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JP2009094193A - Nonvolatile semiconductor storage device, and manufacturing method thereof - Google Patents

Nonvolatile semiconductor storage device, and manufacturing method thereof Download PDF

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JP2009094193A
JP2009094193A JP2007261837A JP2007261837A JP2009094193A JP 2009094193 A JP2009094193 A JP 2009094193A JP 2007261837 A JP2007261837 A JP 2007261837A JP 2007261837 A JP2007261837 A JP 2007261837A JP 2009094193 A JP2009094193 A JP 2009094193A
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JP
Japan
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cell transistor
wiring
via hole
wiring layer
memory cell
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007261837A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsutaka Katada
満孝 堅田
Akira Tai
明 田井
Yukiaki Yogo
幸明 余郷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor storage device and a manufacturing method thereof, which can be improved in operation efficiency in respective processes of design, manufacture and inspection. <P>SOLUTION: In a nonvolatile memory, respective drains D21 to D25 of cell transistors 21 to 25 are connected in common by a bit line BL1 formed in a first wiring layer LY2 through contact holes CH1, CH3 and CH5, and a bit line BL2 disposed to be connected to the bit line BL1 through via holes VH1, VH3 and VH5 is formed in a second wiring layer LY4. Further, respective sources S21 to S25 of the cell transistors 21 to 25 are connected in common by a source line SL1 formed in the first wiring layer LY2 through contact holes CH2, CH4 and CH6, and a source line SL2 disposed to be connected to the source line SL1 through via holes VH2, VH4 and VH6 is formed in the second wiring layer LY4. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device and a method for manufacturing the same.

不揮発性半導体記憶装置にデータを記憶させる方法として、EEPROMやフラッシュメモリのように浮遊ゲートを有するMOSトランジスタに電気的にデータを書き込む方法と、マスクROMのようにウェハ工程中においてMOSトランジスタを接続する配線の有無によりデータを書き込む方法あるいは製造工程中においてMOSトランジスタの閾値電圧を読出し時のゲート電圧よりも高く設定するなどしてデータを書き込む方法がある。   As a method of storing data in a nonvolatile semiconductor memory device, a method of electrically writing data to a MOS transistor having a floating gate such as an EEPROM or a flash memory, and a method of connecting a MOS transistor during a wafer process like a mask ROM There is a method of writing data by the presence or absence of wiring, or a method of writing data by setting the threshold voltage of the MOS transistor higher than the gate voltage at the time of reading during the manufacturing process.

例えば、EEPROMやフラッシュメモリの一例として、下記特許文献1に開示される不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法があり、またマスクROMの一例として、下記特許文献2に開示されるマスクROMがある。
特開平9−129755号公報 特開平11−232892号公報
For example, as an example of an EEPROM or a flash memory, there is a non-volatile semiconductor memory device disclosed in Patent Document 1 and a manufacturing method thereof, and as an example of a mask ROM, there is a mask ROM disclosed in Patent Document 2 below.
JP 9-129755 A JP 11-2322892 A

ところで、このようなEEPROMやフラッシュメモリとマスクROMとは、メモリセルを構成するMOSトランジスタ(以下「メモリセルトランジスタ」という)の構成が異なることから、たとえワード線やビット線の構成等が同じ仕様であっても、これらを同じ半導体製造プロセスで製造することはできない。また、EEPROMやフラッシュメモリは、電気的にデータを書き込んだり消去したりすることが可能である一方で、マスクROMは製造工程中でデータが書き込まれてそれを後で書き換えたり消去することができないことから、両者を同じ検査工程で検査することもできない。   By the way, such EEPROM, flash memory, and mask ROM have different configurations of MOS transistors (hereinafter referred to as “memory cell transistors”) that constitute memory cells, and therefore have the same specifications, such as configurations of word lines and bit lines. Even so, they cannot be manufactured in the same semiconductor manufacturing process. In addition, while EEPROM and flash memory can electrically write and erase data, mask ROM cannot be rewritten or erased after the data has been written during the manufacturing process. Therefore, both cannot be inspected in the same inspection process.

このため、予めデータが書き込まれているか否かの違いで他の仕様が同じであっても、製造工程においてはそれぞれ専用のフォトマスク等を複数枚用意する必要があり、また検査工程においても異なる工程で検査しなければならず、回路設計やフォトマスクあるいは検査工程の段取り等をそれぞれ個別に準備する必要があり、設計、製造および検査の各工程において作業効率が悪いという問題がある。   For this reason, even if other specifications are the same depending on whether or not data has been written in advance, it is necessary to prepare a plurality of dedicated photomasks in the manufacturing process, and also in the inspection process. Inspection must be performed in the process, and circuit design, photomask, or setup of the inspection process must be prepared individually, and there is a problem that work efficiency is low in each process of design, manufacturing, and inspection.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、設計、製造および検査の各工程において作業効率を向上し得る不揮発性半導体記憶装置およびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device and a method for manufacturing the same that can improve work efficiency in each process of design, manufacturing, and inspection. It is to provide.

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項1の不揮発性半導体記憶装置では、第1導電型の半導体基板の主表面でチャネル形成領域を挟んで面方向対称に形成される第2導電型の第1ウェル領域および第2ウェル領域と、前記チャネル形成領域の前記主表面上にゲート酸化膜を介して形成される浮遊ゲートと、この浮遊ゲート上に酸化膜を介して形成される制御ゲートと、を備えたMOS構造を有する複数のメモリセルトランジスタを備えた不揮発性半導体記憶装置であって、前記半導体基板に積層される第1の配線層に形成され前記複数のメモリセルトランジスタの前記第1ウェル領域に共通に接続される第1主配線と、前記半導体基板に積層される第2の配線層に前記第1主配線に接続可能に配置され形成される第1副配線と、前記半導体基板に積層される第3の配線層に形成され前記複数のメモリセルトランジスタの前記第2ウェル領域に共通に接続される第2主配線と、前記半導体基板に積層される第4の配線層に前記第2主配線に接続可能に配置され形成される第2副配線と、を備え、前記メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、前記第1主配線および前記第1副配線を接続する第1バイヤホールと、前記第2主配線および前記第2副配線を接続する第2バイヤホールと、を前記複数のメモリセルトランジスタごと対応して形成し、前記メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、書き込み対象となる前記メモリセルトランジスタに対応する前記第1バイヤホールまたは前記第2バイヤホールを形成することなく、書き込み対象とならない前記メモリセルトランジスタに対応する前記第1バイヤホールまたは前記第2バイヤホールを形成することを技術的特徴とする。   To achieve the above object, in the nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, the first surface of the first conductivity type semiconductor substrate is formed symmetrically in the plane direction with the channel formation region interposed therebetween. A first well region and a second well region of two conductivity types, a floating gate formed on the main surface of the channel formation region via a gate oxide film, and an oxide film formed on the floating gate A non-volatile semiconductor memory device having a plurality of memory cell transistors having a MOS structure, and formed on a first wiring layer stacked on the semiconductor substrate. A first main wiring commonly connected to the first well region and a first sub-distribution disposed and formed on the second wiring layer stacked on the semiconductor substrate so as to be connectable to the first main wiring. A second main wiring formed in a third wiring layer stacked on the semiconductor substrate and connected in common to the second well region of the plurality of memory cell transistors; and a fourth main wiring stacked on the semiconductor substrate. A second sub-wiring that is disposed and formed in the wiring layer so as to be connectable to the second main wiring, and when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable, A first via hole connecting the first main wiring and the first sub wiring and a second via hole connecting the second main wiring and the second sub wiring correspond to each of the plurality of memory cell transistors. When the data stored in the memory cell transistor is electrically rewritable, the second memory cell transistor corresponding to the memory cell transistor to be written is formed. Without forming a via hole or the second via holes, and technical features that form the first via holes and the second via holes corresponding to the memory cell transistors that do not written.

特許請求の範囲に記載の請求項2の不揮発性半導体記憶装置では、請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置において、前記第1の配線層と前記第3の配線層とは同じ配線層であり、前記第2の配線層と前記第4の配線層とは同じ配線層であることを技術的特徴とする。   In the nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, the first wiring layer and the third wiring layer are the same wiring layer in the nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1. A technical feature is that the second wiring layer and the fourth wiring layer are the same wiring layer.

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項3不揮発性半導体記憶装置の製造方法では、第1導電型の半導体基板の主表面でチャネル形成領域を挟んで面方向対称に形成される第2導電型の第1ウェル領域および第2ウェル領域と、前記チャネル形成領域の前記主表面上にゲート酸化膜を介して形成される浮遊ゲートと、この浮遊ゲート上に酸化膜を介して形成される制御ゲートと、を備えたMOS構造を有する複数のメモリセルトランジスタと、前記半導体基板に積層される第1の配線層に形成され前記複数のメモリセルトランジスタの前記第1ウェル領域に共通に接続される第1主配線と、前記半導体基板に積層される第2の配線層に前記第1主配線に接続可能に配置され形成される第1副配線と、前記半導体基板に積層される第3の配線層に形成され前記複数のメモリセルトランジスタの前記第2ウェル領域に共通に接続される第2主配線と、前記半導体基板に積層される第4の配線層に前記第2主配線に接続可能に配置され形成される第2副配線と、を備えた不揮発性半導体記憶装置の製造方法であって、前記メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、前記第1主配線および前記第1副配線を接続する第1バイヤホールと、前記第2主配線および前記第2副配線を接続する第2バイヤホールと、を前記複数のメモリセルトランジスタごと対応して形成するバイヤホール形成工程を含み、前記メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、書き込み対象となる前記メモリセルトランジスタに対応する前記第1バイヤホールまたは前記第2バイヤホールを形成することなく、書き込み対象とならない前記メモリセルトランジスタに対応する前記第1バイヤホールまたは前記第2バイヤホールを形成することにより前記データの書込むデータ書込工程を含み、前記バイヤホール形成工程と前記データ書込工程とは、前記第1バイヤホールおよび前記第2バイヤホールを形成可能なマスクパターンの違いによって区別されることを技術的特徴とする。   In order to achieve the above object, in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, the nonvolatile semiconductor memory device is formed symmetrically in the plane direction with the channel formation region sandwiched between the main surface of the first conductivity type semiconductor substrate. A first well region and a second well region of a second conductivity type, a floating gate formed on the main surface of the channel formation region via a gate oxide film, and an oxide film on the floating gate A plurality of memory cell transistors having a MOS structure, and formed in a first wiring layer stacked on the semiconductor substrate and common to the first well region of the plurality of memory cell transistors. A first main wiring connected to the semiconductor substrate, a first sub-wiring arranged and connected to the second wiring layer stacked on the semiconductor substrate, and stacked on the semiconductor substrate. A second main wiring formed in a third wiring layer connected in common to the second well region of the plurality of memory cell transistors, and a fourth wiring layer stacked on the semiconductor substrate. A non-volatile semiconductor memory device manufacturing method comprising a second sub-wiring that is disposed and formed so as to be connectable to a wiring, wherein the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable A plurality of memory cell transistors including: a first via hole connecting the first main wiring and the first sub wiring; and a second via hole connecting the second main wiring and the second sub wiring. In the case where the data stored by the memory cell transistor is configured so as not to be electrically rewritable, a target for writing is included. Forming the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor not to be written without forming the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor. The via hole forming step and the data writing step are distinguished by a difference in mask pattern capable of forming the first via hole and the second via hole. This is a technical feature.

特許請求の範囲に記載の請求項4不揮発性半導体記憶装置の製造方法では、請求項3記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法において、前記第1の配線層と前記第3の配線層とは同じ配線層であり、前記第2の配線層と前記第4の配線層とは同じ配線層であることを技術的特徴とする。   4. The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 4, wherein the first wiring layer and the third wiring layer in the method for manufacturing the nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3 are: A technical feature is that the second wiring layer and the fourth wiring layer are the same wiring layer.

特許請求の範囲に記載の請求項5不揮発性半導体記憶装置の製造方法では、請求項3または4記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法において、前記半導体基板上にキャパシタを形成する工程が含まれる場合、前記複数のメモリセルトランジスタは、この工程で同時に形成されることを技術的特徴とする。   The method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 5 includes the step of forming a capacitor on the semiconductor substrate in the method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3 or 4. In this case, the plurality of memory cell transistors are technically characterized in that they are formed simultaneously in this step.

請求項1の発明では、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合(例えば、EEPROMやフラッシュメモリを構成する場合)には、第1主配線および第1副配線を接続する第1バイヤホールと、第2主配線および第2副配線を接続する第2バイヤホールと、を複数のメモリセルトランジスタごと対応して形成する。このため、データの書込み時には、第1主配線または第2主配線を使用して浮遊ゲートに電荷を注入することにより書き込み対象となるメモリセルトランジスタの閾値電圧を所定電圧以上に設定できるので、当該メモリセルトランジスタに対するデータの書込みが可能となる。これに対し、データの読出し時には、読み出し対象となるメモリセルトランジスタの制御ゲートに所定電圧以下のゲート電圧を印加することにより、閾値電圧の設定状態による当該メモリセルトランジスタのオンオフ動作を第1副配線または第2副配線に電流が流れるか否かにより把握することができるので、この電流により当該メモリセルトランジスタに記憶されたデータの読み出すことが可能となる。また、データの消去時には、消去対象となるメモリセルトランジスタの制御ゲートに、第1主配線または第2主配線の電位よりも低いゲート電圧を印加して浮遊ゲートから電荷を第1主配線または第2主配線側に引き抜くことにより、当該メモリセルトランジスタの閾値電圧を所定電圧未満にするので、当該メモリセルトランジスタに対するデータの消去が可能となる。   According to the first aspect of the present invention, when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable (for example, in the case of configuring an EEPROM or a flash memory), the first main wiring and the first sub wiring are provided. A first via hole to be connected and a second via hole to connect the second main wiring and the second sub wiring are formed corresponding to each of the plurality of memory cell transistors. Therefore, when writing data, the threshold voltage of the memory cell transistor to be written can be set to a predetermined voltage or higher by injecting charges into the floating gate using the first main wiring or the second main wiring. Data can be written to the memory cell transistor. On the other hand, when reading data, by applying a gate voltage lower than a predetermined voltage to the control gate of the memory cell transistor to be read, the on / off operation of the memory cell transistor according to the set state of the threshold voltage is controlled by the first sub-wiring. Alternatively, since it is possible to grasp whether or not a current flows through the second sub-wiring, it is possible to read data stored in the memory cell transistor by this current. At the time of erasing data, a gate voltage lower than the potential of the first main wiring or the second main wiring is applied to the control gate of the memory cell transistor to be erased, and charges are transferred from the floating gate to the first main wiring or the first main wiring. 2 By pulling out to the main wiring side, the threshold voltage of the memory cell transistor is made lower than a predetermined voltage, so that data can be erased from the memory cell transistor.

一方、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合(例えばマスクROMを構成する場合)には、複数のメモリセルトランジスタの浮遊ゲートに電荷を注入して制御ゲートに印加される電圧よりも閾値電圧を低く設定するとともに書き込み対象となるメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールまたは第2バイヤホールを形成することなく、書き込み対象とならないメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールまたは第2バイヤホールを形成する。このため、データの読出し時には、読み出し対象となるメモリセルトランジスタの制御ゲートに閾値電圧以上のゲート電圧を印加しても、当該メモリセルトランジスタに対応した第1バイヤホールまたは第2バイヤホールが形成されていないときには、第1副配線または第2副配線に電流が流れず、第1バイヤホールまたは第2バイヤホールが形成されているときには第1副配線または第2副配線に電流が流れるので、このような電流の有無により当該メモリセルトランジスタにデータを記憶させることが可能となり、また記憶されたデータの読み出すことが可能となる。   On the other hand, when the data stored by the memory cell transistor is configured so as not to be electrically rewritable (for example, when configuring a mask ROM), charges are injected into the floating gates of a plurality of memory cell transistors and applied to the control gate. The first voltage corresponding to the memory cell transistor not to be written without setting the threshold voltage lower than the applied voltage and without forming the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor to be written. A hole or a second via hole is formed. Therefore, when data is read, even if a gate voltage higher than the threshold voltage is applied to the control gate of the memory cell transistor to be read, the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor is formed. Current does not flow through the first sub-wiring or the second sub-wiring, and current flows through the first sub-wiring or the second sub-wiring when the first via hole or the second via hole is formed. Data can be stored in the memory cell transistor depending on the presence or absence of such current, and the stored data can be read.

