vcc of about 5V is generally raised to about 7V to 8V within the allowable voltage range of the MISFET, as shown in the same drawing. (Vcc ') may be used. In this case, it is not necessary to increase the breakdown voltage of the light-based MISFETs Q6 and Q5, thereby simplifying the manufacturing process. In the case where the high voltage Vpp is used only as the selection level at the time of writing the word line, it is possible to prevent the DC current from flowing in the high voltage terminal Vpp, so that the high voltage Vpp can be formed by a relatively simple internal boost circuit.

또한, 라이트시에 데이터선에 인가되는 라이트전압이 상기와 같이 7V∼8V 정도로 비교적 낮으면, 라이트시간이 비교적 길어진다. 그러나, 이 실시예와 같이 1층 게이트구조의 불휘발 접속성 기억소자를 결함구제나 기능변경 등에 사용하는 경우에는 그 라이트 데이터수는 비교적 적어도 좋으므로, 단위의 라이트시간이 다소 길어져도 큰 문제로는 되지 않는다.In addition, when the write voltage applied to the data line at the time of writing is relatively low as about 7V to 8V as described above, the write time becomes relatively long. However, when the nonvolatile connectivity memory device having a one-layer gate structure is used for defect relief, function change, or the like as in this embodiment, the number of write data is relatively at least good, so even if the write time of a unit becomes longer, it is a big problem. Does not.

상기와 같이 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자의 라이트동작에 있어서 그 드레인에 인가되는 고전압을 전원전압 Vcc를 Vcc'와 같이 높게 하는 방법은 상기 제15도의 실시예와 같이 래치회로 FF를 사용한 라이트회로 WA를 이용하는 것 이외에 패드나 외부단자 또는 어드레스 단자 등과 같은 다른 단자와 공용된 외부단자에서 데이터를 입력하는 경우에도 이용할 수 있는 것은 물론이다.As described above, in the write operation of the nonvolatile memory device having the one-layer gate structure, the method of increasing the high voltage applied to the drain thereof, such as the power supply voltage Vcc, such as Vcc ', is performed by using the latch circuit FF as in the embodiment of FIG. In addition to using the circuit WA, it can be used for inputting data from an external terminal shared with another terminal such as a pad, an external terminal or an address terminal.

제5도에는 상기와 같은 서브워드선을 마련한 구성의 기억소자의 1실시예의 패턴도가 도시되어 있다.FIG. 5 shows a pattern diagram of one embodiment of the memory element having the above-described subword line.

이 실시예에서는 소오스선 SL과 평행하게 소오스선 SL과 동일한 알루미늄층으로 이루어지는 서브워드선 SW를 배치하는 것이다. 이와 같이 서브워드선 SW를 배치하는 구성에서는 그 만큼 메모리셀의 크기가 커지므로, 그것을 방지하기 위해 소오스 확산층이 작게 형성되어 그것으로 연장하도록 소오스선 배선이 형성된다.In this embodiment, the subword line SW made of the same aluminum layer as the source line SL is disposed in parallel with the source line SL. In the configuration in which the subword line SW is arranged in this manner, the size of the memory cell is increased by that much, so that the source diffusion layer is formed small so as to prevent it, and the source line wiring is formed so as to extend therefrom.

제17a도∼제20b도에는 본 발명의 다른 1실시예가 도시되어 있다. 이들 실시예에서는 플로팅 게이트의 상부를 덮는 장벽층에서 플로팅 게이트의 일부가 노출된 구성으로 되어 있다. 즉, 장벽층은 플로팅 게이트상의 전면을 덮는 것이 아니고 그 일부를 덮는 구조로 되어 있다.17A to 20B show another embodiment of the present invention. In these embodiments, a portion of the floating gate is exposed in the barrier layer covering the upper portion of the floating gate. That is, the barrier layer does not cover the entire surface on the floating gate but has a structure that covers a portion thereof.

앞서 기술한 바와 같이 데이터 유지특성을 개선하기 위해서는 플로팅 게이트상의 전면을 덮도록 장벽층을 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 플로팅 게이트상의 전면을 덮도록 하면 불휘발성 기억소자의 크기가 그만큼 커지게 된다. 이 때문에, 마스크 ROM의 구제와 같이 대용량의 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자가 필요한 경우에는 집적도의 관점에서 불리하게 된다. 그래서, 불휘발성 기억소자의 크기를 작게 하기 때문에 장벽층에서 플로팅 게이트의 일부가 노출된 구성으로 하는 것, 즉 장벽층은 플로팅 게이트상의 전면을 덮는 것이 아니고 워드선, 데이터선 또는 소오스선의 형상을 가능한 범위에서 의도적으로 일부 변경시켜서 플로팅 게이트의 상부로 연장시킨다. 이와 같이 하는 것에 의해 플로팅 게이트가 부분적이라도 장벽층에 의해서 덮여지므로, 그만큼 확실하게 데이터 유지특성을 개선할 수 있다.As described above, in order to improve the data retention characteristic, it is preferable to form a barrier layer to cover the entire surface on the floating gate. However, if the entire surface on the floating gate is covered, the size of the nonvolatile memory device is increased. For this reason, when a nonvolatile memory device having a large-capacity single-layer gate structure is required, such as the rescue of a mask ROM, it is disadvantageous from the viewpoint of integration degree. Therefore, since the size of the nonvolatile memory device is reduced, a portion of the floating gate is exposed in the barrier layer, that is, the barrier layer does not cover the entire surface of the floating gate, but can have the shape of a word line, a data line, or a source line. Some modifications intentionally in the range extend over the top of the floating gate. In this way, even if the floating gate is partially covered by the barrier layer, it is possible to reliably improve the data retention characteristic.

즉, 데이터 유지특성을 손상시키는 원인은 최종 비활성화막으로부터의 래디컬한 수소가 플로팅 게이트에 축적된 전자와 반응하여 결합된 결과, 축적된 전자가 감소하는 것이라고 추측된다. 이 경우, 축적된 전자가 단위시간으로 감소하는 비율은 플로팅 게이트의 표면의 전자밀도와 래디컬한 수소밀도의 곱에 비례한다고 고려된다. 따라서, 플로팅 게이트가 장벽층에 있어서 노출하는 면적비율이 감소하면, 래디컬한 수소와 플로팅 게이트에 축적된 전자의 반응이 적어지므로, 축적된 전자가 감소하는 비율도 감소한다. 이 결과, 상술한 바와 같이 데이터 유지특성의 개선이 도모되게 된다.That is, it is assumed that the cause of damaging the data retention characteristics is that the radical hydrogen from the final passivation film reacts with the electrons accumulated in the floating gate, resulting in a decrease in the accumulated electrons. In this case, the rate at which the accumulated electrons decrease in unit time is considered to be proportional to the product of the electron density of the surface of the floating gate and the radical hydrogen density. Therefore, when the area ratio exposed by the floating gate in the barrier layer decreases, the reaction of radical hydrogen and electrons accumulated in the floating gate decreases, so that the rate of decrease of accumulated electrons also decreases. As a result, the data retention characteristic can be improved as described above.

제17a도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예의 소자구조 단면도가 도시되고, 제17b도에는 그 평면도가 도시되어 있다.17A shows a cross-sectional view of an element structure of another embodiment of a nonvolatile memory device according to the present invention, and FIG. 17B shows its plan view.

제17a도 및 제17b도에 있어서 워드선 WL을 구성하는 알루미늄층(15)는 동일도면에 있어서 우측(소오스선측)으로 의도적으로 연장시켜 플로팅 게이트(8)의 장벽층으로서 사용하는 것이다.17A and 17B, the aluminum layer 15 constituting the word line WL is intentionally extended to the right side (source line side) in the same drawing to be used as a barrier layer of the floating gate 8.

제18a도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예의 소자구조 단면도가 도시되고, 제18b도에는 그 평면도가 도시되어 있다.FIG. 18A shows a cross-sectional view of the device structure of another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention, and FIG. 18B shows its plan view.

제18a도 및 제18b도에 있어서는 워드선 WL을 구성하는 알루미늄층(15)에 슬릿이 마련되는 결과, 플로팅 게이트(8)의 일부가 노출하게 된다. 이 슬릿은 특히 제한되지 않지만, 2개의 플로팅 게이트에 걸쳐 있는 워드선과 평행하게 되도록 한 장방형으로 된다. 상기와 같이 장벽층을 구성하기 위해 워드선을 플로팅 게이트상의 전면을 덮히도록 연장시키면, 그만큼 워드선이 두꺼워진다. 이와 같이 워드선이 두꺼워지면, 최종 비활성화막의 응력에 의해서 워드선으로서의 알루미늄층(15) 및 알루미늄층(15)의 하부절연막(13) 등에 균열이 형성되어 소자 특성을 손상시킬 우려가 있다. 그래서, 이 실시예에서는 상기 장벽층으로서 작용하는 알루미늄층에 슬릿을 마련하고 실질적인 두께를 가늘게 해서 상기와 같은 균열의 발생을 방지하는 것이다.18A and 18B, slits are provided in the aluminum layer 15 constituting the word line WL, so that a part of the floating gate 8 is exposed. This slit is not particularly limited, but has a rectangular shape so as to be parallel to the word line across the two floating gates. When the word line is extended to cover the entire surface on the floating gate to form the barrier layer as described above, the word line becomes thicker by that amount. When the word line becomes thick in this manner, 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, which may damage the device characteristics. Thus, in this embodiment, slits are provided in the aluminum layer serving as the barrier layer, and the actual thickness is thinned to prevent the occurrence of such cracks.

상기 제17a도∼제18b도에 있어서 워드선 WL을 구성하는 알루미늄층(15)를 연장시켜서 플로팅 게이트상의 일부를 덮도록 구성했지만, 이 대신에 데이터선 DL 또는 소오스선 SL을 구성하는 알루미늄층(15)를 연장시켜서 플로팅 게이트상의 일부 또는 전면을 덮는 장벽층을 구성하는 것이라도 좋다. 상기와 마찬가지로 슬릿을 마련하여 균열의 방지를 도모하도록 해도 좋다.17A to 18B, the aluminum layer 15 constituting the word line WL is extended to cover a part of the floating gate. Instead, the aluminum layer constituting the data line DL or the source line SL ( 15) may be extended to form a barrier layer covering part or the entire surface of the floating gate. As described above, slits may be provided to prevent cracking.

제19a도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예의 소자구조 단면도가 도시되고, 제19b도에는 그 평면도가 도시되어 있다.19A shows a cross-sectional view of the device structure of another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention, and FIG. 19B shows its plan view.

제19a도 및 제19b도에 있어서는 워드선 WL과 데이터선 DL을 구성하는 알루미늄층(15)를 각각 연장시키는 것에 의해서 플로팅 게이트(8)의 일부를 각각이 덮게 된다. 이와 같은 경우에 워드선 WL과 데이터선 DL을 구성하는 개개의 알루미늄층이 플로팅 게이트의 상부를 덮는 비율은 적지만, 워드선 WL과 데이터선 DL의 양쪽을 장벽층으로서 작용시키는 것에 의해 플로팅 게이트(8)의 상부를 덮는 비율을 실질적으로 크게 할 수 있다. 이와 같이 2가지로 나누어서 장벽층을 구성하면, 각각의 알루미늄층의 두께를 가늘게 할 수 있으므로, 상기와 같은 슬릿을 마련하는 일 없이 균열의 발생을 방지할 수 있다.19A and 19B, part of the floating gate 8 is covered by extending the aluminum layers 15 constituting the word line WL and the data line DL, respectively. In such a case, although the ratio of the individual aluminum layers constituting the word line WL and the data line DL covers the upper portion of the floating gate is small, the floating gate ( The ratio which covers the upper part of 8) can be made substantially large. When the barrier layer is formed in two ways as described above, the thickness of each aluminum layer can be made thin, so that the occurrence of cracks can be prevented without providing the slits as described above.