これにより、当該不揮発性半導体記憶装置の設計工程においては、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合(例えば、EEPROMやフラッシュメモリを構成する場合)には、第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを全て形成すれば良いし、またメモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合(例えばマスクROMを構成する場合)には、データを書き込むメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールまたは第2バイヤホールを除いて他のメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを全て形成すれば良いので、例えば、EEPROMやフラッシュメモリの回路とマスクROMの回路との違いを、第1,第2バイヤホールの有無の違いにより吸収することができる。したがって、これらの回路設計を容易にすることから、設計工程における作業効率を向上することができる。   Thus, in the design process of the nonvolatile semiconductor memory device, when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable (for example, when configuring an EEPROM or a flash memory), the first If all the via holes and the second via holes are formed, and the data stored by the memory cell transistor is not electrically rewritable (for example, when a mask ROM is configured), a memory to which data is written Except for the first via hole or the second via hole corresponding to the cell transistor, all of the first via hole and the second via hole corresponding to the other memory cell transistors may be formed. For example, an EEPROM or flash memory circuit And the difference between the mask ROM circuit and the first It can be absorbed by the difference in the presence or absence of 2 via hole. Therefore, since these circuit designs are facilitated, work efficiency in the design process can be improved.

また、当該不揮発性半導体記憶装置の製造工程においては、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合(例えば、EEPROMやフラッシュメモリを構成する場合)には、第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いし、またメモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合(例えばマスクROMを構成する場合)には、データを書き込むメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールまたは第2バイヤホールを除いて他のメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いので、例えば、EEPROMやフラッシュメモリの製造とマスクROMの製造との違いを、第1,第2バイヤホールの形成を制御可能なフォトマスクの種類により吸収することができる。したがって、これらの半導体製造プロセスの内バイヤホールのフォトマスクのみの変更であり、加工工程は全てを共用化できることから、製造工程における作業効率を向上することができる。   In the manufacturing process of the nonvolatile semiconductor memory device, when data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable (for example, when configuring an EEPROM or a flash memory), the first buyer is used. A photomask capable of forming all of the holes and the second via holes may be prepared, and when data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically unrewritable (for example, when configuring a mask ROM). If a photomask capable of forming all of the first via hole and the second via hole corresponding to other memory cell transistors is prepared except for the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor into which data is written. So, for example, EEPROM or flash memory The difference between the production of concrete and mask ROM, first, can be absorbed by the type of controllable photomask formation of the second via hole. Therefore, only the photomask for the via hole in these semiconductor manufacturing processes is changed, and all the processing steps can be shared, so that the working efficiency in the manufacturing steps can be improved.

さらに、当該不揮発性半導体記憶装置の検査工程においては、複数のメモリセルトランジスタが浮遊ゲートを備えたMOS構造を有するので、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合(例えば、EEPROMやフラッシュメモリを構成する場合)およびメモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合(例えばマスクROMを構成する場合)のいずれにおいても、例えば、浮遊ゲートを中和する工程やメモリセルトランジスタ以外の回路機能を検査する工程等が必要となる一方で、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、データの書換機能を検査する工程等のデータの書込みや消去に関する検査工程の必要がなくなる。これにより、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合の検査工程をベースにして、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には不要となるデータの書込みや消去に関する検査工程を省略して飛ばせば良いので、例えば、EEPROMやフラッシュメモリの検査とマスクROMの検査との違いを、検査項目の有無により吸収することができる。したがって、検査ラインを共通にできるので、検査工程の段取り等における省力化から、検査工程における作業効率を向上することができる。   Further, in the inspection process of the nonvolatile semiconductor memory device, since the plurality of memory cell transistors have a MOS structure having a floating gate, the data stored by the memory cell transistors is configured to be electrically rewritable ( For example, in the case of configuring an EEPROM or a flash memory) and in the case of configuring the data stored by the memory cell transistor so as not to be electrically rewritable (for example, configuring a mask ROM), for example, the floating gate is placed in the middle. While the process of summing and the process of inspecting circuit functions other than the memory cell transistor are required, the data rewriting function is inspected when the data stored by the memory cell transistor is configured so as not to be electrically rewritable. Inspection work related to data writing and erasing Need of is eliminated. As a result, it is not necessary when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically non-rewritable based on the inspection process when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable. For example, the difference between the inspection of the EEPROM or flash memory and the inspection of the mask ROM can be absorbed by the presence or absence of the inspection item. Therefore, since the inspection line can be made common, work efficiency in the inspection process can be improved from labor saving in the preparation of the inspection process.

請求項2の発明では、第1の配線層と第3の配線層とを同じ配線層にし、また第2の配線層と第4の配線層とを同じ配線層にすることで、配線層の総数が減少するため、製造工程の削減やそれに伴う製造コストの削減が可能となる。また、配線層の総数が減少することにより当該不揮発性半導体記憶装置の厚さ(高さ)を薄く(低く)することができる。   In the invention of claim 2, the first wiring layer and the third wiring layer are made the same wiring layer, and the second wiring layer and the fourth wiring layer are made the same wiring layer. Since the total number is reduced, it is possible to reduce the manufacturing process and the manufacturing cost associated therewith. Further, the thickness (height) of the nonvolatile semiconductor memory device can be reduced (lower) by reducing the total number of wiring layers.

請求項3の発明では、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合(例えば、EEPROMやフラッシュメモリを構成する場合)に第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを形成するバイヤホール形成工程と、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合(例えばマスクROMを構成する場合)に書き込み対象となるメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールまたは第2バイヤホールを形成することなく、書き込み対象とならない前記メモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールまたは第2バイヤホールを形成するデータ書込工程とは、第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを形成可能なマスクパターンの違いによって区別される。これにより、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いし、またメモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、データを書き込むメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールまたは第2バイヤホールを除いて他のメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いので、例えば、EEPROMやフラッシュメモリの製造とマスクROMの製造との違いを、第1,第2バイヤホールの形成を制御可能なフォトマスクの種類により吸収することができる。したがって、これらの半導体製造プロセスの前述請求項1と同様に共用化できることから、製造工程における作業効率を向上することができる。   In the invention of claim 3, the first via hole and the second via hole are formed when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable (for example, when configuring an EEPROM or a flash memory). The via hole forming step and the first via hole corresponding to the memory cell transistor to be written in the case where the data stored in the memory cell transistor is configured to be electrically unrewritable (for example, when configuring a mask ROM) A data writing step for forming a first via hole or a second via hole corresponding to the memory cell transistor not to be written without forming a two via hole is to form a first via hole and a second via hole. Differentiated by possible mask pattern differences That. Accordingly, when the data stored in the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable, a photomask capable of forming all of the first via hole and the second via hole may be prepared. When the data stored by the transistor is configured so as not to be electrically rewritable, the first memory cell transistor corresponding to the other memory cell transistor except for the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor into which the data is written. It is sufficient to prepare a photomask that can form both the via hole and the second via hole. For example, the formation of the first and second via holes is controlled by the difference between the manufacture of the EEPROM and the flash memory and the manufacture of the mask ROM. Absorption is possible depending on the type of possible photomask. Therefore, since these semiconductor manufacturing processes can be shared in the same manner as in the first aspect of the present invention, work efficiency in the manufacturing process can be improved.

また、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合(例えば、EEPROMやフラッシュメモリを構成する場合)には、バイヤホール形成工程により、第1主配線および第1副配線を接続する第1バイヤホールと、第2主配線および第2副配線を接続する第2バイヤホールと、を複数のメモリセルトランジスタごと対応して形成する。このため、データの書込み時には、第1主配線または第2主配線を使用して浮遊ゲートに電荷を注入することにより書き込み対象となるメモリセルトランジスタの閾値電圧を所定電圧以上に設定できるので、当該メモリセルトランジスタに対するデータの書込みが可能となる。これに対し、データの読出し時には、読み出し対象となるメモリセルトランジスタの制御ゲートに所定電圧以下のゲート電圧を印加することにより、閾値電圧の設定状態による当該メモリセルトランジスタのオンオフ動作を第1副配線または第2副配線に電流が流れるか否かにより把握することができるので、この電流により当該メモリセルトランジスタに記憶されたデータの読み出すことが可能となる。また、データの消去時には、消去対象となるメモリセルトランジスタの制御ゲートに、第1主配線または第2主配線の電位よりも低いゲート電圧を印加して浮遊ゲートから電荷を第1主配線または第2主配線側に引き抜くことにより、当該メモリセルトランジスタの閾値電圧を所定電圧未満にするので、当該メモリセルトランジスタに対するデータの消去が可能となる。   Further, when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable (for example, when configuring an EEPROM or a flash memory), the first main wiring and the first sub wiring are formed by a via hole forming step. And a second via hole for connecting the second main wiring and the second sub-wiring are formed corresponding to each of the plurality of memory cell transistors. Therefore, when writing data, the threshold voltage of the memory cell transistor to be written can be set to a predetermined voltage or higher by injecting charges into the floating gate using the first main wiring or the second main wiring. Data can be written to the memory cell transistor. On the other hand, when reading data, by applying a gate voltage lower than a predetermined voltage to the control gate of the memory cell transistor to be read, the on / off operation of the memory cell transistor according to the set state of the threshold voltage is controlled by the first sub-wiring. Alternatively, since it is possible to grasp whether or not a current flows through the second sub-wiring, it is possible to read data stored in the memory cell transistor by this current. At the time of erasing data, a gate voltage lower than the potential of the first main wiring or the second main wiring is applied to the control gate of the memory cell transistor to be erased, and charges are transferred from the floating gate to the first main wiring or the first main wiring. 2 By pulling out to the main wiring side, the threshold voltage of the memory cell transistor is made lower than a predetermined voltage, so that data can be erased from the memory cell transistor.

一方、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合(例えばマスクROMを構成する場合)には、データ書込工程により、書き込み対象となるメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールまたは第2バイヤホールを形成しない。このため、複数のメモリセルトランジスタの浮遊ゲートに電荷が注入されて制御ゲートに印加される電圧よりも閾値電圧が低く設定されているとき、データの読出し時には、読み出し対象となるメモリセルトランジスタの制御ゲートに閾値電圧以上のゲート電圧を印加しても、当該メモリセルトランジスタに対応した第1バイヤホールまたは第2バイヤホールが形成されていないときには、第1副配線または第2副配線に電流が流れず、第1バイヤホールまたは第2バイヤホールが形成されているときには第1副配線または第2副配線に電流が流れるので、この電流により当該メモリセルトランジスタに記憶されたデータの読み出すことが可能となる。   On the other hand, when the data stored in the memory cell transistor is configured so as not to be electrically rewritable (for example, in the case of configuring a mask ROM), the first corresponding to the memory cell transistor to be written is performed by the data writing process. No via hole or second via hole is formed. For this reason, when the threshold voltage is set lower than the voltage applied to the control gate by injecting charges into the floating gates of the plurality of memory cell transistors, the memory cell transistor to be read is controlled when reading data. Even if a gate voltage higher than the threshold voltage is applied to the gate, if the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor is not formed, a current flows through the first sub wiring or the second sub wiring. First, when the first via hole or the second via hole is formed, a current flows through the first sub-wiring or the second sub-wiring, so that the data stored in the memory cell transistor can be read by this current. Become.

これにより、当該不揮発性半導体記憶装置の設計工程においては、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合(例えば、EEPROMやフラッシュメモリを構成する場合)には、バイヤホール形成工程により、第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを全て形成するように設定すれば良いし、またメモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合(例えばマスクROMを構成する場合)には、データ書込工程により、データを書き込むメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールまたは第2バイヤホールを除いて他のメモリセルトランジスタに対応する第1バイヤホールおよび第2バイヤホールを全て形成するように設定すれば良いので、例えば、EEPROMやフラッシュメモリの回路とマスクROMの回路との違いを、第1,第2バイヤホールの有無の違いにより吸収することができる。したがって、これらの回路設計を容易にすることから、設計工程における作業効率を向上することができる。   Thus, in the design process of the nonvolatile semiconductor memory device, when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable (for example, when configuring an EEPROM or a flash memory), a via hole is used. The formation process may be set so that all of the first via hole and the second via hole are formed, and the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically unrewritable (for example, a mask ROM is configured). 1), the first via hole and the second via hole corresponding to the other memory cell transistors except the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor into which data is written by the data writing process. Can be set to form all , The difference between the circuit of the EEPROM and circuits of the flash memory and a mask ROM, first, can be absorbed by the difference in the presence or absence of the second via hole. Therefore, since these circuit designs are facilitated, work efficiency in the design process can be improved.

また、当該不揮発性半導体記憶装置の検査工程においては、複数のメモリセルトランジスタが浮遊ゲートを備えたMOS構造を有するので、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合(例えば、EEPROMやフラッシュメモリを構成する場合)およびメモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合(例えばマスクROMを構成する場合)のいずれにおいても、例えば、浮遊ゲートを中和する工程やメモリセルトランジスタ以外の回路機能を検査する工程等が必要となる一方で、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、データの書換機能を検査する工程等のデータの書込みや消去に関する検査工程の必要がなくなる。これにより、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合の検査工程をベースにして、メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には不要となるデータの書込みや消去に関する検査工程を省略して飛ばせば良いので、例えば、EEPROMやフラッシュメモリの検査とマスクROMの検査との違いを、検査項目の有無により吸収することができる。したがって、検査ラインを共通にできるので、検査工程の段取り等における省力化から、検査工程における作業効率を向上することができる。   In the inspection process of the nonvolatile semiconductor memory device, since a plurality of memory cell transistors have a MOS structure having a floating gate, the data stored by the memory cell transistors is configured to be electrically rewritable ( For example, in the case of configuring an EEPROM or a flash memory) and in the case of configuring the data stored by the memory cell transistor so as not to be electrically rewritable (for example, configuring a mask ROM), for example, the floating gate is placed in the middle. While the process of summing and the process of inspecting circuit functions other than the memory cell transistor are required, the data rewriting function is inspected when the data stored by the memory cell transistor is configured so as not to be electrically rewritable. Inspection process for data writing and erasing It is no longer necessary. As a result, it is not necessary when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically non-rewritable based on the inspection process when the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable. For example, the difference between the inspection of the EEPROM or flash memory and the inspection of the mask ROM can be absorbed by the presence or absence of the inspection item. Therefore, since the inspection line can be made common, work efficiency in the inspection process can be improved from labor saving in the preparation of the inspection process.

請求項4の発明では、第1の配線層と第3の配線層とを同じ配線層にし、また第2の配線層と第4の配線層とを同じ配線層にすることで、配線層の総数が減少するため、製造工程の削減やそれに伴う製造コストの削減が可能となる。また、配線層の総数が減少することにより当該不揮発性半導体記憶装置の厚さ(高さ)を薄く(低く)することができる。   In the invention of claim 4, the first wiring layer and the third wiring layer are made the same wiring layer, and the second wiring layer and the fourth wiring layer are made the same wiring layer. Since the total number is reduced, it is possible to reduce the manufacturing process and the manufacturing cost associated therewith. Further, the thickness (height) of the nonvolatile semiconductor memory device can be reduced (lower) by reducing the total number of wiring layers.

請求項5の発明では、半導体基板上にキャパシタを形成する工程が含まれる場合、複数のメモリセルトランジスタはこの工程で同時に形成される。これにより、例えば、このようなキャパシタを必要とするアナログ回路等がメモリトランジスタの形成される半導体基板上に形成される場合には、当該キャパシタを形成する工程を経るときにメモリトランジスタを同工程により同時に形成することができるので、メモリトランジスタを形成するために新たな半導体製造プロセスを追加する必要がなくなる。したがって、製造コストの上昇を抑制しつつ、これまでに述べたように、設計、製造および検査の各工程において作業効率を向上することができる。   In the invention of claim 5, when the step of forming a capacitor on the semiconductor substrate is included, a plurality of memory cell transistors are formed simultaneously in this step. Thus, for example, when an analog circuit or the like that requires such a capacitor is formed on a semiconductor substrate on which the memory transistor is formed, the memory transistor is removed by the same process when the capacitor is formed. Since they can be formed at the same time, it is not necessary to add a new semiconductor manufacturing process to form the memory transistor. Therefore, it is possible to improve work efficiency in each process of design, manufacturing, and inspection as described above, while suppressing an increase in manufacturing cost.

以下、本発明の不揮発性半導体記憶装置を不揮発性メモリに適用した実施形態について各図を参照して説明する。まず、不揮発性メモリの構成例を第1実施形態〜第3実施形態として説明する。
[第1実施形態]
図1(A) に示すように、第1実施形態に係る不揮発性メモリは、メモリセルトランジスタ(以下「セルトランジスタ」という)として、浮遊ゲートとこの浮遊ゲートにゲート酸化膜を介して形成される制御ゲートとを備えたMOS構造を有するMOSトランジスタを直列に接続して構成するもので、図1(A) にはそのうちの5つのセルトランジスタ21,22,23,24,25が代表的に図示されている。なお、図1(A) に示す一点鎖線内の回路を具体的に構成し配線した半導体基板平面上のレイアウト例が図2(A) に示されている。また、図2(B) には、図2(A) に示す2B−2B線(一点鎖線)断面図が示されている。
Hereinafter, embodiments in which a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is applied to a nonvolatile memory will be described with reference to the drawings. First, a configuration example of a nonvolatile memory will be described as a first embodiment to a third embodiment.
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1A, the nonvolatile memory according to the first embodiment is formed as a memory cell transistor (hereinafter referred to as “cell transistor”) via a floating gate and a gate oxide film on the floating gate. A MOS transistor having a MOS structure provided with a control gate is connected in series, and FIG. 1 (A) typically shows five cell transistors 21, 22, 23, 24, 25. Has been. FIG. 2A shows a layout example on the semiconductor substrate plane in which the circuit in the one-dot chain line shown in FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line 2B-2B (dashed line) shown in FIG.

図2(A) に示すように、これらのセルトランジスタ21〜25は、P導電型(第1導電型)のシリコン基板(半導体基板)20の主表面に形成されており、例えば、セルトランジスタ21の場合には、図2(B) に示すように、その表層(主表面)にN導電型のドレイン拡散領域(第2導電型の第1ウェル)D21とN導電型のソース拡散領域(第2導電型の第2ウェル)S21とが所定間隔のチャネル形成領域を隔てて面方向に対称に形成されている。そして、このチャネル形成領域上にあたるシリコン基板20の表面には、ゲート酸化膜(70Å〜200Åのトンネル膜)GX21を介して浮遊ゲートFG21が形成され、さらにこの浮遊ゲートFG21上には層間絶縁層IL21を介して制御ゲートCG23が形成されている。なお、ゲート酸化膜GX21は電気的な消去を行わないEPROMの場合はトンネル膜である必要はない。その際の膜厚は200Å以上例えば350Å等でも構わない。   As shown in FIG. 2A, these cell transistors 21 to 25 are formed on the main surface of a P-conductivity type (first conductivity type) silicon substrate (semiconductor substrate) 20. For example, the cell transistor 21 In this case, as shown in FIG. 2B, an N conductivity type drain diffusion region (second conductivity type first well) D21 and an N conductivity type source diffusion region (first surface) are formed on the surface layer (main surface). The second conductivity type second well) S21 is formed symmetrically in the plane direction with a channel formation region at a predetermined interval. A floating gate FG21 is formed on the surface of the silicon substrate 20 corresponding to the channel formation region via a gate oxide film (a tunnel film of 70 to 200 mm) GX21. Further, an interlayer insulating layer IL21 is formed on the floating gate FG21. A control gate CG23 is formed via Note that the gate oxide film GX21 need not be a tunnel film in the case of an EPROM that does not perform electrical erasure. The film thickness at that time may be 200 mm or more, for example, 350 mm.

セルトランジスタ22〜25もセルトランジスタ21と同様に構成されている(例えば、図2(A) に示される符号FG22,CG22はセルトランジスタ22の浮遊ゲート、制御ゲートを示し、また同図に示される符号FG23,CG23はセルトランジスタ23の浮遊ゲート、制御ゲートを示す)。図2(A) に示す符号S・Dは、シリコン基板20におけるソースおよびドレインの拡散層の範囲例を示す。   The cell transistors 22 to 25 are also configured in the same manner as the cell transistor 21 (for example, symbols FG22 and CG22 shown in FIG. 2A indicate the floating gate and the control gate of the cell transistor 22, and are also shown in FIG. Reference numerals FG23 and CG23 denote a floating gate and a control gate of the cell transistor 23). Symbols S and D shown in FIG. 2A indicate examples of the source and drain diffusion layers in the silicon substrate 20.

このように構成されるセルトランジスタ21〜25は、ドレインにビット線BL1、またソースにソース線SL1、がそれぞれコンタクトホールを介して接続されている。また、制御ゲートCG21にワード線WL1が接続されている。例えば、セルトランジスタ21のドレインD21は、コンタクトホールCH1を介してビット線BL1に接続されている。同様に、セルトランジスタ22,23のドレインD22,D23は、コンタクトホールCH3を介してビット線BL1に接続され、またセルトランジスタ24,25のドレインは、コンタクトホールCH5を介してビット線BL1に接続されている。   In the cell transistors 21 to 25 thus configured, the bit line BL1 is connected to the drain, and the source line SL1 is connected to the source via the contact holes. The word line WL1 is connected to the control gate CG21. For example, the drain D21 of the cell transistor 21 is connected to the bit line BL1 through the contact hole CH1. Similarly, the drains D22 and D23 of the cell transistors 22 and 23 are connected to the bit line BL1 through the contact hole CH3, and the drains of the cell transistors 24 and 25 are connected to the bit line BL1 through the contact hole CH5. ing.

また、セルトランジスタ21,22のソースS21,S22は、コンタクトホールCH2を介してソース線SL1に接続されている。同様に、セルトランジスタ23,24のソースS23,S24は、コンタクトホールCH4を介してソース線SL1に接続され、またセルトランジスタ25のソースS25は、コンタクトホールCH6を介してソース線SL1に接続されている。セルトランジスタ22〜25の制御ゲートCG22〜CG25には、それぞれワード線WL2〜WL5が対応して接続されている。   The sources S21 and S22 of the cell transistors 21 and 22 are connected to the source line SL1 through the contact hole CH2. Similarly, the sources S23 and S24 of the cell transistors 23 and 24 are connected to the source line SL1 through the contact hole CH4, and the source S25 of the cell transistor 25 is connected to the source line SL1 through the contact hole CH6. Yes. Word lines WL2 to WL5 are connected to the control gates CG22 to CG25 of the cell transistors 22 to 25, respectively.

このようにセルトランジスタ21〜25の各ドレインに共通に接続されるビット線BL1や各ソースに共通に接続されるソース線SL1は、例えばアルミニウムからなるアルミ配線であり、いずれも第1配線層LY2に形成されている。例えば、図2(A) に示す平面レイアウト例では、図2(B) に示すように、シリコン基板20である基板層LY0の上に積層して形成されるコンタクト形成層LY1を介して位置する第1配線層LY2に、ビット線BL1およびソース線SL1が積層されて形成されている。なお、コンタクトホールCH1〜CH6は、コンタクト形成層LY1にそれぞれ形成されている。   Thus, the bit line BL1 commonly connected to the drains of the cell transistors 21 to 25 and the source line SL1 commonly connected to the sources are aluminum wirings made of, for example, aluminum, both of which are in the first wiring layer LY2. Is formed. For example, in the planar layout example shown in FIG. 2 (A), as shown in FIG. 2 (B), it is located via a contact formation layer LY1 formed by being laminated on the substrate layer LY0 which is the silicon substrate 20. A bit line BL1 and a source line SL1 are stacked on the first wiring layer LY2. The contact holes CH1 to CH6 are respectively formed in the contact formation layer LY1.

本第1実施形態に係る不揮発性メモリでは、このようなビット線BL1やソース線SL1のほかに、これらに並行して別の配線層に形成されるビット線BL2およびソース線SL2を備えている。即ち、図1(A) に示すように、ビット線BL1と同様に、セルトランジスタ21のドレインD21にバイアホールVH1を介し、またセルトランジスタ22、23のドレインD22,D23にバイアホールVH3を介し、さらにセルトランジスタ24,25のドレインD24,D25にバイアホールVH5を介して、ビット線BL2がそれぞれ接続され、このビット線BL2は、前述したビット線BL1が形成される第1配線層LY2とは異なる第2配線層LY4に形成されている。   In addition to the bit line BL1 and the source line SL1, the nonvolatile memory according to the first embodiment includes a bit line BL2 and a source line SL2 formed in different wiring layers in parallel therewith. . That is, as shown in FIG. 1A, similarly to the bit line BL1, via the via hole VH1 to the drain D21 of the cell transistor 21, and via the via hole VH3 to the drains D22 and D23 of the cell transistors 22 and 23, Further, the bit line BL2 is connected to the drains D24 and D25 of the cell transistors 24 and 25 through the via holes VH5, respectively. The bit line BL2 is different from the first wiring layer LY2 in which the bit line BL1 is formed. It is formed in the second wiring layer LY4.

また、ソース線SL1と同様に、セルトランジスタ21,22のソースS21,S22にバイアホールVH2を介し、またセルトランジスタ23、24のソースS23,S24にバイアホールVH4を介し、さらにセルトランジスタ25のソースS25にバイアホールVH6を介して、ソース線SL2がそれぞれ接続され、ソース線SL1が形成される第1配線層LY2とは異なる第2配線層LY4に形成されている。   Similarly to the source line SL1, the sources S21 and S22 of the cell transistors 21 and 22 are connected via the via hole VH2, the sources S23 and S24 of the cell transistors 23 and 24 are connected via the via hole VH4, and the source of the cell transistor 25 is further displayed. The source line SL2 is connected to S25 via the via hole VH6, and is formed in the second wiring layer LY4 different from the first wiring layer LY2 in which the source line SL1 is formed.

これらのバイアホールVH1〜VH6は、図1(A) に示すように、回路上ではビット線BL1とビット線BL2との間に介在しているが、シリコン基板20のレイアウトでは、図2(A) に示すように、例えばバイアホールVH1はコンタクトホールCH1の近傍に、というように、それぞれ特定のコンタクトホールの近傍に配置されている。   As shown in FIG. 1A, these via holes VH1 to VH6 are interposed between the bit line BL1 and the bit line BL2 on the circuit, but in the layout of the silicon substrate 20, FIG. ), For example, the via hole VH1 is disposed in the vicinity of the specific contact hole, such as in the vicinity of the contact hole CH1.

即ち、セルトランジスタ21のドレインD21に接続されるコンタクトホールCH1に対しては、他のバイアホールVH2〜VH6のいずれよりも短い配線長で接続可能な位置にバイアホールVH1が配置されている。同様に、セルトランジスタ22,23のドレインD22,D23に接続されるコンタクトホールCH3に対してはバイアホールVH3、セルトランジスタ24,25のドレインD24,D25に接続されるコンタクトホールCH5に対してはバイアホールVH5、がそれぞれ他のバイアホールよりも最短の配線長でコンタクトホールに接続できるように配置されている。   That is, the via hole VH1 is arranged at a position that can be connected to the contact hole CH1 connected to the drain D21 of the cell transistor 21 with a shorter wiring length than any of the other via holes VH2 to VH6. Similarly, a via hole VH3 is connected to the contact hole CH3 connected to the drains D22 and D23 of the cell transistors 22 and 23, and a via hole is connected to the contact hole CH5 connected to the drains D24 and D25 of the cell transistors 24 and 25. The holes VH5 are arranged so that they can be connected to the contact holes with the shortest wiring lengths than other via holes.

また、同様に、セルトランジスタ21,22のソースS21,S22に接続されるコンタクトホールCH2に対してはバイアホールVH2、セルトランジスタ23,24のソースS23,S24に接続されるコンタクトホールCH4に対してはバイアホールVH4、セルトランジスタ25のソースS25に接続されるコンタクトホールCH6に対してはバイアホールVH6、がそれぞれ他のバイアホールよりも最短の配線長でコンタクトホールに接続できるように配置されている。以下、コンタクトホールCHxと最短の配線長で接続可能な位置に配置されるバイアホールVHxのことを(xは1〜6の整数)、「コンタクトホールCHxに対応する(対応した)バイアホールVHx」という。   Similarly, the contact hole CH2 connected to the sources S21 and S22 of the cell transistors 21 and 22 is connected to the via hole VH2, and the contact hole CH4 connected to the sources S23 and S24 of the cell transistors 23 and 24 is connected. Is arranged so that via hole VH6 can be connected to the contact hole with the shortest wiring length than other via holes with respect to via hole VH4 and contact hole CH6 connected to source S25 of cell transistor 25. . Hereinafter, the via hole VHx arranged at a position connectable to the contact hole CHx with the shortest wiring length (x is an integer of 1 to 6) is referred to as “a via hole VHx corresponding to (corresponding to) the contact hole CHx”. That's it.

このようなバイアホールVH1〜VH6は、例えば図2(A) に示す平面レイアウト例では、図2(C) に示すように、前述した第1配線層LY2の上に積層されて形成されるバイヤ形成層LY3に形成されており、このバイヤ形成層LY3の上に前述したビット線BL2やソース線SL2がそれぞれ積層されて形成されている。なお、図2(C) には、図2(A) に示す2C−2C線(二点鎖線)断面が示されている。   Such via holes VH1 to VH6 are formed on the first wiring layer LY2 as described above, as shown in FIG. 2C, for example, in the planar layout example shown in FIG. It is formed in the formation layer LY3, and the bit line BL2 and the source line SL2 are stacked on the via formation layer LY3. FIG. 2 (C) shows a cross section taken along line 2C-2C (two-dot chain line) shown in FIG. 2 (A).

なお、ビット線BL1は特許請求の範囲に記載の「第1主配線」、ビット線BL2は特許請求の範囲に記載の「第1副配線」、ソース線SL1は特許請求の範囲に記載の「第2主配線」、ソース線SL2は特許請求の範囲に記載の「第2副配線」、にそれぞれ相当し得るものである。また、第1配線層LY2は特許請求の範囲に記載の「第1の配線層」および「第3の配線層」、第2配線層LY4は特許請求の範囲に記載の「第2の配線層」および「第4の配線層」に相当し得るものである。さらに、バイアホールVH1,VH3,VH5は、特許請求の範囲に記載の「第1バイアホール」、バイアホールVH2,VH4,VH6は、特許請求の範囲に記載の「第2バイアホール」、にそれぞれ相当し得るものである。   The bit line BL1 is “first main wiring” described in the claims, the bit line BL2 is “first sub-wiring” described in the claims, and the source line SL1 is “ The “second main wiring” and the source line SL2 can respectively correspond to “second sub-wiring” recited in the claims. The first wiring layer LY2 is “first wiring layer” and “third wiring layer” described in the claims, and the second wiring layer LY4 is “second wiring layer” described in the claims. And “fourth wiring layer”. Further, the via holes VH1, VH3, and VH5 are defined as “first via holes” recited in the claims, and the via holes VH2, VH4, and VH6 are defined as “second via holes” recited in the claims, respectively. It can be equivalent.