상기의 실시예에서는 동시에 워드선 WL이 알루미늄층(15), 데이터선 DL이 폴리실리콘 또는 폴리사이드 등의 도체층(8)에 의해 구성된다. 이와 같은 구성은 데이터선 DL에 접속되는 불휘발성 기억소자의 워드선 WL에 접속되는 불휘발성 기억소자의 수보다 적은 경우에 적합하다. 즉, 워드선 WL이 저항값이 작은 알루비늄층(15)에 의해 구성되어 있으므로, 리드시의 워드선 WL의 지연시간을 작게 할 수 있기 때문이다.In the above embodiment, at the same time, the word line WL is constituted by the aluminum layer 15, and the data line DL is constituted by the conductor layer 8 such as polysilicon or polyside. This configuration is suitable for the case where the number of nonvolatile memory elements connected to the word line WL of the nonvolatile memory elements connected to the data line DL is smaller. That is, since the word line WL is made of the aluminum layer 15 having a small resistance value, the delay time of the word line WL at the time of reading can be reduced.

제20a도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예의 평면도가 도시되어 있다.20A shows a plan view of another embodiment of a nonvolatile memory device according to the present invention.

이 실시예에서는 워드선 WL이 폴리실리콘 또는 폴리사이드 등으로 이루어지는 도체층(8)에 의해 구성된다. 이와 같은 구성은 워드선 WL에 접속되는 불휘발성 기억소자의 수가 데이터선 DL에 접속되는 불휘발성 기억소자의 수보다 적은 경우에 적합하다. 데이터선 DL은 동일도면에 접선으로 표시되어 있는 바와 같이 알루미늄층(15)로 구성된다. 그 때문에 이 데이터선 DL을 구성하는 알루미늄층(15)가 플로팅 게이트(8) 상부의 일부에 대하여 연장되도록 형성되는 것에 의해서 장벽층이 구성된다.In this embodiment, the word line WL is constituted by the conductor layer 8 made of polysilicon, polyside, or the like. This configuration is suitable for the case where the number of nonvolatile memory elements connected to the word line WL is smaller than the number of nonvolatile memory elements connected to the data line DL. The data line DL is composed of the aluminum layer 15 as indicated by the tangent lines in the same drawing. Therefore, the barrier layer is formed by forming the aluminum layer 15 constituting the data line DL so as to extend with respect to a part of the upper portion of the floating gate 8.

제20b도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예의 평면도가 도시되어 있다.20B shows a plan view of another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention.

이 실시예에서는 워드선 WL이 폴리실리콘 또는 폴리사이드 등으로 이루어지는 도체층(8)에 의해 구성된다. 이와 같은 구성은 워드선 WL에 접속되는 불휘발성 기억소자의 수가 데이터선 DL에 접속되는 불휘발성 기억소자의 수보다 적은 경우에 적합하다. 데이터선 DL과 소오스선 SL은 동일도면에 점선으로 표시되어 있는 바와 같이 알루미늄층(15)로 구성된다. 이 실시예에서는 소오스선 SL을 구성하는 알루미늄층(15)가 그것을 사이에 두고 구성되는 2개의 불휘발성 기억소자를 구성하는 2개의 플로팅 게이트(8) 상부의 일부에 대하여 각각 연장되도록 형성되는 것에 의해서 장벽층이 구성된다.In this embodiment, the word line WL is constituted by the conductor layer 8 made of polysilicon, polyside, or the like. This configuration is suitable for the case where the number of nonvolatile memory elements connected to the word line WL is smaller than the number of nonvolatile memory elements connected to the data line DL. The data line DL and the source line SL are composed of the aluminum layer 15 as indicated by the dotted lines in the same drawing. In this embodiment, the aluminum layer 15 constituting the source line SL is formed so as to extend with respect to a part of the upper part of the two floating gates 8 constituting the two nonvolatile memory elements formed therebetween. The barrier layer is constructed.

또한, 상기 제19a도 및 제19b도에 도시한 실시예와 마찬가지로 데이터선 DL과 소오스선 SL의 양쪽의 알루미늄층(15)가 플로팅 게이트(8)상의 일부를 각각 분담하여 덮도록 연장시켜도 좋다.Similarly to the embodiments shown in FIGS. 19A and 19B, the aluminum layers 15 on both the data line DL and the source line SL may be extended so as to share part of the floating gate 8 respectively.

제21a도∼제21d도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 다른 1실시예를 설명하기 위한 제조공정 단면도가 동시에 형성되는 N채널 MISFET과 P채널 MISFET와 함께 도시되어 있다.21A to 21D show a manufacturing process cross-sectional view for explaining another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention together with an N-channel MISFET and a P-channel MISFET.

이 실시예에서는 상기 제1a도∼제1d도에 도시한 불휘발성 기억소자와는 달리 N형 확산층(6)의 형성공정이 생략된다. 즉, 이 실시예의 불휘발성 기억소자 QE의 컨트롤 게이트는 P채널 MISFET QP를 구성하는 N형 웰영역(102(n-))로 구성되어 있다. 또, 상기 불휘발성 기억소자 QE는 상기 제1a도∼제1d도에 도시한 불휘발성 기억소자 QE와 마찬가지로 플로팅 게이트의 하부로 연장하도록 N형 확산층(10)이 형성된다. 즉, 플로팅 게이트와 컨트롤 게이트 사이의 용량결합은 N형 웰영역(102)와 플로팅 게이트 사이의 용량 및 N형 확산층과 플로팅 게이트 사이의 용량으로 결정되고, N형 웰영역(102)와 플로팅 게이트의 용량만의 경우보다 용량결합을 크게 할 수 있으므로, 셀크기를 작게 할 수 있다.In this embodiment, unlike the nonvolatile memory device shown in Figs. 1A to 1D, the formation process of the N-type diffusion layer 6 is omitted. That is, the control gate of the nonvolatile memory device QE of this embodiment is composed of the N type well region 102 (n-) constituting the P-channel MISFET QP. In addition, the N-type diffusion layer 10 is formed so that the nonvolatile memory device QE extends below the floating gate, similarly to the nonvolatile memory device QE shown in FIGS. 1A to 1D. That is, the capacitive coupling between the floating gate and the control gate is determined by the capacitance between the N-type well region 102 and the floating gate and the capacitance between the N-type diffusion layer and the floating gate. Since the capacity coupling can be made larger than the capacity alone, the cell size can be made smaller.

제21e도에는 상기 제21a도∼제21d도에 대응한 불휘발성 기억소자의 평면도가 도시되어 있다. 이 경우, 디플레이션형의 N채널 MISFET가 동일 반도체 기판상에 형성될 때에는 디플레이션형으로 하는데 사용하는 N형 불순물을 주입하면 N형 웰영역(102)와 플로팅 게이트 사이의 용량값을 더욱 크게 하는 효과가 있다. 물론, N형 웰영역(102)만으로 컨트롤 게이트를 구성해도 좋다. 또는 N형 웰영역(102)를 사용하지 않고 N형 확산층(10)과 같은 플로팅 게이트의 하부로 연장하는 확산층을 컨트롤 게이트로서 사용해도 좋다.FIG. 21E shows a plan view of the nonvolatile memory device corresponding to FIGS. 21A to 21D. In this case, when a deflation type N-channel MISFET is formed on the same semiconductor substrate, the implantation of an N type impurity used for deflation type has an effect of further increasing the capacitance between the N type well region 102 and the floating gate. have. Of course, the control gate may be formed only of the N-type well region 102. Alternatively, a diffusion layer extending below the floating gate, such as the N-type diffusion layer 10, without using the N-type well region 102 may be used as the control gate.

본 실시예에서는 P형 반도체 기판에 형성한 N형 웰영역을 컨트롤 게이트로 사용했지만, N형 반도체 기판을 사용하는 경우에는 P형 웰영역을 컨트롤 게이트로 사용한 PMOS 구성의 불휘발성 기억소자로 해도 좋고, 여러가지의 변형이 가능하다.In the present embodiment, an N-type well region formed on a P-type semiconductor substrate is used as a control gate. However, when an N-type semiconductor substrate is used, it may be a nonvolatile memory device having a PMOS structure using the P-type well region as a control gate. Many variations are possible.

본 실시예에 의하면 제조공정을 전혀 부가하는 일 없이 컨트롤 게이트를 확산층으로 구성한 불휘발성 기억소자를 얻을 수 있으므로, 어떠한 반도체 집적회로 장치에도 적용할 수 있다.According to the present embodiment, a nonvolatile memory device having a control gate composed of a diffusion layer can be obtained without adding any manufacturing process, so that it can be applied to any semiconductor integrated circuit device.

본 실시예의 불휘발성 기억소자는 N형 웰영역과 N형 확산층(10)등의 다른 확산층을 분리하기 위한 거리가 길어지므로, 그 셀 크기는 제4도 또는 제5도 등의 상기의 실시예의 셀 크기보다 커진다. 그러나, 후술하는 바와 같이, RAM의 구제의 경우와 같이 어드레스 변환만인 경우에는 필요한 불휘발성 기억소자의 수도 적으므로, 셀 크기가 약가 커져도 문제는 없다.In the nonvolatile memory device of this embodiment, the distance for separating the N type well region and other diffusion layers such as the N type diffusion layer 10 is increased, so that the cell size is the cell of the above embodiment such as FIG. 4 or FIG. It is bigger than size. However, as will be described later, in the case of only address conversion as in the case of RAM rescue, the number of nonvolatile memory elements required is small, so that even if the cell size becomes large, there is no problem.

제22a도∼제22c도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자의 또 다른 1실시예를 설명하기 위한 제조공정 단면도가 동시에 형성되는 N채널 MISFET 및 P채널 MISFET와 2층 게이트 구조의 마스크 ROM을 구성하는 기억 MISFET QM과 함께 도시되어 있다.22A to 22C form an N-channel MISFET and a P-channel MISFET and a mask ROM of a two-layer gate structure formed simultaneously with a cross-sectional view of a manufacturing process for explaining another embodiment of the nonvolatile memory device according to the present invention. Is shown with a memory MISFET QM.

이 실시예에서는 마스크 ROM의 집적도를 형성시키기 위해서, 인접 워드선이 다른 도체층(8)과 (108)에 의해 구성된다. 즉, 직렬형태로 되는 여러개의 기억 MISFET 중 제1층째의 폴리실리콘층(8)에 의해 기수번째의 MISFET의 워드선을 구성한다. 이와 같은 인접 워드선을 2층 게이트 구조로 하는 것에 의해 실질적인 워드선의 간격(상기 MISFET의 간격)이 좁아지므로, 집적도를 향상시킬 수 있다. 이 경우에 있어서도 결함구제를 위해 사용하는 불휘발성 기억소자 QE는 컨트롤 게이트를 확산층에 의해 구성한 1층 게이트 구조로 하고 있다.In this embodiment, in order to form the degree of integration of the mask ROM, adjacent word lines are constituted by different conductor layers 8 and 108. That is, the word line of the odd-numbered MISFET is formed by the polysilicon layer 8 of the first layer among the plurality of storage MISFETs in series. By making such adjacent word lines have a two-layer gate structure, the actual word line spacing (the spacing of the MISFETs) is narrowed, so that the degree of integration can be improved. Also in this case, the nonvolatile memory element QE used for defect relief has a single-layer gate structure in which a control gate is formed of a diffusion layer.