このように本第1実施形態に係る不揮発性メモリを構成することによって、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合、つまり当該不揮発性メモリをEEPROMやフラッシュメモリ(以下「EEPROM等」という)として構成する場合には、これまで図1(A) および図2を参照して説明したように、ビット線BL1とビット線BL2とを接続するバイアホールVH1,VH3,VH5や、ソース線SL1とソース線SL2とを接続するバイアホールVH2,VH4,VH6を、セルトランジスタ21〜25に接続されるそれぞれのコンタクトホールCH1〜CH6に対応して形成する。   As described above, when the nonvolatile memory according to the first embodiment is configured so that the data stored in the cell transistors 21 to 25 can be electrically rewritten, that is, the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or a flash memory. (Hereinafter referred to as “EEPROM etc.”), as described above with reference to FIG. 1A and FIG. 2, via holes VH1, VH3 connecting the bit line BL1 and the bit line BL2. , VH5, and via holes VH2, VH4, VH6 connecting the source lines SL1 and SL2 are formed corresponding to the respective contact holes CH1 to CH6 connected to the cell transistors 21-25.

これに対して、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合、つまり当該不揮発性メモリをマスクROMとして構成する場合には、例えば、図1(B) および図3に示すように、例えば、書き込み対象となるセルトランジスタ21のドレインD21に接続されているコンタクトホールCH1に対応するバイアホールVH1を形成することなく(図1(B) に示す破線α内)、それ以外のバイアホールVH2〜VH6を形成する。なお、この場合における図2(A) に対応する平面レイアウト図は図3(A) に、また図2(B) および図2(C) に対応する断面図は図3(B) および図3(C) にそれぞれ示されている。   On the other hand, when the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured so as not to be electrically rewritable, that is, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, for example, FIG. 3, for example, without forming the via hole VH1 corresponding to the contact hole CH1 connected to the drain D21 of the cell transistor 21 to be written (inside the broken line α shown in FIG. 1B), Other via holes VH2 to VH6 are formed. In this case, the plane layout corresponding to FIG. 2A is shown in FIG. 3A, and the cross-sectional views corresponding to FIGS. 2B and 2C are FIG. 3B and FIG. Each is shown in (C).

<データの書込み(不揮発性メモリが書き換え可能に構成される場合)>
これにより、当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成される場合には、データの書込み時においては、図4(A) に示すように、例えば、書き込み対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21のソースS21をソース線SL1を介して0Vに設定するとともにビット線BL1を介してドレインD21に6V、またワード線WL1を介して制御ゲートCG21に10V、をそれぞれ印加する。なお、ビット線BL2およびソース線SL2は開放状態(OPEN)にし、また他のセルトランジスタ22〜25のワード線WL2〜WL5をそれぞれ0Vに設定する。これにより、ソースS21からドレインD21に向かって電子が移動しそのうちの一部の電子が高エネルギー状態にあるホットエレクトロンとして浮遊ゲートFG21に注入されて、読み出し時に印加される制御ゲート電圧(例えば5V)よりも高い電圧に当該セルトランジスタ21の閾値電圧Vtが設定される(以下「Vt=H」という)。つまり、当該セルトランジスタ21が読み出し時においてもオフ状態を維持するため、ソース線SL1には電流が流れることなく、この状態を「1」と定義したデータの書込みが完了する。
<Data writing (when nonvolatile memory is configured to be rewritable)>
As a result, when the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, when data is written, for example, when the cell transistor 21 is set as the write target, as shown in FIG. The source S21 of 21 is set to 0V through the source line SL1, and 6V is applied to the drain D21 through the bit line BL1, and 10V is applied to the control gate CG21 through the word line WL1. The bit line BL2 and the source line SL2 are opened (OPEN), and the word lines WL2 to WL5 of the other cell transistors 22 to 25 are set to 0V, respectively. As a result, electrons move from the source S21 toward the drain D21, and some of the electrons are injected into the floating gate FG21 as hot electrons in a high energy state, and a control gate voltage (for example, 5 V) applied at the time of reading. The threshold voltage Vt of the cell transistor 21 is set to a higher voltage (hereinafter referred to as “Vt = H”). In other words, since the cell transistor 21 is kept off even during reading, no current flows through the source line SL1, and writing of data in which this state is defined as “1” is completed.

<データの書込み(不揮発性メモリが書き換え不能に構成される場合)>
一方、当該不揮発性メモリがマスクROMとして構成される場合には、データの書込みは、前述したように、書き込み対象となるセルトランジスタ21等に接続されるコンタクトホールCH1等に対応するバイアホールVH1等を形成しないことにより行われる。図4(B) に示すように、例えば書き込み対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21のドレインD21に接続されるコンタクトホールCH1に対応するバイアホールVH1を形成することなく、他のバイアホールVH2〜VH6を形成する。これにより、当該セルトランジスタ21のドレインD21とビット線BL2との電気的な接続が断たれるため、閾値電圧Vt=Hに設定されたのと同様のオフ状態となり当該セルトランジスタ21に対するデータ「1」の書込みが完了する。
<Data writing (when nonvolatile memory is configured to be non-rewritable)>
On the other hand, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, as described above, data is written in the via hole VH1 corresponding to the contact hole CH1 connected to the cell transistor 21 to be written, etc. This is done by not forming. As shown in FIG. 4B, for example, when the cell transistor 21 is to be written, another via hole VH1 corresponding to the contact hole CH1 connected to the drain D21 of the cell transistor 21 is not formed. Holes VH2 to VH6 are formed. As a result, the electrical connection between the drain D21 of the cell transistor 21 and the bit line BL2 is cut off, so that the cell transistor 21 is turned off in the same manner as when the threshold voltage Vt = H is set. Is completed.

なお、不揮発性メモリが書き込み可能・不能のいずれの場合も、各セルトランジスタの浮遊ゲートは、後述するように、製造工程中の浮遊ゲート中和工程において、閾値電圧Vtが読み出し時に印加される制御ゲート電圧(例えば5V)よりも低い電圧に設定される(以下「Vt=L」という)。このため、上述した例では、書き込みの対象とならないセルトランジスタ22〜25は、いずれも読み出し時に制御ゲートCG22〜CG25に印加される制御ゲート電圧(例えば5V)により、オフ状態からオン状態に移行するため、ソース線SL1等に電流が流れる状態を「0」と定義したデータが書き込まれている。   In both cases where the nonvolatile memory is writable or impossible, the floating voltage of each cell transistor is controlled so that the threshold voltage Vt is applied at the time of reading in the floating gate neutralization process in the manufacturing process, as will be described later. A voltage lower than the gate voltage (for example, 5V) is set (hereinafter referred to as “Vt = L”). For this reason, in the above-described example, the cell transistors 22 to 25 that are not to be written are all shifted from the off state to the on state by the control gate voltage (for example, 5 V) applied to the control gates CG22 to CG25 at the time of reading. Therefore, data defining a state in which current flows through the source line SL1 or the like as “0” is written.

<データの読出し(不揮発性メモリが書き換え可能に構成される場合)>
また、当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成される場合、データの読出し時においては、図5(A) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21が接続されるワード線WL1に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL2〜WL5は0Vに設定する。また、ビット線BL2に電圧V1、例えば1Vを印加しソース線SL1にビット線BL2の電圧V1よりも低い電圧V2、例えば0Vを印加する。すると、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21は5V、ドレインD21は1V、ソースS21は0V、にそれぞれ設定される。なお、ビット線BL1およびソース線SL2は開放状態(OPEN)に設定する。
<Reading data (when nonvolatile memory is configured to be rewritable)>
When the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, when data is read, as shown in FIG. 5A, for example, when the read target is the cell transistor 21, the control of the cell transistor 21 is performed. 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL1 to which the gate CG21 is connected, and the other word lines WL2 to WL5 are set to 0V. Further, a voltage V1, for example, 1V is applied to the bit line BL2, and a voltage V2, for example, 0V, lower than the voltage V1 of the bit line BL2 is applied to the source line SL1. Then, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is set to 5V, the drain D21 is set to 1V, and the source S21 is set to 0V. Note that the bit line BL1 and the source line SL2 are set to an open state (OPEN).

同様に、図5(C) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ23にしたときには、当該セルトランジスタ23の制御ゲートCG23が接続されるワード線WL3に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL1,WL2,WL4,WL5は0Vに設定する。また、ビット線BL2に電圧V1、例えば1Vを印加しソース線SL1にビット線BL2の電圧V1よりも低い電圧V2、例えば0Vを印加する。すると、当該セルトランジスタ23の制御ゲートCG23は5V、ドレインD23は1V、ソースS23は0V、にそれぞれ設定される。なお、ビット線BL1およびソース線SL2は開放状態(OPEN)に設定する。   Similarly, as shown in FIG. 5C, for example, when the read target is the cell transistor 23, 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL3 to which the control gate CG23 of the cell transistor 23 is connected. The other word lines WL1, WL2, WL4, WL5 are set to 0V. Further, a voltage V1, for example, 1V is applied to the bit line BL2, and a voltage V2, for example, 0V, lower than the voltage V1 of the bit line BL2 is applied to the source line SL1. Then, the control gate CG23 of the cell transistor 23 is set to 5V, the drain D23 is set to 1V, and the source S23 is set to 0V. Note that the bit line BL1 and the source line SL2 are set to an open state (OPEN).

これにより、例えば図4(A) を参照して説明した例では、セルトランジスタ21の閾値電圧Vtは、読み出し時の制御ゲート電圧Vcgの5Vよりも高い電圧Vt=Hに設定されているので、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG21に印加されても当該セルトランジスタ21はオン状態にはならずにソース線SL1には電流が流れない。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ21からデータ「1」が読み出される。これに対し、セルトランジスタ23の閾値電圧Vtは、読み出し時の制御ゲート電圧Vcgの5Vよりも低い電圧Vt=Lに設定されているので、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG23に印加されると当該セルトランジスタ23がオフ状態からオン状態に移行してソース線SL1に電流が流れる。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ23からデータ「0」が読み出される。   Accordingly, for example, in the example described with reference to FIG. 4A, the threshold voltage Vt of the cell transistor 21 is set to a voltage Vt = H, which is higher than 5 V of the control gate voltage Vcg at the time of reading. Even when the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG21, the cell transistor 21 is not turned on and no current flows through the source line SL1. Therefore, in the above definition, data “1” is read from the cell transistor 21. On the other hand, since the threshold voltage Vt of the cell transistor 23 is set to a voltage Vt = L lower than 5 V of the control gate voltage Vcg at the time of reading, when the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG23, The cell transistor 23 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the source line SL1. Therefore, in the previous definition, data “0” is read from the cell transistor 23.

また、データの読出し時においては、図5(B) に示すように、例えば読み出し対象をセルトランジスタ21に隣接するセルトランジスタ22にしたときには、電圧V2と電圧V1の電位を逆転させて印加する。即ち、ビット線BL1に電圧V1、例えば0Vを印加しソース線SL2にビット線BL1の電圧V1よりも高い電圧V2、例えば1Vを印加する。また当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22が接続されるワード線WL2に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL1,WL3〜WL5は0Vに設定する。すると、当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22は5V、ドレインD22は0V、ソースS22は1V、にそれぞれ設定される。なお、ビット線BL1およびソース線SL2は開放状態(OPEN)に設定する。   At the time of reading data, as shown in FIG. 5B, for example, when the reading target is the cell transistor 22 adjacent to the cell transistor 21, the voltages V2 and V1 are applied with the potentials reversed. That is, a voltage V1, for example, 0V is applied to the bit line BL1, and a voltage V2, for example, 1V, higher than the voltage V1 of the bit line BL1 is applied to the source line SL2. Further, 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL2 to which the control gate CG22 of the cell transistor 22 is connected, and the other word lines WL1, WL3 to WL5 are set to 0V. Then, the control gate CG22 of the cell transistor 22 is set to 5V, the drain D22 is set to 0V, and the source S22 is set to 1V. Note that the bit line BL1 and the source line SL2 are set to an open state (OPEN).

同様に、図5(D) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ24にしたときには、当該セルトランジスタ24の制御ゲートCG24が接続されるワード線WL4に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL1〜WL3,WL5は0Vに設定する。また、ビット線BL1に電圧V1、例えば0Vを印加しソース線SL2にビット線BL1の電圧V1よりも高い電圧V2、例えば1Vを印加する。すると、当該セルトランジスタ24の制御ゲートCG24は5V、ドレインD24は0V、ソースS24は1V、にそれぞれ設定される。なお、ビット線BL1およびソース線SL2は開放状態(OPEN)に設定する。   Similarly, as shown in FIG. 5D, for example, when the read target is the cell transistor 24, 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL4 to which the control gate CG24 of the cell transistor 24 is connected. The other word lines WL1 to WL3 and WL5 are set to 0V. Further, a voltage V1, for example, 0V is applied to the bit line BL1, and a voltage V2, for example, 1V, higher than the voltage V1 of the bit line BL1 is applied to the source line SL2. Then, the control gate CG24 of the cell transistor 24 is set to 5V, the drain D24 is set to 0V, and the source S24 is set to 1V. Note that the bit line BL1 and the source line SL2 are set to an open state (OPEN).

これにより、例えば図4(A) を参照して説明した例では、セルトランジスタ22,24の閾値電圧Vtは、いずれも読み出し時の制御ゲート電圧Vcgの5Vよりも低い電圧Vt=Lに設定されているので、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG22に印加されると当該セルトランジスタ22がオフ状態からオン状態に移行してビット線BL1に電流が流れる。同様に、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG24に印加されると当該セルトランジスタ24がオフ状態からオン状態に移行してビット線BL1に電流が流れる。このため、先の定義では、これらのセルトランジスタ22,24からデータ「0」が読み出される。   Thus, for example, in the example described with reference to FIG. 4A, the threshold voltage Vt of the cell transistors 22 and 24 is set to a voltage Vt = L lower than 5 V of the control gate voltage Vcg at the time of reading. Therefore, when the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG22, the cell transistor 22 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the bit line BL1. Similarly, when the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG24, the cell transistor 24 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the bit line BL1. Therefore, in the above definition, data “0” is read from these cell transistors 22 and 24.

なお、このように隣接するセルトランジスタ22を読み出し対象とする場合、電圧V2の電位と電圧V1の電位を逆転させて印加することによりビット線BL1から電流が出力されるのは、前述したように、これらのセルトランジスタのドレインとソースとがチャネル形成領域を挟んで左右対称(面方向対象)に形成されており、印加する電位が高い方がドレイン、低い方がソースとして機能するからである。以下、不揮発性メモリが書き換え不能に構成される場合のデータの読出しにおいても同様である。   When the adjacent cell transistor 22 is to be read as described above, the current is output from the bit line BL1 by applying the voltage V2 and the voltage V1 with the potential reversed, as described above. This is because the drain and source of these cell transistors are formed symmetrically (target in the plane direction) across the channel formation region, and the higher applied potential functions as the drain and the lower applied as the source. The same applies to data reading when the nonvolatile memory is configured to be non-rewritable.

<データの読出し(不揮発性メモリが書き換え不能に構成される場合)>
一方、当該不揮発性メモリがマスクROMとして構成される場合も、データの読出し時においては、前述したEEPROM等として構成される場合と同様に、図6(A) に示すように、各電圧が印加される。すると、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21は5V、ドレインD21は1V、ソースS21は0V、にそれぞれ設定される。同様に、図6(C) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ23にしたときには、当該セルトランジスタ23の制御ゲートCG23は5V、ドレインD23は1V、ソースS23は0V、にそれぞれ設定される。
<Reading data (when nonvolatile memory is configured to be non-rewritable)>
On the other hand, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, each voltage is applied when reading data, as shown in FIG. 6A, as in the case where the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like. Is done. Then, for example, when the read target is the cell transistor 21, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is set to 5V, the drain D21 is set to 1V, and the source S21 is set to 0V. Similarly, as shown in FIG. 6C, for example, when the reading target is the cell transistor 23, the control gate CG23 of the cell transistor 23 is set to 5V, the drain D23 is set to 1V, and the source S23 is set to 0V. The

これにより、例えば図4(B) を参照して説明した例では、セルトランジスタ21については、読み出し時の制御ゲート電圧Vcgを印加しても、当該セルトランジスタ21のドレインD21とビット線BL2とは電気的に接続されていないので(図6(A) に示す破線α内)、ソース線SL1には電流が流れない。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ21からデータ「1」が読み出される。これに対し、セルトランジスタ23については、当該セルトランジスタ23のドレインD23とビット線BL2とは電気的に接続されているので(図6(C) に示す破線γ内)、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG23に印加されると当該セルトランジスタ23がオフ状態からオン状態に移行してソース線SL1に電流が流れる。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ23からデータ「0」が読み出される。   Accordingly, for example, in the example described with reference to FIG. 4B, even if the control gate voltage Vcg at the time of reading is applied to the cell transistor 21, the drain D21 and the bit line BL2 of the cell transistor 21 are not Since they are not electrically connected (within the broken line α shown in FIG. 6A), no current flows through the source line SL1. Therefore, in the above definition, data “1” is read from the cell transistor 21. On the other hand, in the cell transistor 23, the drain D23 of the cell transistor 23 and the bit line BL2 are electrically connected (within the broken line γ shown in FIG. 6C), so that the control gate voltage Vcg is controlled. When applied to the gate CG23, the cell transistor 23 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the source line SL1. Therefore, in the previous definition, data “0” is read from the cell transistor 23.

また、データの読出し時においては、図6(B) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21に隣接するセルトランジスタ22にしたときも、前述したEEPROM等として構成される場合と同様に、電圧V2と電圧V1の電位を逆転させて印加する。すると、当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22は5V、ドレインD22は0V、ソースS22は1V、にそれぞれ設定される。同様に、図6(D) に示すように、例えば読み出し対象をセルトランジスタ24にしたときには、当該セルトランジスタ24の制御ゲートCG24は5V、ドレインD24は0V、ソースS24は1V、にそれぞれ設定される。   At the time of data reading, as shown in FIG. 6B, for example, when the reading target is the cell transistor 22 adjacent to the cell transistor 21, as in the case of the above-described EEPROM or the like. The voltage V2 and the voltage V1 are applied in reverse. Then, the control gate CG22 of the cell transistor 22 is set to 5V, the drain D22 is set to 0V, and the source S22 is set to 1V. Similarly, as shown in FIG. 6D, for example, when the reading target is the cell transistor 24, the control gate CG24 of the cell transistor 24 is set to 5V, the drain D24 is set to 0V, and the source S24 is set to 1V. .

これにより、例えば図4(B) を参照して説明した例では、セルトランジスタ22,24については、いずれもソースS22,S24とソース線SL2とは電気的に接続されているので(図6(B) に示す破線β内、図6(D) に示す破線δ内)、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG22,CG24に印加されると当該セルトランジスタ22,24がオフ状態からオン状態に移行してビット線BL1に電流が流れる。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ22,24からデータ「0」が読み出される。   Accordingly, for example, in the example described with reference to FIG. 4B, the source transistors S22 and S24 and the source line SL2 are electrically connected to each other in the cell transistors 22 and 24 (FIG. 6 ( When the control gate voltage Vcg is applied to the control gates CG22 and CG24, the cell transistors 22 and 24 change from the off state to the on state. Thus, a current flows through the bit line BL1. Therefore, in the above definition, data “0” is read from the cell transistors 22 and 24.

不揮発性メモリが書き込み可能・不能のいずれの場合においても、このようにビット線BL1やソース線SL1に流れる電流の有無を順次検出することによって、セルトランジスタ21〜25において記憶されているデータの読み出しが順次行われる。   Whether the nonvolatile memory is writable or not, the data stored in the cell transistors 21 to 25 is read by sequentially detecting the presence or absence of current flowing through the bit line BL1 or the source line SL1. Are performed sequentially.

なお、このようなビット線BL2やソース線SL2に対する電圧の印加や、ビット線BL1やソース線SL1に流れる電流の検出は、例えば、図7に示すようなブロック図による周辺回路により行われる。   Note that such voltage application to the bit line BL2 and source line SL2 and detection of current flowing through the bit line BL1 and source line SL1 are performed by, for example, a peripheral circuit according to a block diagram as shown in FIG.

即ち、図7に示すように、本第1実施形態に係る不揮発性メモリは、上述したセルトランジスタ21等をマトリックス状に並べて配置して構成されるメモリセルトランジスタマトリックス100を中心に、Xアドレスデコーダ110、Yゲート120、Yアドレスデコーダ130、アドレスバッファ140、書込み回路150、センスアンプ160、入出力バッファ170等から構成される。   That is, as shown in FIG. 7, the nonvolatile memory according to the first embodiment has an X address decoder centered on a memory cell transistor matrix 100 configured by arranging the cell transistors 21 and the like arranged in a matrix. 110, a Y gate 120, a Y address decoder 130, an address buffer 140, a write circuit 150, a sense amplifier 160, an input / output buffer 170, and the like.

メモリセルマトリックス100には、Xアドレスデコーダ110とYゲート120とが接続されている。Xアドレスデコーダ110は、メモリセルマトリックス100の行、つまりワード線WL1〜WL5等に接続されており、選択したワード線WL1等に対して前述したような制御ゲート電圧Vcg(例えば5V)を印加する機能を有する。   An X address decoder 110 and a Y gate 120 are connected to the memory cell matrix 100. The X address decoder 110 is connected to the row of the memory cell matrix 100, that is, the word lines WL1 to WL5 and the like, and applies the control gate voltage Vcg (for example, 5 V) as described above to the selected word line WL1 and the like. It has a function.

これに対し、Yゲート120は、メモリセルトランジスタマトリックス100の列、つまりビット線BL1,BL2等およびソース線SL1,SL2等に接続されており、選択したビット線BL2やソース線SL2等に対して電圧V1,V2を印加したり、選択したビット線BL1やソース線SL1等に流れる電流を検出したりする機能を有する。   On the other hand, the Y gate 120 is connected to the column of the memory cell transistor matrix 100, that is, the bit lines BL1, BL2, etc. and the source lines SL1, SL2, etc., and is connected to the selected bit line BL2, source line SL2, etc. It has a function of applying the voltages V1 and V2 and detecting a current flowing through the selected bit line BL1, source line SL1, and the like.

Yアドレスデコーダ130は、Yゲート120に接続されており、Yゲート120に対して列の選択信号を出力する機能を有する。アドレスバッファ140は、Xアドレスデコーダ110およびYアドレスデコーダ130に接続されており、外部から入力されるアドレス情報を一時記憶する機能してこれらにアドレス情報を出力する機能を有する。   The Y address decoder 130 is connected to the Y gate 120 and has a function of outputting a column selection signal to the Y gate 120. The address buffer 140 is connected to the X address decoder 110 and the Y address decoder 130, and has a function of temporarily storing address information input from the outside and outputting address information thereto.

書込み回路150は、Yゲート120と入出力バッファ170との間に介在するように両者に接続されており、入出力バッファ170から入力される入力データ、つまり書き込みデータをYゲート120により書き込み可能にYゲート120に対して書込信号を生成し得る機能を有する。   The write circuit 150 is connected between the Y gate 120 and the input / output buffer 170 so that the input data inputted from the input / output buffer 170, that is, the write data can be written by the Y gate 120. The Y gate 120 has a function capable of generating a write signal.

センスアンプ160も、Yゲート120と入出力バッファ170との間に介在するように両者に接続されており、Yゲート120から出力される出力データ、つまりデータ出力時に流れる電流値から「0」と「1」とを判定する機能を有する。   The sense amplifier 160 is also connected to both the Y gate 120 and the input / output buffer 170 so as to be “0” from the output data output from the Y gate 120, that is, the current value flowing at the time of data output. It has a function of determining “1”.

入出力バッファ170は、外部から入力される入力データや外部に出力される出力データをそれぞれ一時格納する機能を有する。なお、アドレスバッファ140と入出力バッファ170は、図略の制御装置から出力される制御信号によって制御されている。   The input / output buffer 170 has a function of temporarily storing input data input from the outside and output data output from the outside. The address buffer 140 and the input / output buffer 170 are controlled by a control signal output from a control device (not shown).

以上説明したように本第1実施形態に係る不揮発性メモリでは、第1配線層LY2に形成されるビット線BL1によりコンタクトホールCH1,CH3,CH5を介してセルトランジスタ21〜25の各ドレインD21〜D25を共通に接続し、このビット線BL1にバイアホールVH1,VH3,VH5を介して接続可能に配置したビット線BL2を第2配線層LY4に形成する。また、第1配線層LY2に形成されるソース線SL1によりコンタクトホールCH2,CH4,CH6を介してセルトランジスタ21〜25の各ソースS21〜S25を共通に接続し、このソース線SL1にバイアホールVH2,VH4,VH6を介して接続可能に配置したソース線SL2を第2配線層LY4に形成する。   As described above, in the nonvolatile memory according to the first embodiment, the drains D21 to D21 of the cell transistors 21 to 25 are connected via the contact holes CH1, CH3, and CH5 by the bit line BL1 formed in the first wiring layer LY2. D25 is connected in common, and the bit line BL2 arranged so as to be connectable to the bit line BL1 via via holes VH1, VH3, and VH5 is formed in the second wiring layer LY4. Further, the sources S21 to S25 of the cell transistors 21 to 25 are connected in common via the contact holes CH2, CH4 and CH6 by the source line SL1 formed in the first wiring layer LY2, and the via hole VH2 is connected to the source line SL1. , VH4, VH6 so as to be connectable via the source line SL2 is formed in the second wiring layer LY4.

これにより、当該不揮発性メモリの設計工程においては、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、バイアホールVH1〜VH6を全て形成すれば良いし、またセルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、例えばデータを書き込むセルトランジスタ21に対応するバイアホールVH1を除いて他のセルトランジスタ22〜25に対応するバイアホールVH2〜VH6を全て形成すれば良いので、例えば、EEPROM等の回路とマスクROMの回路との違いを、バイアホールVH1〜VH6の有無の違いにより吸収することができる。したがって、これらの回路設計を容易にすることから、設計工程における作業効率を向上することができる。   Thereby, in the design process of the nonvolatile memory, when the data stored in the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically rewritable, all the via holes VH1 to VH6 may be formed. When the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured so as not to be electrically rewritable, for example, vias corresponding to the other cell transistors 22 to 25 except for the via hole VH1 corresponding to the cell transistor 21 to which data is written. Since all the holes VH2 to VH6 may be formed, for example, the difference between the circuit such as the EEPROM and the circuit of the mask ROM can be absorbed by the difference in the presence or absence of the via holes VH1 to VH6. Therefore, since these circuit designs are facilitated, work efficiency in the design process can be improved.

また、当該不揮発性メモリの製造工程においては、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、バイアホールVH1〜VH6を全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いし、またセルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、例えばデータを書き込むセルトランジスタ21に対応するバイアホールVH1を除いて他のセルトランジスタ22〜25に対応するバイアホールVH2〜VH6を全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いので、例えば、EEPROM等の製造とマスクROMの製造との違いを、バイアホールVH1〜VH6の形成を制御可能なフォトマスクの種類により吸収することができる。したがって、これらの半導体製造プロセスの多くを共用化できることから、製造工程における作業効率を向上することができる。   In the manufacturing process of the nonvolatile memory, when the data stored in the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically rewritable, a photomask capable of forming all the via holes VH1 to VH6 should be prepared. In addition, when the data stored in the cell transistors 21 to 25 is configured so as not to be electrically rewritable, for example, the other cell transistors 22 to 22 except for the via hole VH1 corresponding to the cell transistor 21 to which data is written. Since it is sufficient to prepare a photomask capable of forming all the via holes VH2 to VH6 corresponding to 25, for example, the formation of the via holes VH1 to VH6 can be controlled by the difference between the manufacture of the EEPROM or the like and the manufacture of the mask ROM. Absorption can be achieved depending on the type of photomask. Therefore, since many of these semiconductor manufacturing processes can be shared, work efficiency in the manufacturing process can be improved.

また、当該不揮発性メモリでは、ビット線BL2およびソース線SL2を同じ第2配線層LY4に形成することで配線層の総数が減少するため、製造工程の削減やそれに伴う製造コストの削減が可能となる。また、配線層の総数が減少することにより当該不揮発性メモリの厚さ(高さ)を薄く(低く)することができる。なお、本第1実施形態では、ビット線BL2およびソース線SL2を同じ第2配線層LY4に形成が、ビット線BL2とソース線SL2とを別の配線層に形成しても良い。   Further, in the nonvolatile memory, since the total number of wiring layers is reduced by forming the bit line BL2 and the source line SL2 in the same second wiring layer LY4, it is possible to reduce the manufacturing process and the manufacturing cost associated therewith. Become. Further, the thickness (height) of the nonvolatile memory can be reduced (decreased) by reducing the total number of wiring layers. In the first embodiment, the bit line BL2 and the source line SL2 may be formed in the same second wiring layer LY4, but the bit line BL2 and the source line SL2 may be formed in different wiring layers.

さらに、セルトランジスタ21〜25が浮遊ゲートFG21〜FG25を備えたMOS構造を有するので、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能や電気的に書き換え不能のいずれに構成する場合でも、例えば、浮遊ゲートFG21〜FG25を中和する工程やセルトランジスタ21〜25以外の回路機能を検査する工程等が必要となる一方で、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、データの書換機能を検査する工程等のデータの書込みや消去に関する検査工程の必要がなくなる。   Further, since the cell transistors 21 to 25 have a MOS structure provided with the floating gates FG21 to FG25, the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured to be either electrically rewritable or not electrically rewritable. However, for example, while a step of neutralizing the floating gates FG21 to FG25 and a step of inspecting circuit functions other than the cell transistors 21 to 25 are necessary, the data stored by the cell transistors 21 to 25 is electrically stored. In the case of a non-rewritable configuration, there is no need for an inspection process relating to data writing or erasing such as a process of inspecting the data rewriting function.

即ち、図8(A) に示すように、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能、つまり当該不揮発性メモリをEEPROM等として構成する場合には、セルトランジスタ21〜25を形成したウェハの製造工程が完了すると、まずステップS101の浮遊ゲート中和工程により、浮遊ゲートFG21〜FG25に紫外線を照射して浮遊ゲートFG21〜FG25中の電子とドナーの数を同一、つまり中和する。   That is, as shown in FIG. 8A, the data stored in the cell transistors 21 to 25 can be electrically rewritten, that is, when the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, the cell transistors 21 to 25 are When the manufacturing process of the formed wafer is completed, first, in the floating gate neutralization process in step S101, the floating gates FG21 to FG25 are irradiated with ultraviolet rays so that the number of electrons and donors in the floating gates FG21 to FG25 is the same, that is, neutralized. To do.

次にステップS103のメモリ以外の回路機能検証工程により、セルトランジスタ21〜25等から構成されるメモリセルトランジスタマトリックス100以外の、Xアドレスデコーダ110、Yゲート120、Yアドレスデコーダ130、アドレスバッファ140、書込み回路150、センスアンプ160、入出力バッファ170等による各機能が正常であることを検証する。   Next, in a circuit function verification process other than the memory in step S103, an X address decoder 110, a Y gate 120, a Y address decoder 130, an address buffer 140, other than the memory cell transistor matrix 100 composed of the cell transistors 21 to 25, etc. It is verified that the functions of the write circuit 150, sense amplifier 160, input / output buffer 170, etc. are normal.

次にステップS105のメモリ書換性能評価工程により、例えばセルトランジスタ21〜25等に所定のテストデータを書き込んだ後それを読み出して両データの一致を検証して評価した後、ステップS107のデータ書込み工程により、工場出荷時に予め記憶させておくデータを当該不揮発性メモリ(EPROM等)に書き込み、これにより書き込み対象となったセルトランジスタ21〜25等の浮遊ゲートFG21〜25等に電荷が保持されていることをステップS109の電荷保持試験工程により検査する。   Next, in the memory rewrite performance evaluation process in step S105, for example, predetermined test data is written in the cell transistors 21 to 25 and the like, and then read to verify and evaluate the coincidence of both data, and then the data write process in step S107. Thus, data stored in advance at the time of shipment from the factory is written in the nonvolatile memory (EPROM or the like), and charges are held in the floating gates FG21 to 25 such as the cell transistors 21 to 25 and the like to be written. This is inspected by the charge retention test process in step S109.