이와 같이 폴리실리콘층이 2층 구조로 됨에도 불구하고, 불휘발성 기억소자를 1층 게이트 구조로 하는 것은 다음의 이유에 의한 것이다. 2층 게이트 구조의 불휘발성 기억소자는 제1층째와 제2층째의 폴리실리콘층 사이에 마련되는 게이트 절연막은 마찬가지로 2층 게이트 구조의 마스크 ROM의 그것과 본질적으로 다르다. 즉, 마스크 ROM에서의 2층 게이트 구조는 제1층째와 제2층째의 게이트를 단순히 전기적으로 분리하는 것만의 목적으로 절연막을 형성하면 좋은데 반해 2층 게이트 구조의 불휘발성 기억소자에서는 그 막질 및 막의 압력이 원하는 라이트 및 리드 특성을 만족시키도록 제어된 얇은 절연막일 필요가 있다. 그러므로, 2층 게이트 구조의 불휘발성 기억소자에서는 상기 플로팅 게이트와 컨트롤 게이트 사이에 형성될 절연막을 형성하는 특별한 제조공정을 부가하는 것이 필요하다. 따라서, 상기와 같이 1층 게이트 구조의 불휘발성 기억소자를 사용하는 것에 의해 실질적인 제조공정을 증가시키는 일 없이 결합구제 등을 실행할 수 있다.Although the polysilicon layer has a two-layer structure as described above, it is for the following reason that the nonvolatile memory device has a single-layer gate structure. In the nonvolatile memory device of the two-layer gate structure, the gate insulating film provided between the first and second polysilicon layers is similarly different from that of the mask ROM of the two-layer gate structure. In other words, the two-layer gate structure of the mask ROM may be an insulating film only for the purpose of simply electrically separating the gates of the first and second layers, whereas in the nonvolatile memory device having the two-layer gate structure, It is necessary that the pressure be a thin insulating film that is controlled to meet the desired light and lead characteristics. Therefore, in the nonvolatile memory device having a two-layer gate structure, it is necessary to add a special manufacturing process for forming an insulating film to be formed between the floating gate and the control gate. Therefore, by using the nonvolatile memory device having the one-layer gate structure as described above, the bonding relief and the like can be executed without increasing the actual manufacturing process.

제22a도에 있어서 상기 제1a도∼제1d도에 도시한 실시예와 마찬가지로 컨트롤 게이트로 되는 N형 확산층(6), 제1 게이트 절연막(7)과 제1 게이트전극(8)로 이루어지는 마스크 ROM의 제1 MISFET를 형성한다. 마스크 ROM의 제2 MISFET와의 절연을 위해 제1 게이트전극(8)의 상부와 측면에는 절연막(201)과 (211)이 형성된다.In FIG. 22A, a mask ROM including an N-type diffusion layer 6 serving as a control gate, a first gate insulating film 7, and a first gate electrode 8 is formed as in the embodiment shown in FIGS. 1A to 1D. To form the first MISFET. Insulation layers 201 and 211 are formed on the upper and side surfaces of the first gate electrode 8 to insulate the mask ROM from the second MISFET.

제22b도에 있어서 제2게이트 절연막(107)과 제2게이트 전극(108)로 이루어지는 마스크 ROM의 제2 MISFET가 형성된다. 본 실시예에서는 불휘발성 기억소자 QE의 플로팅 게이트와 마스크 ROM의 주변 회로를 구성하는 N채널 MISFET QN과 P채널 MISFET QP의 게이트 전극은 제2층째의 도체층(108)로 형성되어 있다. 물론, 이들 게이트 전극은 제1층째의 도체층(8)에 의해 구성해도 좋다.In FIG. 22B, a second MISFET of a mask ROM including the second gate insulating film 107 and the second gate electrode 108 is formed. In the present embodiment, the gate electrodes of the N-channel MISFET QN and the P-channel MISFET QP constituting the floating gate of the nonvolatile memory device QE and the peripheral circuit of the mask ROM are formed of the conductor layer 108 of the second layer. Of course, you may comprise these gate electrodes by the conductor layer 8 of a 1st layer.

제22c도에 도시한 바와 같이 상기의 실시예와 마찬가지로 해서 이들 각 회로소자가 완성된다. 단, 동일도면에 있어서 비활성화막은 생략되어 있다.As shown in FIG. 22C, each of these circuit elements is completed in the same manner as in the above embodiment. However, in the same drawing, the passivation film is omitted.

이 실시예에서는 상술한 바와 같이 본래의 반도체집적회로장치가 2층 게이트 구조라도 불휘발성 기억소자를 1층 게이트구조로 하는 것에 의해 제조공정이 간단하게 된다.In this embodiment, as described above, even if the original semiconductor integrated circuit device has a two-layer gate structure, the manufacturing process is simplified by using the nonvolatile memory device as the one-layer gate structure.

제23a도와 제23b도에는 다이나믹형 RAM의 구제에 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 사용한 경우의 반도체집적회로장치의 1실시예의 소자구조 단면도가 도시되어 있다.23A and 23B show a sectional view of the device structure of one embodiment of a semiconductor integrated circuit device when a nonvolatile memory device having a one-layer gate structure is used for the rescue of a dynamic RAM.

제23a도의 다이나믹형 메모리셀은 정보기억용 캐패시터가 도체층(203), 유전체막(204), 도체층(205)에 의해 구성된 소위 STC구조로 된다. 제23b도의 다이나믹형 메모리셀은 정보기억용 캐패시터가 N형 확산층(6), 유전체막(204), 도체층(205)로 구성된 소위 플레이너 구조로 된다. 동일도면에서는 비활성화막이 생략되어 도시되어 있다.In the dynamic memory cell of FIG. 23A, an information storage capacitor has a so-called STC structure composed of a conductor layer 203, a dielectric film 204, and a conductor layer 205. In FIG. In the dynamic memory cell shown in Fig. 23B, the information storage capacitor has a so-called planar structure in which an N-type diffusion layer 6, a dielectric film 204, and a conductor layer 205 are formed. In the same drawing, the passivation layer is omitted.

상기 제23a도 및 제23b도 중의 어느 실시예에 있어서도 상기 제21a도∼제21e도에 도시한 실시예와 마찬가지로 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자는 N형 웰영역(102)에 의해 컨트롤 게이트를 구성하고 있으므로, 제조공정의 추가는 없다. 다이나믹형 RAM에 있어서의 결함구제는 어드레스 변환을 실행할 뿐이므로, 필요한 불휘발성 기억소자의 수가 적어도 좋기 때문에 셀크기가 커져도 실질적인 문제는 없다.In any of the embodiments of FIGS. 23A and 23B, as in the embodiments shown in FIGS. 21A to 21E, the nonvolatile memory device having the one-layer gate structure is controlled by the N-type well region 102. There is no addition of a manufacturing process since it is constituted. Since the defect relief in the dynamic RAM only performs the address conversion, the number of nonvolatile memory elements required is at least good, so there is no practical problem even if the cell size becomes large.

또, 2층으로 이루어지는 배선층(15)와 (17)을 구비하고 있는 경우에는 제23b도의 단면도 및 제23c도에 도시한 평면도에 도시한 바와 같이 불휘발성 기억소자의 플로팅 게이트의 전면이 2개의 층으로 이루어지는 배선층(15)와 (17)의 조합에 의해서 덮여져 있다. 즉, 이 실시예에서는 워드선 WL이 제1층째의 알루미늄층(15)에 의해 구성되고, 데이터선 DL이 2층째의 알루미늄층(17)로 구성되어 있다. 그러므로, 2층의 알루미늄층(15)와 (17)이 서로 중첩되어 있고 그 아래에 마련되는 플로팅 게이트를 덮도록 하는 것이다.In addition, when the wiring layers 15 and 17 which consist of two layers are provided, as shown in the sectional drawing of FIG. 23B, and the top view shown in FIG. 23C, the front surface of the floating gate of a nonvolatile memory element has two layers. It is covered by the combination of the wiring layers 15 and 17 which consist of these. That is, in this embodiment, the word line WL is composed of the aluminum layer 15 of the first layer, and the data line DL is composed of the aluminum layer 17 of the second layer. Therefore, the two aluminum layers 15 and 17 overlap each other and cover the floating gate provided thereunder.

제23d도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자에 의한 결함구제회로를 내장한 다이나믹형 RAM의 1실시예의 블록도가 도시되어 있다.FIG. 23D shows a block diagram of one embodiment of a dynamic RAM incorporating a defect repair circuit by a nonvolatile memory device according to the present invention.

다이나믹형 RAM의 메모리부는 메모리매트 DR-MAT, Y게이트회로 DR-YGT, 센스앰프회로 DR-SAM으로 구성된다. 메모리매트 DR-MAT는 제23a도 또는 제23b도에 도시한 바와 같은 정보기억용 캐패시터와 어드레스 선택용의 전송 MISFET로 이루어지는 메모리셀이 매트릭스 형상으로 배치되어 구성되어 있다. 다이나믹형 RAM의 경우에는 마스크 ROM와 같이 나중에 데이터를 기억시키는 불휘발성 기억소자는 필요 없고, 메모리매트 DR-MAT와 동일한 메모리셀로 이루어지는 매트릭스 형상으로 배치되어 구성되어 있는 예비(용장)의 메모리매트 dr-MAT, Y게이트회로 dr-MAT, 센스앰프회로 dr-SAM으로 구성되어 있다. 또, 다이나믹형 RAM에서는 기판바이어스 발생회로 VBBG가 내장된다. 즉, 상기와 같이 예비의 메모리매트 dr-MAT가 메모리매트 DR-MAT와 동일한 휘발성 메모리셀을 사용하는 것, 예비의 메모리매트 dr-MAT로의 라이트용 회로가 없는 것, 기판바이어스 발생회로 VBBG가 탑재되어 있는 점을 제외하면 마스크 ROM의 어드레스 변환의 경우와 동일한 방법으로 다이나믹형 RAM의 결함구제를 할 수 있다.The memory section of the dynamic RAM includes a memory mat DR-MAT, a Y gate circuit DR-YGT, and a sense amplifier circuit DR-SAM. The memory mat DR-MAT is constructed by arranging memory cells formed of an information storage capacitor as shown in FIG. 23A or 23B and a transfer MISFET for address selection in a matrix form. In the case of the dynamic RAM, there is no need for a nonvolatile memory device for storing data later, such as a mask ROM, and a spare memory mat dr which is arranged in a matrix form consisting of the same memory cells as the memory mat DR-MAT. -MAT, Y gate circuit dr-MAT, sense amplifier circuit dr-SAM. In the dynamic RAM, the substrate bias generation circuit VBBG is incorporated. That is, as described above, the spare memory mat dr-MAT uses the same volatile memory cell as the memory mat DR-MAT, there is no circuit for writing to the spare memory mat dr-MAT, and the substrate bias generation circuit VBBG is mounted. Except for this, the dynamic RAM can be repaired in the same manner as in the case of address translation of the mask ROM.

특히 제한되지 않지만, 불휘발성 기억소자로의 라이트시에는 기판바이어스 발생회로 VBBG는 비활성상태로 되어 반도체 기판은 회로의 접지전위로 설정되어 있다. 이것은 불휘발성 기억소자로의 라이트시에 반도체 기판에 형성된 확산층으로 이루어지는 컨트롤 게이트가 높은 전압을 인가하므로, PN접합의 전압이 지나치게 높은 전압을 인가하므로, PN접합의 전압이 지나치게 높게 되지 않도록 하기 위해서이다. 즉, 이것에 의해 PN접합에 대하여 각별한 고내압화를 실시하는 일 없이 상기 확산층을 컨트롤 게이트로서 사용하는 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자로의 라이트가 가능하게 된다.Although not particularly limited, the substrate bias generation circuit VBBG becomes inactive when writing to the nonvolatile memory device, and the semiconductor substrate is set to the ground potential of the circuit. This is to prevent the voltage of the PN junction from becoming too high because the voltage of the PN junction applies an excessively high voltage because the control gate made of the diffusion layer formed on the semiconductor substrate applies a high voltage when writing to the nonvolatile memory element. . In other words, this enables writing to a non-volatile memory device having a one-layer gate structure using the diffusion layer as a control gate, without applying a special high breakdown voltage to the PN junction.

물론, 본 실시예와 같은 다이나믹형 RAM의 결함구제와 마찬가지의 방법으로 스테이틱형 RAM의 결함구제도 실현할 수 있다.Of course, the defect relief of the static RAM can be realized by the same method as the defect relief of the dynamic RAM as in the present embodiment.

제24도에는 본 발명에 관한 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 마이크로컴퓨터의 구제 등에 사용한 경우의 1실시예의 블록도가 도시되어 있다.FIG. 24 shows a block diagram of an embodiment in the case where a nonvolatile memory device having a one-layer gate structure according to the present invention is used for relief of a microcomputer, and the like.