ステップS101〜109までの各工程はウェア状態で行われるので、次のステップS111のチップカット工程によりチップに分割した後、次にステップS113のパッケージ工程により各チップを樹脂モールド等によりそれぞれパッケージする。なお、このチップカット工程前の検査工程によりフェイルとなったチップはパッケージされない。   Since each process from step S101 to step S109 is performed in a wear state, the chip is divided into chips by the chip cutting process at the next step S111, and then each chip is packaged by a resin mold or the like at the packaging process at step S113. Note that a chip that has failed in the inspection process before the chip cutting process is not packaged.

先のステップS107のデータ書込み工程により浮遊ゲートFG21〜25等に保持されていた電荷は、ステップS109の電荷保持試験により減少しているため、次のステップS115のデータ再書込み工程により、工場出荷時に予め記憶させておくデータを当該不揮発性メモリ(EPROM等)に再度、書き込み、続くステップS117のデータ内容検証工程により、書き込んだデータと読み出したデータとの一致を検証する。これにより、当該不揮発性メモリの検査を完了する。   The charges held in the floating gates FG21 to 25, etc. by the data writing process of the previous step S107 have been reduced by the charge holding test of step S109. Therefore, at the time of shipment from the factory, the data rewriting process of the next step S115. The data stored in advance is written again in the nonvolatile memory (EPROM or the like), and the coincidence between the written data and the read data is verified by the data content verification step in step S117. Thereby, the inspection of the nonvolatile memory is completed.

これに対し、図8(B) に示すように、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能、つまり当該不揮発性メモリをマスクROMとして構成する場合には、前述したステップS101〜S117のうち、ステップS105〜S109,S115を除いた工程で当該不揮発性メモリを検査する。   On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the data stored by the cell transistors 21 to 25 cannot be electrically rewritten, that is, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, the above-described step S101 is performed. ˜S117, the nonvolatile memory is inspected in the steps except steps S105 to S109 and S115.

即ち、ステップS103のメモリ以外の回路機能検証工程により、セルトランジスタ21〜25等から構成されるメモリセルトランジスタマトリックス100以外の、Xアドレスデコーダ110等による各機能が正常であることを検証した後、ステップS105のメモリ書換性能評価工程、ステップS107のデータ書込み工程、ステップS109の電荷保持試験工程を経ることなく(飛ばして)、ステップS111のチップカット工程に移る。また、ステップS113のパッケージ工程の後、ステップS115のデータ再書込み工程を経ることなく、ステップS117のデータ内容検証工程により読み出したデータが書き込まれているべきデータに一致することを検証する。   That is, after verifying that each function by the X address decoder 110 and the like other than the memory cell transistor matrix 100 including the cell transistors 21 to 25 is normal by the circuit function verification process other than the memory in step S103, Without going through the memory rewrite performance evaluation process in step S105, the data writing process in step S107, and the charge retention test process in step S109, the process proceeds to the chip cut process in step S111. Further, after the packaging process in step S113, it is verified that the data read out in the data content verification process in step S117 matches the data to be written without going through the data rewriting process in step S115.

これは、当該不揮発性メモリをマスクROMとして構成する場合には、前述したように、データの書き込みをバイアホールVH1〜VH6の有無、つまりバイアホールVH1〜VH6の形成を決定するフォトマスクにより行うため、データの書き込みに関する工程であるステップS105〜S109,S115による工程を飛ばして当該不揮発性メモリの検査を完了する。   This is because, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, as described above, data is written by a photomask that determines the presence or absence of via holes VH1 to VH6, that is, the formation of via holes VH1 to VH6. Then, the processes of steps S105 to S109 and S115, which are processes related to data writing, are skipped, and the inspection of the nonvolatile memory is completed.

これにより、セルトランジスタ21〜25等により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合の検査工程をベースにして、セルトランジスタ21〜25等により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には不要となるデータの書込みに関する検査工程(S105〜S109,S115)を省略して飛ばせば良いので、例えば、EEPROM等の検査とマスクROMの検査との違いを、検査項目の有無により吸収することができる。したがって、検査ラインを共通にできるので、検査工程の段取り等における省力化から、検査工程における作業効率を向上することができる。   This makes it impossible to electrically rewrite the data stored by the cell transistors 21 to 25 based on the inspection process in the case where the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically rewritable. Since it is sufficient to skip the inspection process (S105 to S109, S115) related to data writing that is not necessary in the case of configuration, for example, the difference between the inspection of the EEPROM or the like and the inspection of the mask ROM Can be absorbed. Therefore, since the inspection line can be made common, work efficiency in the inspection process can be improved from labor saving in the preparation of the inspection process.

なお、図8(B) に示すステップS117のデータ内容検証工程は、例えばステップS111のチップカット工程の前に置いても良い。これにより、データ内容検証工程をパスしたチップだけをステップS113のパッケージ工程によりパッケージするので、フェイルチップのパッケージを防止することができる。   Note that the data content verification process in step S117 shown in FIG. 8B may be placed before the chip cutting process in step S111, for example. As a result, only the chip that has passed the data content verification process is packaged by the packaging process of step S113, so that the fail chip can be prevented from being packaged.

[第2実施形態]
第2実施形態に係る不揮発性メモリは、ソース線が3層以上で構成されている場合に本発明の不揮発性半導体記憶装置を適用したものである。ここでは、例えば、ソース線SL1,SL2に加えて、これらに直交して配置されるソース線SL3をバイヤ形成層LY3に形成されている場合を例示して説明する。このため、第1実施形態に係る不揮発性メモリと実質的に同一の構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
The nonvolatile memory according to the second embodiment is one in which the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is applied when the source line is composed of three or more layers. Here, for example, in addition to the source lines SL1 and SL2, a case where the source line SL3 arranged orthogonal to these is formed in the buyer formation layer LY3 will be described as an example. For this reason, components substantially the same as those of the nonvolatile memory according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図9(A) および図10(A) に示すように、第2実施形態に係る不揮発性メモリは、前述した第1実施形態の不揮発性メモリと同様に並行して形成されるソース線SL1,SL2に対して、これらに直交して配置されるソース線SL3を備えている。そして、このソース線SL3とソース線SL1との間にバイアホールVH2,VH4,VH6が介在し、ソース線SL3とソース線SL2との間にバイアホールVH2’,VH4’,VH6’が介在し得るように、これらが形成されている。なお、図10(A) には、図9(A) に対応する平面レイアウトが図示されている。   As shown in FIGS. 9A and 10A, the non-volatile memory according to the second embodiment is similar to the non-volatile memory of the first embodiment described above, and the source lines SL1, A source line SL3 arranged orthogonal to these is provided for SL2. Via holes VH2, VH4, and VH6 may be interposed between the source line SL3 and the source line SL1, and via holes VH2 ′, VH4 ′, and VH6 ′ may be interposed between the source line SL3 and the source line SL2. As such, they are formed. In FIG. 10A, a planar layout corresponding to FIG. 9A is shown.

即ち、コンタクトホールCH2を介してセルトランジスタ21,22のソースS21,S22に接続されるソース線SL1と、ソース線SL2と、の間に、ソース線SL3を介在させて直列に接続された2つのバイアホールVH2,VH2’を接続し得るように、ソース線SL1〜SL3、バイアホールVH2,VH2’がそれぞれ配置されている。   That is, two source lines SL1 connected to the sources S21 and S22 of the cell transistors 21 and 22 via the contact hole CH2 and the source line SL2 are connected in series via the source line SL3. Source lines SL1 to SL3 and via holes VH2 and VH2 ′ are arranged so as to connect via holes VH2 and VH2 ′.

同様に、コンタクトホールCH4を介してセルトランジスタ23,24のソースS23,24に接続されるソース線SL1と、ソース線SL2と、の間に、ソース線SL3を介在させて直列に接続された2つのバイアホールVH4,VH4’を接続し得るように、またコンタクトホールCH6を介してセルトランジスタ25のソースS25に接続されるソース線SL1と、ソース線SL2と、の間に、ソース線SL3を介在させて直列に接続された2つのバイアホールVH6,VH6’を接続し得るように、ソース線SL1〜SL3、バイアホールVH4,VH4’,VH6,VH6’がそれぞれ配置されている。   Similarly, 2 connected in series with the source line SL3 interposed between the source line SL1 and the source line SL2 connected to the sources S23, 24 of the cell transistors 23, 24 via the contact hole CH4. The source line SL3 is interposed between the source line SL1 and the source line SL2 connected to the source S25 of the cell transistor 25 through the contact hole CH6 so that the two via holes VH4 and VH4 ′ can be connected. The source lines SL1 to SL3 and the via holes VH4, VH4 ′, VH6, and VH6 ′ are arranged so that the two via holes VH6 and VH6 ′ connected in series can be connected.

このように本第2実施形態に係る不揮発性メモリを構成することによって、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合、つまり当該不揮発性メモリをEEPROM等として構成する場合には、ビット線BL1とビット線BL2とを接続するバイアホールVH1,VH3,VH5や、ソース線SL1とソース線SL2とを接続するバイアホールVH2,VH2’,VH4,VH4’,VH6,VH6’を、セルトランジスタ21〜25に接続されるそれぞれのコンタクトホールCH1〜CH6に対応して形成する。   When the nonvolatile memory according to the second embodiment is configured as described above, the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically rewritable, that is, the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like. In this case, via holes VH1, VH3, and VH5 that connect the bit line BL1 and the bit line BL2, and via holes VH2, VH2 ′, VH4, VH4 ′, and VH6 that connect the source line SL1 and the source line SL2 are used. VH6 ′ is formed corresponding to each contact hole CH1 to CH6 connected to cell transistors 21 to 25.

これに対して、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合、つまり当該不揮発性メモリをマスクROMとして構成する場合には、例えば、図9(B) および図10(B) に示すように、例えば、書き込み対象となるセルトランジスタ21のドレインD21に接続されているコンタクトホールCH1に対応するバイアホールVH1を形成することなく(図9(B) に示す破線α内)、また書き込み対象となるセルトランジスタ24のソースS24に接続されているコンタクトホールCH4に対応するバイアホールVH4を形成することなく(図9(B) に示す破線δ内)、それ以外のバイアホールVH2,VH2’,VH3,VH4’,VH5,VH6,VH6’を形成する。なお、この場合における図9(B) に対応する平面レイアウト図は図10(B) に図示されている。   On the other hand, when the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically unrewritable, that is, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, for example, FIG. 9B and FIG. As shown in FIG. 10B, for example, without forming the via hole VH1 corresponding to the contact hole CH1 connected to the drain D21 of the cell transistor 21 to be written (broken line α shown in FIG. 9B) And the via hole VH4 corresponding to the contact hole CH4 connected to the source S24 of the cell transistor 24 to be written (inside the broken line δ shown in FIG. 9B), other vias are formed. Holes VH2, VH2 ′, VH3, VH4 ′, VH5, VH6 and VH6 ′ are formed. In this case, a plan layout diagram corresponding to FIG. 9B is shown in FIG.

これにより、当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成されている場合やマスクROMとして構成されている場合には、データの読み出しが以下のように行われる。なお、データの書き込みは、前述した第1実施形態に係る不揮発性メモリと同様、当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成される場合には、セルトランジスタ21等の浮遊ゲートFG21等にホットエレクトロンが注入されることによって行われ、また当該不揮発性メモリがマスクROMとして構成される場合には、書き込み対象となるセルトランジスタ21等に接続されるコンタクトホールCH1等に対応するバイアホールVH1等を形成しないことにより行われる。   As a result, when the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, or when configured as a mask ROM, data is read as follows. As in the nonvolatile memory according to the first embodiment described above, when the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, data is written by hot electrons injected into the floating gate FG21 or the like of the cell transistor 21 or the like. When the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, the via hole VH1 corresponding to the contact hole CH1 connected to the cell transistor 21 to be written, etc., is not formed. Is done.

なお、不揮発性メモリが書き込み可能・不能のいずれの場合も、各セルトランジスタの浮遊ゲートは、製造工程中の浮遊ゲート中和工程において、閾値電圧Vtが読み出し時に印加される制御ゲート電圧(例えば5V)よりも低い電圧に設定される(以下「Vt=L」という)。   In both cases where the nonvolatile memory is writable or impossible, the floating gate of each cell transistor has a control gate voltage (for example, 5 V) applied at the time of reading in the floating gate neutralization process during the manufacturing process. ) (Hereinafter referred to as “Vt = L”).

<データの読出し(不揮発性メモリが書き換え可能に構成される場合)>
当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成される場合、データの読出し時においては、図11(A) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21が接続されるワード線WL1に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL2〜WL5は0Vに設定する。また、ビット線BL2に電圧V1、例えば1Vを印加しソース線SL1にビット線BL2の電圧V1よりも低い電圧V2、例えば0Vを印加する。すると、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21は5V、ドレインD21は1V、ソースS21は0V、にそれぞれ設定される。なお、ビット線BL1およびソース線SL2,SL3は開放状態(OPEN)に設定する。
<Reading data (when nonvolatile memory is configured to be rewritable)>
When the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, when data is read, as shown in FIG. 11A, for example, when the read target is the cell transistor 21, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is read. 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL1 to which is connected, and the other word lines WL2 to WL5 are set to 0V. Further, a voltage V1, for example, 1V is applied to the bit line BL2, and a voltage V2, for example, 0V, lower than the voltage V1 of the bit line BL2 is applied to the source line SL1. Then, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is set to 5V, the drain D21 is set to 1V, and the source S21 is set to 0V. Note that the bit line BL1 and the source lines SL2 and SL3 are set to an open state (OPEN).

これにより、セルトランジスタ21の閾値電圧Vtが読み出し時の制御ゲート電圧Vcgの5Vよりも高い電圧Vt=Hに設定されているときには、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG21に印加されても当該セルトランジスタ21はオン状態にはならずにソース線SL1には電流が流れない。このため、第1実施形態と同様の定義であれば当該セルトランジスタ21からデータ「1」が読み出される。   Thus, when the threshold voltage Vt of the cell transistor 21 is set to a voltage Vt = H higher than 5 V of the control gate voltage Vcg at the time of reading, even if the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG21, the cell transistor 21 is not turned on and no current flows through the source line SL1. For this reason, if the definition is the same as in the first embodiment, data “1” is read from the cell transistor 21.

また、データの読出し時においては、図11(B) に示すように、例えば読み出し対象をセルトランジスタ21に隣接するセルトランジスタ22にしたときには、電圧V2と電圧V1の電位を逆転させて印加する。即ち、ビット線BL1に電圧V1、例えば0Vを印加しソース線SL2にビット線BL1の電圧V1よりも高い電圧V2、例えば1Vを印加する。また当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22が接続されるワード線WL2に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL1,WL3〜WL5は0Vに設定する。すると、当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22は5V、ドレインD22は0V、ソースS22は1V、にそれぞれ設定される。なお、ビット線BL1およびソース線SL2,SL3は開放状態(OPEN)に設定する。   At the time of data reading, as shown in FIG. 11B, for example, when the reading target is the cell transistor 22 adjacent to the cell transistor 21, the voltages V2 and V1 are applied with the potentials reversed. That is, a voltage V1, for example, 0V is applied to the bit line BL1, and a voltage V2, for example, 1V, higher than the voltage V1 of the bit line BL1 is applied to the source line SL2. Further, 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL2 to which the control gate CG22 of the cell transistor 22 is connected, and the other word lines WL1, WL3 to WL5 are set to 0V. Then, the control gate CG22 of the cell transistor 22 is set to 5V, the drain D22 is set to 0V, and the source S22 is set to 1V. Note that the bit line BL1 and the source lines SL2 and SL3 are set to an open state (OPEN).

これにより、セルトランジスタ22の閾値電圧Vtが読み出し時の制御ゲート電圧Vcgの5Vよりも低い電圧Vt=Lに設定されているときには、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG22に印加されると当該セルトランジスタ22がオフ状態からオン状態に移行してビット線BL1に電流が流れる。このため、先の定義では、これらのセルトランジスタ22,24からデータ「0」が読み出される。   Thereby, when the threshold voltage Vt of the cell transistor 22 is set to a voltage Vt = L lower than 5 V of the control gate voltage Vcg at the time of reading, the cell transistor is applied when the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG22. 22 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the bit line BL1. Therefore, in the above definition, data “0” is read from these cell transistors 22 and 24.

<データの読出し(不揮発性メモリが書き換え不能に構成される場合)>
一方、当該不揮発性メモリがマスクROMとして構成される場合も、データの読出し時においては、前述したEEPROM等として構成される場合と同様に、図12(A) に示すように、各電圧が印加される。すると、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21は5V、ドレインD21は1V、ソースS21は0V、にそれぞれ設定される。
<Reading data (when nonvolatile memory is configured to be non-rewritable)>
On the other hand, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, each voltage is applied when reading data, as shown in FIG. Is done. Then, for example, when the read target is the cell transistor 21, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is set to 5V, the drain D21 is set to 1V, and the source S21 is set to 0V.

これにより、図9(B) や図10(B) に示す例では、セルトランジスタ21については、読み出し時の制御ゲート電圧Vcgを印加しても、当該セルトランジスタ21のドレインD21とビット線BL2とは電気的に接続されていないので(図9(A) に示す破線α内)、ソース線SL1には電流が流れない。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ21からデータ「1」が読み出される。   Accordingly, in the example shown in FIGS. 9B and 10B, even if the control gate voltage Vcg at the time of reading is applied to the cell transistor 21, the drain D21 of the cell transistor 21 and the bit line BL2 Are not electrically connected (within the broken line α shown in FIG. 9A), no current flows through the source line SL1. Therefore, in the above definition, data “1” is read from the cell transistor 21.

また、データの読出し時においては、図12(B) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21に隣接するセルトランジスタ22にしたときも、前述したEEPROM等として構成される場合と同様に、電圧V2と電圧V1の電位を逆転させて印加する。すると、当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22は5V、ドレインD22は0V、ソースS22は1V、にそれぞれ設定される。同様に、例えば読み出し対象をセルトランジスタ24にしたときには、当該セルトランジスタ24の制御ゲートCG24は5V、ドレインD24は0V、ソースS24は1V、にそれぞれ設定される。   At the time of data reading, as shown in FIG. 12B, for example, when the reading target is the cell transistor 22 adjacent to the cell transistor 21, as in the case of the above-described EEPROM or the like. The voltage V2 and the voltage V1 are applied in reverse. Then, the control gate CG22 of the cell transistor 22 is set to 5V, the drain D22 is set to 0V, and the source S22 is set to 1V. Similarly, for example, when the reading target is the cell transistor 24, the control gate CG24 of the cell transistor 24 is set to 5V, the drain D24 is set to 0V, and the source S24 is set to 1V.

これにより、図9(B) や図10(B) に示す例では、セルトランジスタ22については、ソースS22とソース線SL2とは電気的に接続されているので(図12(B) に示す破線β内)、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG22に印加されると当該セルトランジスタ22がオフ状態からオン状態に移行してビット線BL1に電流が流れる。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ22からデータ「0」が読み出される。これに対し、セルトランジスタ24については、ソースS24とソース線SL2とは電気的に接続されていないので(図12(B) に示す破線δ内)、ビット線BL1には電流が流れない。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ24からデータ「1」が読み出される。   Accordingly, in the example shown in FIG. 9B or FIG. 10B, the source S22 and the source line SL2 are electrically connected to the cell transistor 22 (the broken line shown in FIG. 12B). In β), when the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG22, the cell transistor 22 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the bit line BL1. Therefore, in the above definition, data “0” is read from the cell transistor 22. On the other hand, in the cell transistor 24, since the source S24 and the source line SL2 are not electrically connected (within the broken line δ shown in FIG. 12B), no current flows through the bit line BL1. Therefore, in the previous definition, data “1” is read from the cell transistor 24.

このようにソース線が3層構造で構成されている場合においても、前述した第1実施形態の不揮発性メモリと同様に、当該不揮発性メモリの設計工程においては、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、バイアホールVH1〜VH6,VH2’,VH4’,VH6’を全て形成すれば良いし、またセルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、例えば書き込み対象となるセルトランジスタ24に対応するバイアホールVH4を形成することなく、それ以外のバイアホールVH1,VH2,VH2’,VH3,VH4’,VH5,VH6,VH6’を全て形成すれば良いので、例えば、EEPROM等の回路とマスクROMの回路との違いを、バイアホールVH1〜VH6,VH2’,VH4’,VH6’の有無の違いにより吸収することができる。したがって、これらの回路設計を容易にすることから、設計工程における作業効率を向上することができる。   Even when the source line has a three-layer structure as described above, it is stored by the cell transistors 21 to 25 in the design process of the nonvolatile memory as in the nonvolatile memory of the first embodiment described above. When the data to be stored is electrically rewritable, all the via holes VH1 to VH6, VH2 ′, VH4 ′, and VH6 ′ are formed, and the data stored by the cell transistors 21 to 25 is electrically In the case where the rewritable configuration is impossible, for example, without forming the via hole VH4 corresponding to the cell transistor 24 to be written, the other via holes VH1, VH2, VH2 ', VH3, VH4', VH5 Since all of VH6 and VH6 ′ may be formed, for example, a circuit such as an EEPROM and a circuit of a mask ROM The difference of, via holes VH1~VH6, VH2 ', VH4', can be absorbed by the difference in the presence or absence of VH6 '. Therefore, since these circuit designs are facilitated, work efficiency in the design process can be improved.

また、当該不揮発性メモリの製造工程においても、同様に、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、バイアホールVH1〜VH6を全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いし、またセルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、例えば書き込み対象となるセルトランジスタ24に対応するバイアホールVH4を形成することなく、それ以外のバイアホールVH1,VH2,VH2’,VH3,VH4’,VH5,VH6,VH6’を全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いので、例えば、EEPROM等の製造とマスクROMの製造との違いを、バイアホールVH1〜VH6,VH2’,VH4’,VH6’の形成を制御可能なフォトマスクの種類により吸収することができる。したがって、これらの半導体製造プロセスの多くを共用化できることから、製造工程における作業効率を向上することができる。   Similarly, in the manufacturing process of the nonvolatile memory, when the data stored in the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically rewritable, a photomask capable of forming all the via holes VH1 to VH6. In addition, when the data stored in the cell transistors 21 to 25 is configured so as not to be electrically rewritable, for example, the via hole VH4 corresponding to the cell transistor 24 to be written is not formed. Since it is sufficient to prepare a photomask capable of forming all other via holes VH1, VH2, VH2 ′, VH3, VH4 ′, VH5, VH6, and VH6 ′, for example, manufacturing of an EEPROM or the like and manufacturing of a mask ROM The difference in the formation of via holes VH1 to VH6, VH2 ′, VH4 ′, and VH6 ′ It can be absorbed by the type of controllable photomask. Therefore, since many of these semiconductor manufacturing processes can be shared, work efficiency in the manufacturing process can be improved.

さらに、当該不揮発性メモリの製造工程においても、第1実施形態と同様に、セルトランジスタ21〜25が浮遊ゲートFG21〜FG25を備えたMOS構造を有するので、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能や電気的に書き換え不能のいずれに構成する場合でも、例えば、浮遊ゲートFG21〜FG25を中和する工程やセルトランジスタ21〜25以外の回路機能を検査する工程等が必要となる一方で、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、データの書換機能を検査する工程等のデータの書込みや消去に関する検査工程の必要がなくなる。したがって、検査ラインを共通にできるので、検査工程の段取り等における省力化から、検査工程における作業効率を向上することができる。   Further, in the manufacturing process of the nonvolatile memory as well, since the cell transistors 21 to 25 have the MOS structure including the floating gates FG21 to FG25, the data stored by the cell transistors 21 to 25 is the same as in the first embodiment. However, it is necessary to have a step of neutralizing the floating gates FG21 to FG25, a step of inspecting circuit functions other than the cell transistors 21 to 25, etc. On the other hand, in the case where the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured so as not to be electrically rewritable, there is no need for an inspection process relating to data writing or erasing such as a process of inspecting the data rewriting function. Therefore, since the inspection line can be made common, work efficiency in the inspection process can be improved from labor saving in the preparation of the inspection process.

なお、上述した例では、当該不揮発性メモリをマスクROMとして構成する場合、バイアホールVH2,VH4,VH6を形成するか否かによってデータの書き込みを実現したが、これらに接続されるバイアホールVH2’,VH4’,VH6’を形成するか否かによってデータの書き込みを実現しても良く、この場合にも前述したのと同様の作用および効果を得ることができる。   In the above-described example, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, data writing is realized depending on whether or not the via holes VH2, VH4, and VH6 are formed, but the via hole VH2 ′ connected to these is provided. , VH4 ′, VH6 ′ may be used to write data, and in this case, the same operation and effect as described above can be obtained.

また、上述した例では、ソース線が3層以上で構成されている場合に本発明の不揮発性半導体記憶装置を適用した例を挙げて説明したが、ビット線が3層以上で構成されている場合においても、第1実施形態の不揮発性メモリと同様に並行して形成されるビット線BL1,BL2に対して、これらに直交して配置されるビット線BL3を備え、このビット線BL3とビット線BL1との間にバイアホールVH1,VH3,VH5が介在し、ビット線BL3とビット線BL2との間にバイアホールVH1’,VH3’,VH5’が介在し得るように、これらを形成することで、前述したのと同様の作用および効果を得ることができる。   In the above-described example, the example in which the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is applied when the source line is composed of three or more layers has been described. However, the bit line is composed of three or more layers. Even in the case, the bit lines BL1 and BL2 formed in parallel to the bit lines BL1 and BL2 formed in parallel to the nonvolatile memory of the first embodiment are provided with the bit lines BL3 and the bit lines BL3 and the bit lines. Via holes VH1, VH3 and VH5 are interposed between the line BL1 and via holes VH1 ′, VH3 ′ and VH5 ′ can be interposed between the bit line BL3 and the bit line BL2. Thus, the same operations and effects as described above can be obtained.

[第3実施形態]
第3実施形態に係る不揮発性メモリは、隣り合う2個一組のセルトランジスタの組ごとに共通のソース線が設けられている場合に本発明の不揮発性半導体記憶装置を適用したものである。ここでは、例えば、隣り合う2個一組のセルトランジスタ21,22の組やセルトランジスタ23,24の組ごと等に共通に設けられるソース線SL1a,SL1b,ソース線SL1cを、ビット線BL1,BL2やソース線SL2に直交して他の配線層に配置される場合を例示して説明する。このため、第1実施形態に係る不揮発性メモリと実質的に同一の構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
The nonvolatile memory according to the third embodiment is one in which the nonvolatile semiconductor memory device of the present invention is applied when a common source line is provided for each set of two adjacent cell transistors. Here, for example, the source lines SL1a and SL1b and the source line SL1c that are provided in common for each set of two adjacent cell transistors 21 and 22 and each set of cell transistors 23 and 24 are connected to the bit lines BL1 and BL2. A case where the wiring layer is arranged in another wiring layer orthogonal to the source line SL2 will be described as an example. For this reason, components substantially the same as those of the nonvolatile memory according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図13に示すように、第3実施形態に係る不揮発性メモリは、前述した第1実施形態の不揮発性メモリと同様に並行して形成されるビット線BL1,BL2やソース線SL2に対して、これらに直交(ワード線WL1〜WL6に並行)して配置されるソース線SL1a〜SL1cを備えている。ソース線SL1aは、セルトランジスタ21のソースS21とセルトランジスタ22のソースS22とに共通に接続され、ソース線SL1bは、セルトランジスタ23のソースS23とセルトランジスタ24のソースS24とに共通に接続される。またソース線SL1cは、セルトランジスタ25のソースS25とこれに隣接する図略のセルトランジスタのソースとに共通に接続される。   As shown in FIG. 13, the nonvolatile memory according to the third embodiment is similar to the nonvolatile memory of the first embodiment described above, with respect to the bit lines BL1, BL2 and the source line SL2 formed in parallel. Source lines SL1a to SL1c arranged orthogonal to these (in parallel with the word lines WL1 to WL6) are provided. The source line SL1a is commonly connected to the source S21 of the cell transistor 21 and the source S22 of the cell transistor 22, and the source line SL1b is commonly connected to the source S23 of the cell transistor 23 and the source S24 of the cell transistor 24. . The source line SL1c is commonly connected to the source S25 of the cell transistor 25 and the source of a cell transistor (not shown) adjacent thereto.

また、ビット線BL1とビット線BL2との間には、前述した第1実施形態の不揮発性メモリと同様にバイアホールVH1,VH3,VH5が介在しており、さらにビット線BL2とソース線SL2との間には、バイアホールVH1’,VH3’,VH5’が介在している。   In addition, via holes VH1, VH3, and VH5 are interposed between the bit line BL1 and the bit line BL2 as in the nonvolatile memory of the first embodiment described above, and the bit line BL2 and the source line SL2 Via holes VH1 ′, VH3 ′, and VH5 ′ are interposed between them.

即ち、コンタクトホールCH1を介してセルトランジスタ21のドレインD21に接続されるビット線BL1と、ソース線SL2と、の間に、ビット線BL2を介在させて直列に接続された2つのバイアホールVH1,VH1’を接続し得るように、ビット線BL1,BL2,ソース線SL2、バイアホールVH1,VH1’がそれぞれ配置されている。   That is, two via holes VH1, which are connected in series with the bit line BL2 interposed between the bit line BL1 connected to the drain D21 of the cell transistor 21 via the contact hole CH1 and the source line SL2. Bit lines BL1 and BL2, source line SL2, and via holes VH1 and VH1 ′ are arranged to connect VH1 ′.

同様に、コンタクトホールCH3を介してセルトランジスタ22,23のドレインD22,D23に接続されるビット線BL1と、ソース線SL2と、の間に、ビット線BL2を介在させて直列に接続された2つのバイアホールVH3,VH3’を接続し得るように、またコンタクトホールCH5を介してセルトランジスタ24,25のドレインD24,D25に接続されるビット線BL1と、ソース線SL2と、の間に、ビット線BL2を介在させて直列に接続された2つのバイアホールVH5,VH5’を接続し得るように、ビット線BL1,BL2,ソース線SL2、バイアホールVH3,VH3’,VH5,VH5’がそれぞれ配置されている。   Similarly, the bit line BL1 connected to the drains D22 and D23 of the cell transistors 22 and 23 via the contact hole CH3 and the source line SL2 are connected in series with the bit line BL2 interposed therebetween. Between the bit line BL1 connected to the drains D24 and D25 of the cell transistors 24 and 25 via the contact hole CH5 and the source line SL2 so that the two via holes VH3 and VH3 ′ can be connected. Bit lines BL1, BL2, source line SL2, and via holes VH3, VH3 ′, VH5, VH5 ′ are arranged so that two via holes VH5, VH5 ′ connected in series via line BL2 can be connected. Has been.

このように本第3実施形態に係る不揮発性メモリを構成することによって、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合、つまり当該不揮発性メモリをEEPROM等として構成する場合には、ビット線BL1とビット線BL2とを接続するバイアホールVH1,VH3,VH5や、ビット線BL2とソース線SL2とを接続するバイアホールVH1’,VH3’,VH5’を、セルトランジスタ21〜25に接続されるそれぞれのコンタクトホールCH1,CH3,CH5に対応して形成する。   When the nonvolatile memory according to the third embodiment is configured as described above, the data stored in the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically rewritable, that is, the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like. In this case, via holes VH1, VH3, and VH5 that connect the bit line BL1 and the bit line BL2 and via holes VH1 ′, VH3 ′, and VH5 ′ that connect the bit line BL2 and the source line SL2 are connected to the cell transistors. It is formed corresponding to each contact hole CH1, CH3, CH5 connected to 21-25.