본 실시예의 마이크로컴퓨터는 동일 반도체 기판상에 구성된 CPU(마이크로 프로세서), ROM, RAM, I/O(입출력)포트로 이루어지고, 각각의 회로블럭은 BUS(버스)에 의해 서로 접속되어 있다. CPU에는 μROM, ROM, RAM 및 I/O포트에 있어서 각각 사선으로 표시되어 있다. 이들 구제회로는 상기 제6도∼제15도에 도시한 회로와 유사한 구성으로 되어 있고, μROM과 ROM에서는 불휘발성 기억소자를 사용하여 어드레스 변환과 함께 데이터 기억을 실행하고, RAM에서는 불휘발성 기억소자를 사용하여 어드레스 변환을 실행하고 있다. 이들 구제방법은 상기 실시예와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 또, I/O 포트에서는 예를 들면 TTL 레벨의 입출력과 CMOS 레벨의 입출력의 변경 등이 실행된다. 본 실시예와 같이 컨트롤 게이트를 확산층으로 구성한 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자에 의해 마이크로 프로세서에 탑재한 각각의 논리 블럭의 구제 또는 I/O 포트와 같은 논리변경을 용이하게 실행할 수 있다.The microcomputer of this embodiment is composed of a CPU (microprocessor), ROM, RAM, and I / O (input / output) ports configured on the same semiconductor substrate, and each circuit block is connected to each other by a BUS (bus). The CPUs are indicated by diagonal lines for μROM, ROM, RAM, and I / O ports. These rescue circuits have a configuration similar to the circuits shown in Figs. 6 to 15, and in the ROM and the ROM, data storage is performed along with address conversion using nonvolatile memory elements, and in the RAM, nonvolatile memory elements. Address conversion is performed using. Since these remedies are the same as in the above embodiment, description thereof is omitted. In addition, for example, the I / O port changes input / output at the TTL level and input / output at the CMOS level. As in the present embodiment, the nonvolatile memory device of the one-layer gate structure in which the control gate is formed of a diffusion layer can easily execute logic change such as relief of each logic block mounted on the microprocessor or I / O port.

또, 예비의 BUS를 마련해 두고, 불량으로 된 BUS에 접속되는 각각의 논리블럭의 어드레스를 변환하는 것도 가능하다.It is also possible to provide a spare BUS and convert the address of each logical block connected to the defective BUS.

제25도에는 본 발명에 관한 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 종래의 2층 게이트구조의 EPROM에 탑재한 경우의 1실시예의 소자구조 단면도가 도시되어 있다.FIG. 25 is a cross-sectional view showing the device structure of one embodiment in the case where a nonvolatile memory device having a one-layer gate structure according to the present invention is mounted in a conventional two-layer gate structure EPROM.

본 발명에 관한 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자 QE의 컨트롤 게이트는 상기와 마찬가지로 제조공정을 추가할 필요없이 N형 웰영역(102)로 구성되어 있다. N채널 MISFET QHN과 P채널 MISFET QHP는 2층 게이트구조의 불휘발성 기억소자(EPROM) QEP의 라이트시에 사용하는 고내압 MISFET이며, 제1 게이트절연막(7)과 제1 게이트전극(8)로 구성되어 있다. N채널 MISFET QN과 P채널 MISFET QP는 통상의 동작전압으로 사용하는 MISFET이며, 제2게이트절연막(107)과 제2게이트전극(108)로 구성되어 있다. 2층 게이트구조의 불휘발성 기억소자 QEP는 제1 게이트전극(8)로 이루어지는 플로팅 게이트와 그 상부에 절연막(207)을 거쳐서 마련되는 제2게이트전극(108)로 이루어지는 컨트롤 게이트로 구성되어 있다.The control gate of the nonvolatile memory device QE of the one-layer gate structure according to the present invention is constituted by the N-type well region 102 without the need for additional manufacturing process as described above. The N-channel MISFET QHN and the P-channel MISFET QHP are high voltage resistance MISFETs used to write a nonvolatile memory device (EPROM) QEP having a two-layer gate structure, and are used as the first gate insulating film 7 and the first gate electrode 8. Consists of. The N-channel MISFET QN and the P-channel MISFET QP are MISFETs used at normal operating voltages, and are composed of a second gate insulating film 107 and a second gate electrode 108. The nonvolatile memory device QEP of the two-layer gate structure is composed of a floating gate composed of the first gate electrode 8 and a control gate composed of a second gate electrode 108 provided through the insulating film 207 thereon.

상기와 같은 2층 게이트구조의 EPROM의 구제만의 경우에는 구제용의 불휘발성 기억소자로서도 2층 게이트구조의 EPROM을 사용하는 것이 간단하다. 그러나, 상기 제24도에 도시한 마이크로컴퓨터와 같은 경우에는 제품개발의 초기에 데이터의 변경이 용이한 EPROM를 데이터 ROM으로서 사용하지만, 일시 데이터가 결정된 후는 기능이 동일하더라도 저렴한 마스크 ROM을 사용한다. 이때, 구제를 2층 게이트구조의 EPROM에 의해 실행하고 있으면, 2층 게이트구조의 EPROM을 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자로 변경하지 않으면 안 되어 구제회로의 디버그 또는 칩구성(레이아웃)의 대폭적인 변경이 발생하게 된다. 따라서, 이와 같은 경우에 본 실시예와 같이 구제회로의 부분은 처음부터 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 포함하는 회로로 구성해 둔다. 이것에 의해 예를 들면, 데이터 ROM을 2층 게이트구조의 EPROM에서 마스크 ROM으로 변경한 마이크로컴퓨터를 용이하게 얻을 수 있다. 또는 마이크로 컴퓨터에 탑재하는 불휘발성 기억소자의 수가 적어도 좋은 경우에 편리하다. EPROM을 마스크 ROM으로 변경한 마이크로컴퓨터를 형성하는 기술에 대해서는 예를 들면 1989년 6월 6일 미국에 출원된 미국 특허출원번호 362,249에 기재되어 있다. 이 문헌의 내용을 참조로 한다.In the case of only the rescue of the EPROM having the two-layer gate structure as described above, it is simple to use the EPROM having the two-layer gate structure as the nonvolatile memory device for relief. However, in the case of the microcomputer shown in FIG. 24, an EPROM that can easily change data is used as a data ROM in the early stages of product development, but an inexpensive mask ROM is used even if the function is the same after the temporary data is determined. . At this time, if the relief is performed by the EPROM of the two-layer gate structure, the EPROM of the two-layer gate structure must be changed to the nonvolatile memory device of the one-layer gate structure, and the debug circuit of the relief circuit or the chip configuration (layout) can be greatly reduced. Changes occur. Therefore, in this case, as in the present embodiment, the portion of the relief circuit is composed of a circuit including a nonvolatile memory device having a one-layer gate structure from the beginning. As a result, for example, a microcomputer in which the data ROM is changed from the EPROM having the two-layer gate structure to the mask ROM can be easily obtained. Alternatively, it is convenient when the number of nonvolatile memory elements mounted in the microcomputer is at least good. Techniques for forming a microcomputer in which the EPROM is changed to a mask ROM are described, for example, in US Patent Application No. 362,249 filed in the United States on June 6, 1989. Reference is made to the content of this document.

제26a도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 아날로그회로를 포함하는 반도체집적회로장치의 트리밍에 사용하는 경우의 1실시예의 소자구조 단면도가 도시되고, 제26b도에는 트리밍회로의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다.FIG. 26A is a sectional view showing the device structure of one embodiment when the nonvolatile memory device according to the present invention is used for trimming a semiconductor integrated circuit device including an analog circuit. FIG. 26B is a circuit diagram of one embodiment of a trimming circuit. Is shown.

아날로그회로를 포함하는 반도체집적회로장치는 제26a도에 도시한 바와 같이 디지털부나 아날로그부의 연산증폭회로 AM를 구성하는 N채널 MISFET QN이나 P채널 MISFET QP와 용량소자 QC, 저항소자 QR로 구성된다.A semiconductor integrated circuit device including an analog circuit is composed of an N-channel MISFET QN, a P-channel MISFET QP, a capacitor element QC, and a resistor element QR as shown in FIG. 26A, which constitute an operational amplifier circuit AM of a digital unit or an analog unit.

제26b도에 도시한 트리밍회로는 아날로그회로에 의해 사용되는 기준전압의 트리밍을 실행하는 것이고, 내부에서 발생된 전압 Vin을 3비트의 데이터에 의해 원하는 전압 Vout로 설정하는 것이다. 전압 Vout와 접지전위 사이에는 직렬저항회로 R0이 마련되고, 각각의 상호단자는 디코더 DEC를 거쳐서 연산증폭기 AMP의 한쪽의 단자에 접속되어 있다. 트리밍회로 TRC1∼TRC3에서 발생된 데이터에 의해 디코더 DEC를 동작시켜서 이 저항비를 변경하여 트리밍을 실행한다.The trimming circuit shown in Fig. 26B performs trimming of the reference voltage used by the analog circuit, and sets the internally generated voltage Vin to the desired voltage Vout by 3-bit data. A series resistor circuit R0 is provided between the voltage Vout and the ground potential, and each of the mutual terminals is connected to one terminal of the operational amplifier AMP via the decoder DEC. The decoder DEC is operated on the data generated by the trimming circuits TRC1 to TRC3 to change the resistance ratio to perform trimming.

우선, PC단자를 접지전위로 하고, PD단자에 소정의 데이터를 입력하여 트리밍의 데이터를 결정한다. 다음에, Vcc단자를 접지전위로 하고, PC단자에 라이트전압 Vpp를 인가하고 PD 단자에 앞서 결정한 데이터를 입력하여 불휘발성 기억소자 QE의 라이트를 실행한다.First, the PC terminal is set to the ground potential, and predetermined data is input to the PD terminal to determine the trimming data. Next, the Vcc terminal is set to the ground potential, the write voltage Vpp is applied to the PC terminal, and the data determined before is input to the PD terminal to write the nonvolatile memory device QE.

본 실시예에서 데이터는 저항R을 거쳐서 PD단자에서 직접 입력했지만, 상기 실시예와 같이 해도 좋다. 또는 데이타 입력용의 단자를 1개만 마련하고, 시프트레지스터에 의해 직렬 데이타를 병렬 데이타로 변경하여 라이트를 실행하도록 해도 좋다.In this embodiment, the data is directly input from the PD terminal via the resistor R, but may be the same as in the above embodiment. Alternatively, only one terminal for data input may be provided, and the write may be performed by changing serial data into parallel data by means of a shift register.

또, 아날로그회로를 포함하는 반도체집적회로장치에서는 1V정도의 전지로 동작시키는 경우가 많다. 불휘발성 기억소자 QE의 라이트 전의 임계값전압은 통상 1V정도이고, 이대로는 라이트 전후의 판정이 불가능하다. 이와 같은 경우에는 (1) 불휘발성 기억소자 QE의 게이트전압을 라이트전후의 판정이 가능한 전압, 예를 들면 3∼5V정도로 승압한다. (2) 라이트전의 상태가 디플리션 모드로 되도록 해 두고, 라이트후에 엔한스먼트 모드로 한다. 그리고, 게이트전압을 접지전위로 하여 리드한다. (3) 후술하는 방법에 의해 라이트전의 상태가 엔한스먼트 모드로 되도록 해두고, 라이트후에 디플리션 모드로 한다. 그리고 게이트전압을 접지전위로 하여 리드한다.Moreover, in the semiconductor integrated circuit device including an analog circuit, it is often operated by a battery of about 1V. The threshold voltage before the write of the nonvolatile memory device QE is usually about 1 V, and thus the determination before and after the write is impossible. In such a case, (1) the gate voltage of the nonvolatile memory device QE is boosted to a voltage that can be determined before and after writing, for example, about 3 to 5V. (2) The state before writing is set to the depletion mode, and the writing mode is set after the writing. Then, the gate voltage is read at the ground potential. (3) By the method described below, the state before writing is set to the enhancement mode, and the writing mode is set to the depletion mode after writing. Then, the gate voltage is read at the ground potential.

제27a도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 사용한 종형(NAND) 구성으로 한 메모리 어레이의 1실시예의 회로도가 도시되고, 제27b도에는 그 일부 평면도가 도시되고, 제27c도에는 라이트방법의 원리도가 도시되어 있다.FIG. 27A shows a circuit diagram of one embodiment of a memory array having a vertical (NAND) configuration using a nonvolatile memory device according to the present invention. FIG. 27B shows a partial plan view thereof, and FIG. 27C shows a write method. The principle diagram is shown.

제27a도에 있어서 NAND 구성의 메모리 어레이는 불휘발성 기억소자가 직렬형태로 접속되고, 데이터선(또는 비트선)D0, D1측에는 컬럼스위치를 구성하는 MISFET가 마련되고, 다른쪽끝과 회로의 접지전위점 사이에는 스위치 MISFET가 마련된다. 이 구성은 기본적으로 기억 MISFET가 불휘발성 기억소자인 점과 스위치 MISFET가 마련되는 점을 제외하면 종형의 마스크 ROM과 마찬가지인 구성이다.In FIG. 27A, in the NAND-configured memory array, nonvolatile memory devices are connected in series, MISFETs forming column switches are provided on the data lines (or bit lines) D0 and D1, and the other end and the ground potential of the circuit are provided. Between the points there is a switch MISFET. This configuration is basically the same configuration as the vertical mask ROM except that the memory MISFET is a nonvolatile memory element and a switch MISFET is provided.

제27b도에 있어서 종방향으로 연장되는 알루미늄층으로 이루어지는 워드선 WL이 인접하는 2개의 데이터선 DL에 대응한 컨트롤 게이트를 구성하는 확산층에 공통으로 접촉되고, 이 확산층과 중첩되는 사선으로 표시된 플로팅 게이트가 횡방향으로 연장되는 소오스, 드레인을 구성하는 데이터선 DL를 타고 넘도록 연장되는 것에 의해 직렬형태로 접속되는 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자가 형성된다. 이와 같은 레이아웃을 채용하는 것에 의해서 종래의 횡형(NOR)구성의 메모리 어레이에 비해 점유면적을 약 42%로 저감할 수 있다.In FIG. 27B, a floating gate in which the word line WL made of the aluminum layer extending in the longitudinal direction is in common contact with a diffusion layer constituting a control gate corresponding to two adjacent data lines DL, and is overlapped with the diffusion layer. Is extended so as to cross over the data lines DL constituting the source and drain extending in the lateral direction, thereby forming a nonvolatile memory device having a one-layer gate structure connected in series. By employing such a layout, the occupied area can be reduced to about 42% as compared to the conventional NOR memory array.

제27c도에 있어서 직렬형태로 된 불휘발성 기억소자 중 소오스측부터 차례로 라이트가 실행된다. 이때, 라이트시에 직렬회로에 있어서 직류전류가 흐르지 않도록 제어신호 SW가 접지전위와 같은 로우레벨로 되고 스위치 MISFET가 오프상태로 된다. 그리고, 초기상태에서는 불휘발성 기억소자의 임계값전압은 정의 전압(엔한스 모드)를 갖도록 되어 있다.In Fig. 27C, writing is performed sequentially from the source side of the nonvolatile memory devices in series. At this time, the control signal SW is set at the same low level as the ground potential and the switch MISFET is turned off so that a DC current does not flow in the series circuit during writing. In the initial state, the threshold voltage of the nonvolatile memory device has a positive voltage (enhanced mode).

이 상태에서 워드선 W7에 접속된 불휘발성 기억소자에서 라이트가 실행되고, 워드선 W7이 접지전위와 같은 로우레벨로, 다른 워드선 W6∼W1과 컬럼스위치의 제어신호 Y0, Y1은 비교적 높은 전압으로 된다. 라이트 데이터 D0이 로우레벨이면, 컨트롤 게이트와 드레인 사이에 전계가 적용하지 않으므로, 플로팅 게이트에서 드레인을 향하여 터널전류가 흐르지 않아 상기 임계값전압(Vth 0) 그대로이다. 이에 비해 라이트 데이터 D0이 비교적 높은 전압으로 된 하이레벨이면, 컨트롤 게이트와 드레인 사이에 고전계가 작용하여 플로팅 게이트에서 드레인을 향하여 터널전류가 흐르고, 임계값전압(Vth 0)으로 변환시킨다.In this state, writing is performed in the nonvolatile memory device connected to the word line W7, and the word line W7 is at the same low level as the ground potential, and the other word lines W6 to W1 and the control signals Y0 and Y1 of the column switch have a relatively high voltage. Becomes When the write data D0 is at the low level, no electric field is applied between the control gate and the drain, so that no tunnel current flows from the floating gate toward the drain, thereby maintaining the threshold voltage Vth 0. On the other hand, when the write data D0 is at a high level with a relatively high voltage, a high electric field is applied between the control gate and the drain, and the tunnel current flows from the floating gate toward the drain, and is converted to the threshold voltage Vth 0.

이하, 마찬가지로 하여 W6∼W0의 순서로 선택 워드선을 로우레벨로 하여 라이트를 실행한다. 이와 같은 라이트동각에 있어서는 터널전류밖에 흐르지 않으므로 라이트전류는 적어지고, NOR형 구성의 경우와 같은 전류 균열 등이 불필요하게 되어 회로구성이 간단하게 된다.In the same manner, writing is performed with the selected word line at the low level in the order of W6 to W0. Since only the tunnel current flows in such a light angle, the light current is reduced, so that the current crack or the like as in the case of the NOR type configuration is unnecessary, thereby simplifying the circuit configuration.

또한, 리드시에는 제어신호 SW를 하이레벨로 하고 스위치 MISFET를 온상태로 한다. 이 상태에서 종래의 메모리셀이 상기와 같이 기억정보에 따라서 디플리션형이 엔한스먼트형으로 되어 있으므로, 종래의 종형 ROM과 마찬가지로 하여 리드된다.At the time of read, the control signal SW is set high and the switch MISFET is turned on. In this state, since the depletion type is the enhancement type in accordance with the storage information as described above, the conventional memory cell is read in the same manner as the conventional vertical ROM.

제28도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 사용하여 전기적으로도 소거가능하게 하는 경우의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다.FIG. 28 shows a circuit diagram of one embodiment in the case where the nonvolatile memory device according to the present invention is also electrically erasable.

이 실시예에서는 데이터의 라이트를 종래의 EPROM과 마찬가지로 열캐리어를 이용하여 실행하고, 데이터의 소거를 상기 제27c도에 도시한 것과 마찬가지로 터널전류를 이용한다. 즉, 데이터의 라이트는 상기 제15도에 도시한 것과 마찬가지로 하여 실행한다. 데이터의 소거의 경우는 소거하고자 하는 불휘발성 기억소자의 워드선을 로우레벨로 한다. 이것에 의해 P채널 MISFET Q2가 온상태로 되어 소오스 선으로 하이레벨(Vpp)를 공급하고, 상기 제27도에 도시한 것과 유사한 바와 같이 컨트롤 게이트와 소오스 사이에 고전계를 작용시켜서 플로팅 게이트와 소오스 사이에 터널전류를 흐르게 하는 것이다. MISFET Q3은 제어신호 RW에 의해서 라이트시에 오프상태, 소거시에는 온상태로 된다. MISFET Q1은 워드선의 선택에 따라서 온상태로 된다.In this embodiment, data is written using a thermal carrier as in the conventional EPROM, and data is erased using a tunnel current as shown in Fig. 27C. In other words, writing of data is performed in the same manner as shown in FIG. In the case of erasing data, the word line of the nonvolatile memory device to be erased is set at the low level. As a result, the P-channel MISFET Q2 is turned on to supply the high level (Vpp) to the source line, and as shown in FIG. 27, a high electric field is applied between the control gate and the source, thereby floating the gate and the source. The tunnel current flows in between. The MISFET Q3 is turned off at the time of writing and on at the time of erasing by the control signal RW. The MISFET Q1 is turned on in accordance with the selection of the word line.

리드시에 비선택 워드선에 접속된 불휘발성 기억소자의 소오스는 MISFET Q1의 오프상태로 의해서 개방상태로 되므로, 불휘발성 기억소자가 과소거되어 디플리션 상태로 되어도 기억소자에 누설전류가 흐르지 않아 리드시에는 문제가 발생하지 않는다.Since the source of the nonvolatile memory device connected to the unselected word line at the time of reading is open by the OFF state of the MISFET Q1, no leakage current flows in the memory device even when the nonvolatile memory device is erased and depleted. Therefore, no problem occurs at the time of lead.

제29a도와 제29b도에는 본 발명에 관한 반도체집적회로장치의 1실시예의 레이아웃도가 도시되어 있다. 동일도면의 실시예는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 사용한 구제회로를 마스크 ROM에 탑재한 경우에 적합하다.29A and 29B show a layout diagram of one embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention. The embodiment of the same drawing is suitable for a case where a relief circuit using a nonvolatile memory device according to the present invention is mounted in a mask ROM.

제29a도에 있어서 칩의 중앙부에 패드가 마련되고, 패드와 메모리매트 MAT 사이에 사선으로 표시한 바와 같이 구제회로가 마련된다.In FIG. 29A, a pad is provided at the center of the chip, and a relief circuit is provided as indicated by the diagonal lines between the pad and the memory mat MAT.

제29b도에 있어서 칩의 중앙부에 마련된 지즈재그 형상으로 2열로 배치된 패드 사이에 사선으로 표시한 바와 같이 구제회로가 마련된다.In Fig. 29B, a relief circuit is provided as indicated by diagonal lines between pads arranged in two rows in a jig-zag shape provided in the center portion of the chip.

상기와 같은 구성에 있어서는 1) 칩의 중앙부는 패키지로 봉지했을 때의 응력이 작으므로, 불휘발성 기억소자의 특성변동이 적고, 또 신뢰성도 높게할 수 있다. 2) 마스크 ROM이 대용량으로 되면, 전원선이나 접지선 또는 신호선이 길어진다. 이 결과, 신호지연이나 잡음에 의한 오동작이 문제로 된다. 이 대책으로서 패드를 칩의 중앙부에 배치할 필요가 있다. 이 경우에 구제회로를 배치하는 위치는 가장 공간을 얻기 쉬운 패드 주변이 바람직하다. 이와 같이 하면 칩 크기의 증대를 방지할 수 있다.In the above configuration, 1) the central portion of the chip has a small stress when the package is encapsulated, so that the characteristics of the nonvolatile memory element can be small and the reliability can be improved. 2) When the mask ROM becomes large in capacity, the power supply line, ground line, or signal line becomes long. As a result, malfunctions due to signal delay or noise become a problem. As a countermeasure, it is necessary to arrange the pad in the center of the chip. In this case, the position where the relief circuit is arranged is preferably around the pad where the space is most easily obtained. In this way, an increase in chip size can be prevented.

제29c도와 제29d도에는 본 발명에 관한 반도체집적회로장치의 다른 1실시예의 레이아웃이 도시되어 있다. 동일도면의 실시예는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자를 사용한 구제회로를 마이크로컴퓨터에 탑재한 경우에 적합하다.29C and 29D show a layout of another embodiment of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention. The embodiment of the same drawing is suitable for the case where a microcomputer is equipped with a relief circuit using the nonvolatile memory device according to the present invention.

제29c도에 있어서 사선으로 표시한 구제회로는 칩의 1개의 개소에 일괄되어 있다. 이 구성에서는 외부에서 구제회로로의 데이터선의 입력을 용이하게 실행할 수 있다.In Fig. 29C, the relief circuits indicated by the oblique lines are collectively located at one location of the chip. In this configuration, the data line can be easily input from the outside to the relief circuit.