これに対して、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合、つまり当該不揮発性メモリをマスクROMとして構成する場合には、例えば、図14に示すように、例えば、書き込み対象となるセルトランジスタ21のドレインD21に接続されているコンタクトホールCH1に対応するバイアホールVH1,VH1’を形成することなく(図14(A) に示す破線α内)、それ以外のバイアホールVH3,VH3’,VH5,VH5’を形成する。   On the other hand, when the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically unrewritable, that is, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, for example, as shown in FIG. For example, without forming the via holes VH1 and VH1 ′ corresponding to the contact hole CH1 connected to the drain D21 of the cell transistor 21 to be written (within the broken line α shown in FIG. 14A), Via holes VH3, VH3 ', VH5, VH5' are formed.

これにより、当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成されている場合やマスクROMとして構成されている場合には、データの読み出しが以下のように行われる。なお、データの書き込みは、前述した第1実施形態に係る不揮発性メモリと同様、当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成される場合には、セルトランジスタ21等の浮遊ゲートFG21等にホットエレクトロンが注入されることによって行われ、また当該不揮発性メモリがマスクROMとして構成される場合には、書き込み対象となるセルトランジスタ21等に接続されるコンタクトホールCH1等に対応するバイアホールVH1等を形成しないことにより行われる。   As a result, when the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, or when configured as a mask ROM, data is read as follows. As in the nonvolatile memory according to the first embodiment described above, when the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, data is written by hot electrons injected into the floating gate FG21 or the like of the cell transistor 21 or the like. When the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, the via hole VH1 corresponding to the contact hole CH1 connected to the cell transistor 21 to be written, etc., is not formed. Is done.

なお、不揮発性メモリが書き込み可能・不能のいずれの場合も、各セルトランジスタの浮遊ゲートは、製造工程中の浮遊ゲート中和工程において、閾値電圧Vtが読み出し時に印加される制御ゲート電圧(例えば5V)よりも低い電圧に設定される(以下「Vt=L」という)。   In both cases where the nonvolatile memory is writable or impossible, the floating gate of each cell transistor has a control gate voltage (for example, 5 V) applied at the time of reading in the floating gate neutralization process during the manufacturing process. ) (Hereinafter referred to as “Vt = L”).

<データの読出し(不揮発性メモリが書き換え可能に構成される場合)>
当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成される場合、データの読出し時においては、図13(A) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21が接続されるワード線WL1に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL2〜WL5は0Vに設定する。また、ビット線BL2に電圧V1、例えば1Vを印加しソース線SL1aにビット線BL2の電圧V1よりも低い電圧V2、例えば0Vを印加する。すると、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21は5V、ドレインD21は1V、ソースS21は0V、にそれぞれ設定される。なお、ビット線BL1およびソース線SL2は開放状態(OPEN)、また他のソース線SL1b,SL1cは0Vに設定する。
<Reading data (when nonvolatile memory is configured to be rewritable)>
When the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, when data is read, as shown in FIG. 13A, for example, when the read target is the cell transistor 21, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is read. 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL1 to which is connected, and the other word lines WL2 to WL5 are set to 0V. Further, a voltage V1, for example, 1V is applied to the bit line BL2, and a voltage V2, for example, 0V, lower than the voltage V1 of the bit line BL2 is applied to the source line SL1a. Then, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is set to 5V, the drain D21 is set to 1V, and the source S21 is set to 0V. Note that the bit line BL1 and the source line SL2 are opened (OPEN), and the other source lines SL1b and SL1c are set to 0V.

これにより、セルトランジスタ21の閾値電圧Vtが読み出し時の制御ゲート電圧Vcgの5Vよりも高い電圧Vt=Hに設定されているときには、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG21に印加されても当該セルトランジスタ21はオン状態にはならずにソース線SL1には電流が流れない。このため、第1実施形態と同様の定義であれば当該セルトランジスタ21からデータ「1」が読み出される。   Thus, when the threshold voltage Vt of the cell transistor 21 is set to a voltage Vt = H higher than 5 V of the control gate voltage Vcg at the time of reading, even if the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG21, the cell transistor 21 is not turned on and no current flows through the source line SL1. For this reason, if the definition is the same as in the first embodiment, data “1” is read from the cell transistor 21.

また、データの読出し時においては、図13(B) に示すように、例えば読み出し対象をセルトランジスタ21に隣接するセルトランジスタ22にしたときには、ソース線SL2に電圧V1、例えば1Vを印加し、ソース線SL1aにソース線SL2の電圧V1よりも低い電圧V2、例えば0Vを印加する。また当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22が接続されるワード線WL2に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL1,WL3〜WL5は0Vに設定する。すると、当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22は5V、ドレインD22は1V、ソースS22は0V、にそれぞれ設定される。なお、ビット線BL1およびソース線SL2,SL3は開放状態(OPEN)、また他のソース線SL1b,SL1cは0Vに設定する。   At the time of data reading, as shown in FIG. 13B, for example, when the reading target is the cell transistor 22 adjacent to the cell transistor 21, the voltage V1, for example, 1V is applied to the source line SL2, and the source A voltage V2 lower than the voltage V1 of the source line SL2, for example, 0 V, is applied to the line SL1a. Further, 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL2 to which the control gate CG22 of the cell transistor 22 is connected, and the other word lines WL1, WL3 to WL5 are set to 0V. Then, the control gate CG22 of the cell transistor 22 is set to 5V, the drain D22 is set to 1V, and the source S22 is set to 0V. The bit line BL1 and the source lines SL2 and SL3 are set in an open state (OPEN), and the other source lines SL1b and SL1c are set to 0V.

これにより、セルトランジスタ22の閾値電圧Vtが読み出し時の制御ゲート電圧Vcgの5Vよりも低い電圧Vt=Lに設定されているときには、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG22に印加されると当該セルトランジスタ22がオフ状態からオン状態に移行してソース線SL1aに電流が流れる。このため、先の定義では、これらのセルトランジスタ22,24からデータ「0」が読み出される。   Thereby, when the threshold voltage Vt of the cell transistor 22 is set to a voltage Vt = L lower than 5 V of the control gate voltage Vcg at the time of reading, the cell transistor is applied when the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG22. 22 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the source line SL1a. Therefore, in the above definition, data “0” is read from these cell transistors 22 and 24.

<データの読出し(不揮発性メモリが書き換え不能に構成される場合)>
一方、当該不揮発性メモリがマスクROMとして構成される場合も、データの読出し時においては、前述したEEPROM等として構成される場合と同様に、図14(A) に示すように、各電圧が印加される。すると、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21は5V、ドレインD21は1V、ソースS21は0V、にそれぞれ設定される。
<Reading data (when nonvolatile memory is configured to be non-rewritable)>
On the other hand, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, each voltage is applied when reading data, as shown in FIG. Is done. Then, for example, when the read target is the cell transistor 21, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is set to 5V, the drain D21 is set to 1V, and the source S21 is set to 0V.

これにより、図14(A) に示す例では、読み出し時の制御ゲート電圧Vcgを印加しても、当該セルトランジスタ21のドレインD21とビット線BL2とは電気的に接続されていないので(図14(A) に示す破線α内)、ソース線SL1aには電流が流れない。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ21からデータ「1」が読み出される。   Accordingly, in the example shown in FIG. 14A, even when the control gate voltage Vcg at the time of reading is applied, the drain D21 of the cell transistor 21 and the bit line BL2 are not electrically connected (FIG. 14). No current flows through the source line SL1a. Therefore, in the above definition, data “1” is read from the cell transistor 21.

また、データの読出し時においては、図14(B) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21に隣接するセルトランジスタ22にしたときも、前述したEEPROM等として構成される場合と同様に、ソース線SL2に電圧V1、例えば1Vを印加し、ソース線SL1aにソース線SL2の電圧V1よりも低い電圧V2、例えば0Vを印加する。また当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22が接続されるワード線WL2に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL1,WL3〜WL5は0Vに設定する。すると、当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22は5V、ドレインD22は1V、ソースS22は0V、にそれぞれ設定される。   At the time of data reading, as shown in FIG. 14B, for example, when the reading target is the cell transistor 22 adjacent to the cell transistor 21, as in the case of the above-described EEPROM or the like. A voltage V1, for example, 1V is applied to the source line SL2, and a voltage V2, for example, 0V, lower than the voltage V1 of the source line SL2 is applied to the source line SL1a. Further, 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL2 to which the control gate CG22 of the cell transistor 22 is connected, and the other word lines WL1, WL3 to WL5 are set to 0V. Then, the control gate CG22 of the cell transistor 22 is set to 5V, the drain D22 is set to 1V, and the source S22 is set to 0V.

これにより、図14(B) に示す例では、ドレインD22とソース線SL2とは電気的に接続されているので(図14(B) に示す破線β内)、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG22に印加されると当該セルトランジスタ22がオフ状態からオン状態に移行してビット線BL1に電流が流れる。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ22からデータ「0」が読み出される。   Accordingly, in the example shown in FIG. 14B, the drain D22 and the source line SL2 are electrically connected (within the broken line β shown in FIG. 14B), so that the control gate voltage Vcg is equal to the control gate CG22. Is applied to the cell transistor 22, the cell transistor 22 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the bit line BL1. Therefore, in the above definition, data “0” is read from the cell transistor 22.

このように隣り合う2個一組のセルトランジスタの組ごとに共通のソース線が設けられている場合においても、前述した第1実施形態の不揮発性メモリと同様に、当該不揮発性メモリの設計工程においては、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、バイアホールVH1,VH1’,VH3,VH3’,VH5,VH5’を全て形成すれば良いし、またセルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、例えば書き込み対象となるセルトランジスタ21に対応するバイアホールVH1,VH1’を形成することなく、それ以外のバイアホールVH3,VH3’,VH5,VH5’を全て形成すれば良いので、例えば、EEPROM等の回路とマスクROMの回路との違いを、バイアホールVH1,VH1’,VH3,VH3’,VH5,VH5’の有無の違いにより吸収することができる。したがって、これらの回路設計を容易にすることから、設計工程における作業効率を向上することができる。   Even in the case where a common source line is provided for each set of two adjacent cell transistors in this way, the design process of the nonvolatile memory is similar to the nonvolatile memory of the first embodiment described above. In the case where the data stored in the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically rewritable, all of the via holes VH1, VH1 ′, VH3, VH3 ′, VH5, VH5 ′ may be formed. Further, when the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically unrewritable, for example, the via holes VH1 and VH1 ′ corresponding to the cell transistor 21 to be written are not formed, Since all the via holes VH3, VH3 ′, VH5, VH5 ′ may be formed, for example, an EEPROM or the like The difference between the circuit of the road and mask ROM, via holes VH1, VH1 ', VH3, VH3', can be absorbed by the difference in the presence or absence of VH5, VH5 '. Therefore, since these circuit designs are facilitated, work efficiency in the design process can be improved.

また、当該不揮発性メモリの製造工程においても、同様に、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、バイアホールVH1,VH1’,VH3,VH3’,VH5,VH5’を全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いし、またセルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、例えば書き込み対象となるセルトランジスタ21に対応するバイアホールVH1,VH1’を形成することなく、それ以外のバイアホールVH3,VH3’,VH5,VH5’を全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いので、例えば、EEPROM等の製造とマスクROMの製造との違いを、バイアホールVH1,VH1’,VH3,VH3’,VH5,VH5’の形成を制御可能なフォトマスクの種類により吸収することができる。したがって、これらの半導体製造プロセスの多くを共用化できることから、製造工程における作業効率を向上することができる。   Similarly, in the manufacturing process of the nonvolatile memory, when the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically rewritable, via holes VH1, VH1 ′, VH3, VH3 ′, A photomask capable of forming all of VH5 and VH5 ′ may be prepared, and in the case where the data stored in the cell transistors 21 to 25 is not electrically rewritable, for example, the cell transistor 21 to be written is written. It is sufficient to prepare a photomask that can form all other via holes VH3, VH3 ', VH5, and VH5' without forming via holes VH1 and VH1 'corresponding to the above. The difference from the manufacture of the mask ROM is that the via holes VH1, VH1 ′, VH3, VH3 ′, H5, can be absorbed by the type of controllable photomask formation VH5 '. Therefore, since many of these semiconductor manufacturing processes can be shared, work efficiency in the manufacturing process can be improved.

さらに、当該不揮発性メモリの製造工程においても、第1実施形態と同様に、セルトランジスタ21〜25が浮遊ゲートFG21〜FG25を備えたMOS構造を有するので、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能や電気的に書き換え不能のいずれに構成する場合でも、例えば、浮遊ゲートFG21〜FG25を中和する工程やセルトランジスタ21〜25以外の回路機能を検査する工程等が必要となる一方で、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、データの書換機能を検査する工程等のデータの書込みや消去に関する検査工程の必要がなくなる。したがって、検査ラインを共通にできるので、検査工程の段取り等における省力化から、検査工程における作業効率を向上することができる。   Further, in the manufacturing process of the nonvolatile memory as well, since the cell transistors 21 to 25 have the MOS structure including the floating gates FG21 to FG25, the data stored by the cell transistors 21 to 25 is the same as in the first embodiment. However, it is necessary to have a step of neutralizing the floating gates FG21 to FG25, a step of inspecting circuit functions other than the cell transistors 21 to 25, etc. On the other hand, in the case where the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured so as not to be electrically rewritable, there is no need for an inspection process relating to data writing or erasing such as a process of inspecting the data rewriting function. Therefore, since the inspection line can be made common, work efficiency in the inspection process can be improved from labor saving in the preparation of the inspection process.

[参考例]
これまで説明した第1〜第3実施形態に係る不揮発性メモリでは、ビット線BL1(第1主配線)とビット線BL2(第1副配線)とを接続し得るバイアホールVH1,VH3,VH5や、ソース線SL1(第2主配線)とソース線SL2(第2副配線)とを接続し得るバイアホールVH2,VH4,VH6を全て設けてEEPROM等を構成したり、その一部を設けることなくマスクROMを構成したりしたが、ここでは、参考例として、ビット線BL2(第1副配線)、ソース線SL2(第2副配線)、バイアホールVH1〜VH6を設けることなく、EEPROM等およびマスクROMのいずれも構成可能な不揮発性メモリの構成を説明する。
[Reference example]
In the nonvolatile memories according to the first to third embodiments described so far, via holes VH1, VH3, VH5 that can connect the bit line BL1 (first main wiring) and the bit line BL2 (first sub wiring), The via hole VH2, VH4, VH6 that can connect the source line SL1 (second main wiring) and the source line SL2 (second sub wiring) are all provided to form an EEPROM or the like without providing a part thereof. Although a mask ROM is configured, here, as a reference example, without providing the bit line BL2 (first sub-wiring), the source line SL2 (second sub-wiring), the via holes VH1 to VH6, the EEPROM and the mask A configuration of a nonvolatile memory in which any of the ROMs can be configured will be described.

図15に示すように、参考例に係る不揮発性メモリは、前述した各実施形態と同様に、浮遊ゲートを備えたセルトランジスタとして、セルトランジスタ21〜23を備えており、これらのセルトランジスタ21〜23は、ドレインにビット線BL1、またソースにソース線SL1が、それぞれコンタクトホールを介して接続されている。またこれらの制御ゲートには、個々にワード線WL1〜WL3が接続されている。   As shown in FIG. 15, the nonvolatile memory according to the reference example includes cell transistors 21 to 23 as cell transistors including floating gates, as in the above-described embodiments. 23, the drain is connected to the bit line BL1 and the source is connected to the source line SL1 via contact holes. Further, word lines WL1 to WL3 are individually connected to these control gates.

例えば