제29d도에 있어서 구제회로는 각 구제할 기능블럭마다 예를 들면 μROM, ROM, RAM 또는 ADC(아날로그/디지털 변환회로)로 분산되어 배치된다. 이 구성에 있어서는 구제회로가 그것과 대응하는 회로에 근접하여 마련되므로 구제시의 지연시간을 짧게 할 수 있다.In Fig. 29d, the relief circuit is distributed to each of the functional blocks to be saved, for example, in a micro ROM, a ROM, a RAM, or an ADC (analog / digital conversion circuit). In this configuration, since the relief circuit is provided in close proximity to the circuit corresponding thereto, the delay time at the time of rescue can be shortened.

제30a도와 제30b도에는 불휘발성 기억소자로의 라이트동작에 사용하는 패드의 1실시예의 회로도가 도시되어 있다. 제30a도에서는 패드를 전원전압 Vcc로 풀업하는 고저항값을 갖게 된 P채널 MISFET가 마련된다. 제30b도에서는 패드를 회로의 접지전위로 풀다운하는 고저항값을 갖게 된 N채널 MISFET가 마련된다.30A and 30B show a circuit diagram of one embodiment of a pad used for writing to a nonvolatile memory device. In FIG. 30A, a P-channel MISFET having a high resistance value for pulling up the pad to the power supply voltage Vcc is provided. In FIG. 30B, an N-channel MISFET having a high resistance value for pulling down the pad to the ground potential of the circuit is provided.

이와 같이 구제시나 기능변경시에 2층 게이트구조의 불휘발성 기억소자로의 라이트동작에 사용되는 패드에 대하여 풀업 또는 풀다운 저항소자를 마련하고, 이들 패드는 직접 외부단자에 접속하지 않는다.In this way, a pull-up or pull-down resistor is provided for pads used for writing to a nonvolatile memory device having a two-layer gate structure at the time of relief or function change, and these pads are not directly connected to external terminals.

이와 같은 구성으로 하는 것에 의해 외부단자수의 증가를 방지할 수 있다. 또, 상기와 같은 결함구제나 기능변경이 실행된 반도체집적회로장치에 있어서는 그것에 사용되는 패드가 풀업 또는 풀다운되어 고정레벨로 되므로, 패드가 바람직하지 않은 전위를 갖는 것에 의한 오동작을 방지할 수 있다. 풀업 또는 풀다운시키는 저항소자는 상기와 같은 고저항 MISFET 대신에 폴리실리콘 등을 이용하는 것이라도 좋다.Such a configuration can prevent an increase in the number of external terminals. Further, in the semiconductor integrated circuit device in which the above-described defect repair or function change has been performed, the pad used for it is pulled up or pulled down to a fixed level, thereby preventing malfunction due to the pad having an undesirable potential. As the pull-up or pull-down resistor, polysilicon or the like may be used instead of the high-resistance MISFET.

제31a도에는 트리밍방법의 1실시예를 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다.FIG. 31A is a flowchart for explaining an embodiment of a trimming method.

이 실시예에서는 외부단자 또는 다른 단자와 공용하는 단자에 의해 패키지로 봉지한 후에 트리밍 데이터를 결정한다.In this embodiment, the trimming data is determined after sealing in a package by an external terminal or a terminal shared with other terminals.

제31b도에는 트리밍방법의 다른 1실시예를 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다.FIG. 31B is a flowchart for explaining another embodiment of the trimming method.

이 실시예에서는 트리밍에 사용되는 여러 비트의 데이터 중 패키지로 봉지하기 전, 즉 반도체 웨어퍼상에 칩이 완성되었을 때의 프로빙 공정에 있어서 상위 비트를 결정하여 대략 트리밍을 실행하고, 칩이 패키지로 봉지한 후에 남은 하위 비트를 결정하여 미소한 트리밍을 실행한다. 이와 같은 트리밍방법을 채용하는 것에 의해 칩이 패키지로 봉지되었을 때의 열처리 등에 의해서 발생하는 소자특성의 미소한 변동에도 대응한 정밀도 좋은 트리밍이 가능하게 된다.In this embodiment, trimming is performed by determining the upper bits in the probing process when the chip is completed on the semiconductor wafer, that is, when the chip is completed on the semiconductor wafer, and the chip is encapsulated in the package. After that, the remaining low bit is determined to perform a minute trimming. By employing such a trimming method, it is possible to precisely trim a small amount of device characteristic caused by heat treatment or the like when the chip is sealed in a package.

제32도에는 본 발명에 관한 불휘발성 기억소자에 라이트를 패키지로 봉지한 후에 실행하는 경우의 1실시예의 흐름도가 도시되어 있다.FIG. 32 shows a flow chart of one embodiment in the case where writing is performed after encapsulating a light in a nonvolatile memory device according to the present invention.

칩 형성공정에서는 상기 설명한 바와 같이 반도체 웨이퍼상에 있어서 원하는 반도체집적을 형성한다.In the chip forming step, as described above, the desired semiconductor integrated film is formed on the semiconductor wafer.

테스트공정에서는 불휘발성 기억소자를 포함하는 반도체집적회로의 테스트를 실행한다. 불휘발성 기억소자의 테스트는 데이터를 라이트하기 전의 상태와 데이터를 라이트한 후의 상태의 양쪽을 실행한다. 소거공정에서는 불휘발성 기억소자를 초기상태로 되돌린다. 즉, 데이터를 라이트하기 전의 상태로 한다. 소거공정에서는 불휘발성 기억소자를 초기상태로 되돌린다. 즉, 데이타를 라이트하기 전의 상태로 한다. 소거은 불휘발성 기억소자가 EPROM일 때에 자외선을 조사시키는 것에 의해 실행한다. 이 실시예의 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자는 그 플로팅 게이트상에 알루미늄 등으로 이루어지는 장벽층이 마련되어 있다. 이 알루미늄층 자체는 자외선을 투과시키지 않지만, 자외선의 회절이나 난반사에 의해 소거가 가능하다. 특히, 상기 실시예와 같이 장벽층을 플로팅 게이트상의 일부밖에 마련하지 않는 경우나 슬릿을 마련한 경우에는 효율좋게 소거가 가능하다. 최종 비활성화막으로부터의 래디컬한 수소가 플로팅 게이트에 도달하는 것을 방지하도록 플로팅 게이트상의 전면을 알루미늄으로 덮도록 한 경우에도 장벽층이 플로팅 게이트에서 연장하는 거리가 짧으므로, 상기와 같은 자외선을 회절이나 난반사에 의해서 충분히 소거가 가능하다.In the test process, a test of a semiconductor integrated circuit including a nonvolatile memory device is performed. The test of the nonvolatile memory device performs both a state before writing data and a state after writing data. In the erase process, the nonvolatile memory device is returned to its initial state. That is, it is set as the state before writing data. In the erase process, the nonvolatile memory device is returned to its initial state. In other words, it is set as before the data is written. Erasing is performed by irradiating ultraviolet rays when the nonvolatile memory element is an EPROM. In the nonvolatile memory device of the one-layer gate structure of this embodiment, a barrier layer made of aluminum or the like is provided on the floating gate. The aluminum layer itself does not transmit ultraviolet rays, but can be erased by diffraction or diffuse reflection of ultraviolet rays. In particular, in the case where only a part of the barrier layer is provided on the floating gate or when the slit is provided as in the above-described embodiment, the erase can be performed efficiently. Even when the front 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 of the barrier layer extending from the floating gate is short. It can be sufficiently erased by.

또한, 종래와 같이 2층 게이트구조의 EPROM에 있어서 마찬가지로 결함구제를 위한 2층 게이트구조의 EPROM을 사용하여 어드레스 변환에 사용하는 경우에는 메모리 어레이부의 소거동작에 의해서 상기 어드레스 변환부로 소거되는 것을 방지하기 위해 알루미늄층을 어드레스 변환부의 전면을 덮는 것이 실행되고 있다. 이 경우에는 메모리 어레이부의 소거용의 자외선의 회절이나 난반사도 고려하여 알루미늄의 차폐막을 큰 크기로 형성한다. 따라서, 동일한 알루미늄층이라도 본 발명에 관한 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자에 있어서는 최종 비활성화막에서 래디컬한 수소가 플로팅 게이트에 침입하게 되는 것을 막기 위한 장벽층으로서 알루미늄층과는 그 기술적 사상에 있어서 본질적으로 다른 것이다.In the case of using the address conversion using the two-layer gate structure EPROM similarly to the defect in the EPROM having the two-layer gate structure as in the prior art, the erasing operation of the memory array unit prevents the erase from the address conversion unit. In order to cover the entire surface of the address conversion section, an aluminum layer is performed. In this case, a shielding film of aluminum is formed to a large size in consideration of diffraction and diffuse reflection of ultraviolet light for erasing the memory array unit. Therefore, even in the same aluminum layer, in the nonvolatile memory device of the one-layer gate structure according to the present invention, the aluminum layer serves as a barrier layer for preventing radical hydrogen from entering the floating gate in the final passivation film. It is essentially different.

봉지 공정에서는 반도체 웨이퍼에서 개개로 분리된 칩 중 테스트 결과와 양품으로 된 것을 패키지로 봉지한다.In the encapsulation process, the test results and the good ones of the chips separated from the semiconductor wafer are encapsulated in a package.

데이터 기억공정에서는 원하는 데이터를 불휘발성 기억소자에 기억한다.In the data storage process, desired data is stored in a nonvolatile memory device.

상기 테스트공정에 있어서 불휘발성 기억소자의 테스트가 실행되고 있으므로, 데이터 기억공정에서는 불휘발성 기억소자에 대하여 어떠한 데이터를 기억하더라도 양호한 반도체집적회로장치를 얻을 수 있다.Since the test of the nonvolatile memory device is performed in the test step, a good semiconductor integrated circuit device can be obtained in the data storage step even if any data is stored for the nonvolatile memory device.

상기의 테스트공정은 어떠한 불휘발성 기억소자에도 유효하지만, 특히 불휘발성 기억소자가 EPROM이고, 제33a도, b도에 도시한 바와 같은 자외선을 투과시키지 않는 플라스틱 등의 패키지로 봉지한 경우, 즉 자외선에 의한 소거기능을 불능으로 하여 불휘발성 기억소자를 1회만의 라이트로 사용하는 경우에 유효하다.Although the above test step is effective for any nonvolatile memory device, in particular, when the nonvolatile memory device is an EPROM and is sealed with a package such as a plastic that does not transmit ultraviolet light as shown in Figs. This function is effective when the nonvolatile memory device is used as a write only once and the erase function is disabled.

본 발명에 관한 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 마스크 ROM의 결함구제 이외에 마스크 ROM의 데이터변경 또는 수정에 이용하는 것이라도 좋다. 또, 불휘발성 기억소자를 논리결정소자로서 사용한 PLD에 적용하고, 회로기능의 설정/변경을 실행하도록 사용하는 것이라도 좋다. 이와 같은 마스크 ROM이나 디지털 집적회로의 기능설정이나 변경에 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 사용하는 경우에는 컨트롤 게이트를 형성하는 확산층을 추가하는 것만으로 좋고, CMOS회로에 있어서는 웰영역을 이용할 수 있으므로 그것도 불필요하게 되어 2층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 사용하는 경우에 비해 제조공정을 간략화할 수 있다. 그리고, 상기 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자에는 장벽층이 마련되어 있으므로, 고신뢰성을 얻을 수 있다. 이 실시예의 2층 게이트구조의 불휘발성 기억소자는 그 자체로 1개의 반도체 기억장치를 구성해도 좋다. 그러나, 2층 게이트구조의 불휘발성 기억소자에 비해 셀크기가 대폭으로 커진다. 그 때문에, 이 실시예의 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자는 상기와 같은 마스크 ROM 등의 메모리회로의 결함구제용이나 디지털회로의 기능설정/변경용의 소용량의 기억회로에 적합하다.The nonvolatile memory device having the single-layer gate structure according to the present invention may be used for data change or correction of the mask ROM in addition to the defect relief of the mask ROM. In addition, the nonvolatile memory device may be applied to a PLD used as a logic crystal device and used to set / change a circuit function. In the case of using a non-volatile memory device having a single-layer gate structure for setting or changing a function of such a mask ROM or a digital integrated circuit, it is only necessary to add a diffusion layer forming a control gate, and a well region can be used in a CMOS circuit. This also becomes unnecessary, and the manufacturing process can be simplified as compared with the case of using a nonvolatile memory device having a two-layer gate structure. In addition, since the barrier layer is provided in the nonvolatile memory device having the one-layer gate structure, high reliability can be obtained. The nonvolatile memory device of the two-layer gate structure of this embodiment may itself constitute one semiconductor memory device. However, the cell size is significantly larger than that of the nonvolatile memory device having the two-layer gate structure. Therefore, the nonvolatile memory device of the single-layer gate structure of this embodiment is suitable for the defect storage of memory circuits such as the mask ROM and the like and the small capacity memory circuits for setting / changing the functions of the digital circuits.

상기의 실시예에서 얻어지는 작용효과는 다음과 같다. 즉, (1) 확산층에 의해 구성된 컨트롤 게이트에 대하여 그 일부가 얇은 절연막을 거쳐서 중첩되도록 형성된 도체층으로 이루어지는 플로팅 게이트의 상부 전면을 덮도록 정벽층을 형성하는 것에 의해 데이터 유지특성의 대폭적인 개선이 가능하게 된다는 효과가 얻어진다.The working effect obtained in the above Example is as follows. That is, (1) a significant improvement in data retention characteristics can be obtained by forming a front wall layer covering the upper entire surface of the floating gate made of a conductor layer formed so that a part thereof overlaps with a thin insulating film with respect to the control gate formed by the diffusion layer. The effect that it becomes possible is obtained.

(2) 반도체집적회로장치에 있어서의 최종 비활성화막으로서 플라즈마 CVD법에 의해 형성된 나이트 라이드막에 의해 구성하는 경우에는 저렴한 플라스틱 패키지를 이용할 수 있으므로, 상기 장벽층에 의해 데이터 유지특성의 개선을 도모하면서 저렴한 반도체집적회로장치를 얻을 수 있다는 효과가 얻어진다.(2) In the case of a nitride film formed by plasma CVD as a final passivation film in a semiconductor integrated circuit device, an inexpensive plastic package can be used, and the barrier layer is used to improve data retention characteristics. The effect that an inexpensive semiconductor integrated circuit device can be obtained is obtained.

(3) 상기 장벽층은 도체층 또는 플라즈마 CVD법에 의해 형성된 산화막을 이용하는 것에 의해 각별한 제조공정을 추가하는 일 없이 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자의 데이터 유지특성을 개선할 수 있다는 효과가 얻어진다.(3) By using the oxide layer formed by the conductor layer or the plasma CVD method, the barrier layer can obtain the effect of improving the data retention characteristics of the nonvolatile memory device having the single-layer gate structure without adding a special manufacturing process. .

(4) 상기 장벽층은 상기 컨트롤 게이트가 접속되는 알루미늄층으로 이루어지는 워드선과 일체적으로 구성하는 것에 의해 간단하게 장벽층을 형성할 수 있다는 효과가 얻어진다.(4) The barrier layer can be formed integrally with a word line made of an aluminum layer to which the control gate is connected, whereby the barrier layer can be easily formed.

(5) 상기 장벽층이 마련된 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 사용하여 마스크 ROM 또는 디지털회로의 결함구제 또는 기능설정/변경에 사용하는 것에 의해 제조공정의 증가를 방지하면서 고신뢰성 하에 상기 결함구제 및 기능설정/변경이 가능하게 된다는 효과가 얻어진다.(5) By using the non-volatile memory device of the single-layer gate structure provided with the barrier layer for use in defect repair or function setting / change of the mask ROM or digital circuit, the defect repair under high reliability while preventing an increase in the manufacturing process. And the effect that the function setting / change is enabled.

(6) 아날로그회로와 ROM 또는 RAM을 포함하는 반도체집적회로장치에 있어서 패키지로 봉지하기 전에 ROM 또는 RAM의 구제를 실행하고, 패키지로 봉지한 후에 아날로그회로의 트리밍을 실행할 수 있다는 효과가 얻어진다.(6) In a semiconductor integrated circuit device including an analog circuit and a ROM or a RAM, the effect of executing the rescue of the ROM or the RAM before sealing with a package and trimming the analog circuit after the sealing with the package is obtained.

(7) 마스크 ROM의 결함구제나 데이터 수정변경에 장벽층이 마련된 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 사용하는 것에 의해 제조공정이나 점유면적을 증가시키는 일 없이 고신뢰성하에 이들 결함구제나 데이터 수정변경이 가능하게 된다는 효과가 얻어진다.(7) By using a non-volatile memory device having a single-layer gate structure provided with a barrier layer for defect repair or data correction and modification of the mask ROM, these defect relief or data correction and alteration can be made with high reliability without increasing the manufacturing process or the occupied area. The effect that this becomes possible is obtained.

(8) 워드선에 대응하는 여러개로 이루어지는 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자의 소오소를 공통 소오스선에 접속하고, 대응하는 워드선의 선택신호에 의해 스위치 제어되는 스위치소자에 의해서 회로의 접지전위를 인가하도록 하는 것에 의해 비선택 워드선의 기억소자에서의 누설전류의 발생을 방지할 수 있어 그것에 따라서 내압의 향상도 가능하게 된다는 효과가 얻어진다.(8) The source of the nonvolatile memory device having a plurality of single-layer gate structures corresponding to the word line is connected to the common source line, and the grounding potential of the circuit is controlled by a switch element that is controlled by the selection signal of the corresponding word line. By applying it, it is possible to prevent the occurrence of leakage current in the memory element of the non-selected word line, thereby achieving the effect of improving the breakdown voltage.

(9) 상기 매트릭스 형상으로 배치된 불휘발성 기억소자는 그것에 결합되는 데이터선에 마련된 칩회로에 유지된 라이트 데이터에 따라서 1개의 워드선에 접속되는 여러개로 이루어지는 메모리셀에 대하여 동시에 라이트하도록 하는 것에 의해서 라이트 시간의 단축화가 가능하게 된다는 효과가 얻어진다.(9) The nonvolatile memory elements arranged in the matrix form are simultaneously written to a plurality of memory cells connected to one word line in accordance with write data held in a chip circuit provided in a data line coupled thereto. The effect that the write time can be shortened is obtained.

(10) 상기 워드선의 선택신호는 부하 MISFET와 구동 MISFET의 콘덕턴스비에 따른 출력레벨을 형성하는 구동회로를 사용하는 것에 의해 회로의 간소화가 가능하게 되고, 불휘발성 기억소자의 공통화된 소오스에 접지전위를 인가하는 스위치소자에서는 CMOS회로에 의해 형성된 선택신호를 서브워드선을 거쳐서 전달하도록 하는 것에 의해서 누설전류의 발생을 확실히 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.(10) The selection signal of the word line can be simplified by using a driving circuit which forms an output level in accordance with the conductance ratio of the load MISFET and the driving MISFET, and is grounded to a common source of the nonvolatile memory device. In the switch element to which the potential is applied, the effect that the leakage current can be reliably prevented is obtained by transmitting the selection signal formed by the CMOS circuit via the subword line.

(11) 불휘발성 기억소자가 EPROM일 때와 같이 통상의 동작을 실행하는 전압 Vcc를 통상 상태에서는 5V와 같은 비교적 작은 전압으로 하고, 라이트 동작일 때에는 7V 또는 8V와 같은 높은 전압으로 한다. 이것에 의해 라이트계의 회로로서 고내압 MISFET를 사용할 필요가 없이 반도체집적회로의 제조공정의 간략화가 가능하게 된다는 효과가 얻어진다.(11) As in the case where the nonvolatile memory device is an EPROM, the voltage Vcc for performing a normal operation is set to a relatively small voltage such as 5 V in a normal state, and a high voltage such as 7 V or 8 V in a write operation. This achieves the effect that the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit can be simplified without the need for using a high breakdown voltage MISFET as the light circuit.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시예에 따라 구체적으로 설명했지만, 본원 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경 가능한 것은 물론이다. 예를 들면 장벽층은 최종 비활성화막보다 하층으로서 플로팅 게이트층보다 상층에 구성하면 좋다. 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자의 패턴의 여러 가지의 실시형태를 채용할 수 있다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the Example, this invention is not limited to the said Example, Of course, can be variously changed in the range which does not deviate from the summary. For example, the barrier layer may be formed above the floating gate layer as a lower layer than the final passivation film. Various embodiments of the pattern of the nonvolatile memory device having the one-layer gate structure can be adopted.

본 발명에 관한 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자는 라이트를 열캐리어로 실행하고, 소거는 소오스 또는 드레인에 고전압을 인가하여 터널전류로 실행하거나 또는 라이트와 소거를 터널전류로 실행하는 전기적으로 라이트와 소거가 가능한 불휘발성 기억소자로서도 이용할 수 있다.The non-volatile memory device of the one-layer gate structure according to the present invention executes the light as a thermal carrier, and erases the light by applying a high voltage to the source or drain to perform a tunnel current or electrically and writes and erases to the tunnel current. It can also be used as an erasable nonvolatile memory device.

본 발명은 1층 게이트구조의 불휘발성 기억소자 그 자체 및 그것을 기능설정 또는 변경 또는 용장회로 등에 사용하는 반도체집적회로장치에 널리 이용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used for a nonvolatile memory device having a one-layer gate structure itself and a semiconductor integrated circuit device using the same for setting or changing a function or redundancy circuit.

본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해서 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다. 즉, 확산층에 의해 구성된 컨트롤 게이트에 대하여 그 일부가 얇은 절연막을 거쳐서 중첩하도록 형성된 도체층으로 이루어지는 플로팅 게이트 상부 전면 또는 일부를 덮도록 장벽층을 형성하는 것에 의해 데이터 유지특성의 대폭적인 개선이 가능하게 된다. 또, 상기 장벽층이 마련된 단층 게이트구조의 불휘발성 기억소자를 사용해서 마스크 ROM 또는 디지털회로의 결함구제 또는 기능설정/변경에 사용하는 것에 의해 제조공정의 증가를 방지하면서 고신뢰성하에 상기 결함구제 및 기능설정/변경이 가능하게 된다.The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed herein will be briefly described as follows. That is, by forming a barrier layer so as to cover the entire surface or part of the floating gate formed of a conductor layer formed so that a part of the control gate formed by the diffusion layer overlaps with a thin insulating film, a significant improvement in data retention characteristics is possible. do. In addition, by using the non-volatile memory device having a single-layer gate structure provided with the barrier layer for use in defect repair or function setting / change of a mask ROM or digital circuit, the defect repair can be performed under high reliability while preventing an increase in the manufacturing process. Function setting / change is possible.

Claims (17)

여러 개의 리드온리 메모리셀을 포함하는 메모리 매트릭스, 어드레스신호에 따라서 상기 메모리 매트릭스에서 메모리셀을 선택하는 디코더, 여러개의 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀을 포함하는 용장 메모리 매트릭스, 상기 디코더와는 분리되고, 어드레스신호에 따라서 상기 용장 메모리 매트릭스에서 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀을 선택하는 용장 디코더 및 상기 디코더와 상기 용장 디코더에 결합되고, 상기 메모리 매트릭스와 상기 용장 메모리 매트릭스 중 어느 하나에서 선택적으로 데이터를 출력하는 출력회로를 포함하고, 어드레스신호에 따라서 선택된 메모리셀이 결합을 가질 때, 그 선택된 메모리셀에 기억되어 있는 데이터 대신에 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀에 기억되어 있는 데이터를 출력하는 반도체기억장치.A memory matrix including a plurality of read-only memory cells, a decoder for selecting a memory cell in the memory matrix according to an address signal, a redundant memory matrix including a plurality of electrically programmable memory cells, and separated from the decoder A redundancy decoder for selecting an electrically programmable memory cell in the redundant memory matrix in accordance with a signal and an output circuit coupled to the decoder and the redundant decoder and selectively outputting data in any one of the memory matrix and the redundant memory matrix And a semiconductor memory device for outputting data stored in an electrically programmable memory cell instead of data stored in the selected memory cell when the selected memory cell has a combination according to the address signal. . 제1항에 있어서, 상기 메모리 매트릭스는 각각 리드온리 메모리셀이 결합된 여러개의 데이터선과 리드온리 메모리셀이 결합된 여러개의 워드선을 포함하고, 상기 디코더는 상기 메모리 매트릭스내의 여러개의 워드선에서 워드선을 선택하는 제1디코더회로, 선택신호를 형성하는 제2디코더회로 및 상기 어드레스신호에 따라서 상기 메모리 매트릭스내의 여러개의 데이터선에서 데이터선을 선택하는 컬럼선택회로를 포함하고, 상기 용장 메모리 매트릭스는 각각 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀이 결합된 여러개의 용장 데이터선을 포함하고, 상기 용장 디코더는 상기 제1 디코더회로 및 상기 제2디코더회로로 분리되고, 용장 선택신호를 형성하는 용장 디코더회로와 상기 컬럼 선택회로로 분리되고, 상기 용장 선택신호에 따라서 상기 여러 개의 용장 데이터선에서 용장 데이터선을 선택하는 용장 컬럼선택회로를 포함하고, 상기 출력회로는 상기 컬럼 선택회로와 상기 용장 컬럼선택회로에 결합되어 있는 반도체기억장치.2. The memory matrix of claim 1, wherein each of the memory matrices includes a plurality of data lines coupled to read only memory cells and a plurality of word lines coupled to read only memory cells, and the decoder includes a plurality of word lines in the plurality of word lines in the memory matrix. A redundancy memory matrix including a first decoder circuit for selecting a line, a second decoder circuit for forming a selection signal, and a column selection circuit for selecting data lines from a plurality of data lines in the memory matrix in accordance with the address signal; A redundant decoder data line, each of which is electrically coupled with a programmable memory cell, wherein the redundant decoder is divided into the first decoder circuit and the second decoder circuit and forms a redundant select signal and the column; Separated into a selection circuit, and the plurality of Chapter data includes a redundant column selection circuit for selecting a redundant data lines in a line, wherein the output circuit includes a semiconductor memory device to which is bonded with the column select circuit the redundancy column selection circuit. 제2항에 있어서, 상기 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀의 각각은 불순물층에 의해서 형성된 컨트롤 게이트 및 도전층을 포함하고 절연층을 거쳐서 중첩된 부분을 갖는 플로팅 게이트를 포함하는 반도체기억장치.3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein each of said electrically programmable memory cells comprises a control gate formed by an impurity layer and a floating gate having a conductive layer and having an overlapping portion through an insulating layer. 제3항에 있어서, 상기 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀의 각각은 상기 플로팅 게이트를 그 일부가 덮도록 마련된 장벽층을 더 포함하는 반도체 기억장치.4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein each of said electrically programmable memory cells further comprises a barrier layer provided to cover a portion of said floating gate. 제4항에 있어서, 상기 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀에 데이터를 전기적으로 라이트하도록 상기 용장 메모리 매트릭스에 결합된 라이트수단을 포함하는 반도체기억장치.5. The semiconductor memory device according to claim 4, comprising write means coupled to said redundant memory matrix to electrically write data to said electrically programmable memory cell. 제5항에 있어서, 여러개의 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀을 포함하고, 결함이 있는 메모리셀의 어드레스신호를 기억하는 결함 어드레스 기억회로를 더 포함하는 반도체기억장치.6. The semiconductor memory device according to claim 5, further comprising a defect address memory circuit including a plurality of electrically programmable memory cells and storing an address signal of a defective memory cell. 제6항에 있어서, 상기 결함 어드레스 기억회로에 결합되고, 상기 결함 어드레스 기억회로내의 여러개의 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀에 데이터를 전기적으로 라이트하는 라이트수단을 포함하는 반도체기억장치.7. The semiconductor memory device according to claim 6, further comprising write means coupled to said defect address memory circuit and electrically writing data to a plurality of electrically programmable memory cells in said defect address memory circuit. 제2항에 있어서, 상기 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀에 데이터를 전기적으로 라이트하도록 상기 용장 메모리 매트릭스에 결합된 라이트수단을 포함하는 반도체기억장치.3. The semiconductor memory device according to claim 2, comprising write means coupled to said redundant memory matrix to electrically write data to said electrically programmable memory cell. 제2항에 있어서, 상기 용장이 메모리 매트릭스는 상기 메모리 매트릭스에서 분리되어 있는 반도체기억장치.3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein said redundant memory matrix is separated from said memory matrix. 여러개의 데이터선, 여러개의 워드선 및 각각 데이터선과 워드선에 결합된 여러개의 리드온리 메모리셀을 포함하는 메모리 매트릭스, 로우 어드레스신호에 따라서 상기 여러개의 워드선에서 워드선을 선택하는 로우 디코더, 컬럼 어드레스신호에 따른 선택신호를 형성하는 컬럼 디코도, 상기 형성된 선택신호에 따라서 상기 여러개의 데이타선에서 데이터선을 선택하는 컬럼 선택회로, 여러개의 용장 워드선, 여러개의 용장 데이터선 및 각각이 용장 워드선과 용장 데이터선에 결합된 여러개의 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀을 포함하는 용장 메모리 매트릭스, 상기 컬럼 디코더와는 분리되고 컬럼 어드레스신호에 따른 용장 선택신호를 형성하는 용장 디코더, 상기 컬럼 선택회로와는 분리되고 상기 용장 선택신호에 따라서 상기 여러개의 용장 데이터선에서 용장 데이터선을 선택하는 용장 컬럼 선택회로, 상기 로우 디코더로 공급될 로우 어드레스신호와 상기 메모리 매트릭스내의 결합 워드선을 나타내는 결함 로우 어드레스신호 사이에서 일치를 검출한 경우, 상기 여러개의 용장 워드선에서 용장 워드선을 선택하기 위한 용장 워드선 선택신호를 형성하는 검출회로 및 상기 컬럼 선택회로와 상기 용장 컬럼 선택회로 중의 어느 하나로부터의 신호를 출력하는 출력회로를 포함하고, 엑세스된 리드온리 메모리셀이 결함 워드선에 결합된 메모리셀이었던 경우, 액세스된 리드온리 메모리셀에 기억되어 있는 데이터 대신에 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀에 기억되어 있는 데이터를 출력하는 반도체기억장치.A memory matrix including a plurality of data lines, a plurality of word lines, and a plurality of read-only memory cells respectively coupled to the data lines and word lines, a row decoder for selecting a word line from the plurality of word lines according to a row address signal, and a column A column decoder for forming a selection signal according to an address signal, a column selection circuit for selecting data lines from the plurality of data lines in accordance with the formed selection signal, several redundant word lines, several redundant data lines, and each redundant word A redundant memory matrix comprising a plurality of electrically programmable memory cells coupled to a line and a redundant data line, a redundant decoder separate from the column decoder and forming a redundant select signal in accordance with a column address signal, separate from the column select circuit And the plurality of dragons according to the redundancy selection signal. A redundant column selection circuit that selects a redundant data line from a data line, and if a match is detected between a row address signal to be supplied to the row decoder and a defective row address signal representing a combined word line in the memory matrix, the plurality of redundant words A read-only memory having a detection circuit for forming a redundant word line selection signal for selecting a redundant word line from a line, and an output circuit for outputting a signal from any one of the column selection circuit and the redundant column selection circuit; A semiconductor memory device for outputting data stored in an electrically programmable memory cell instead of data stored in an accessed read-only memory cell when the cell was a memory cell coupled to a defective word line. 제10항에 있어서, 상기 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀의 각각은 불순물층에 의해서 형성된 컨트롤 게이트 및 도전층을 포함하고 절연층을 거쳐서 중첩된 부분을 갖는 플로팅 게이트를 포함하는 반도체기억장치.12. The semiconductor memory device according to claim 10, wherein each of said electrically programmable memory cells comprises a control gate formed by an impurity layer and a floating gate including a conductive layer and having a portion overlapping through an insulating layer. 제11항에 있어서, 상기 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀의 각각은 상기 플로팅 게이트를 그 일부가 덮도록 마련된 장벽층을 더 포함하는 반도체기억장치.12. The semiconductor memory device according to claim 11, wherein each of said electrically programmable memory cells further comprises a barrier layer provided to cover a portion of said floating gate. 제12항에 있어서, 상기 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀에 데이터를 전기적으로 라이트하도록 상기 용장 메모리 매트릭스에 결합된 라이트수단을 포함하는 반도체기억장치.13. The semiconductor memory device according to claim 12, comprising write means coupled to said redundant memory matrix to electrically write data to said electrically programmable memory cell. 제13항에 있어서, 상기 검출회로는 여러개의 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀을 포함하고, 결함 로우 어드레스신호를 기억하는 결함 어드레스 기억회로를 포함하는 반도체기억장치.The semiconductor memory device according to claim 13, wherein the detection circuit comprises a plurality of electrically programmable memory cells and a defect address memory circuit for storing a defective row address signal. 제14항에 있어서, 상기 결함 어드레스 기억회로에 결합되고, 상기 결함 어드레스 기억회로 내의 여러개의 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀에 데이터를 전기적으로 라이트하는 라이트수단을 포함하는 반도체기억장치.15. The semiconductor memory device according to claim 14, comprising write means coupled to said defect address memory circuit and electrically writing data to a plurality of electrically programmable memory cells in said defect address memory circuit. 제10항에 있어서, 상기 전기적으로 프로그램 가능한 메모리셀에 데이터를 전기적으로 라이트하도록 상기 용장 메모리 매트릭스에 결합된 라이트수단을 포함하는 반도체기억장치.11. The semiconductor memory device according to claim 10, comprising write means coupled to said redundant memory matrix to electrically write data to said electrically programmable memory cell. 제10항에 있어서, 상기 용장 메모리 매트릭스는 상기 메모리 매트릭스에서 분리되어 있는 반도체기억장치.The semiconductor memory device of claim 10, wherein the redundant memory matrix is separated from the memory matrix.
KR1019960026680A 1990-07-12 1996-07-02 Semiconductor integrated circuit device KR100201180B1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP90-184838 1990-07-12
JP18483890 1990-07-12
JP02303118A JP3083547B2 (en) 1990-07-12 1990-11-08 Semiconductor integrated circuit device
JP90-303118 1990-11-08
KR1019910011158A KR100212094B1 (en) 1990-07-12 1991-07-02 Semiconductor integrated circuit device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019910011158A Division KR100212094B1 (en) 1990-07-12 1991-07-02 Semiconductor integrated circuit device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100201180B1 true KR100201180B1 (en) 1999-07-01

Family

ID=27325482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960026680A KR100201180B1 (en) 1990-07-12 1996-07-02 Semiconductor integrated circuit device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100201180B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100212094B1 (en) Semiconductor integrated circuit device
US20010020718A1 (en) Semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing thereof
US6297989B1 (en) Applications for non-volatile memory cells
US7919823B2 (en) EEPROM array with well contacts
US6031771A (en) Memory redundancy circuit using single polysilicon floating gate transistors as redundancy elements
EP0778528B1 (en) Semiconductor memory having redundancy memory cells
JP3507761B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
WO1998019343A1 (en) Memory redundancy circuit using single polysilicon floating gate transistors as redundancy elements
US5383162A (en) Semiconductor memory device
US20020050612A1 (en) Semiconductor device including a nonvolatile memory-cell array, and method of manufacturing the same
JP3565762B2 (en) Trimming method and semiconductor integrated circuit device
KR100201180B1 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2004153283A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3509068B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2000315395A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH10149696A (en) Semiconductor integrated circuit device
US20230282603A1 (en) Three-dimensional semiconductor device
US20230292519A1 (en) Semiconductor storage device
JP2004119990A (en) Semiconductor integrated circuit device and method for producing the semiconductor integrated circuit device
JPH05206410A (en) Semiconductor memory device
JPH07249746A (en) Semiconductor memory
JPH05136376A (en) Semiconductor nonvolatile storage device and its writing-in method
JPH11251462A (en) Nonvolatile semiconductor memory

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080225

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee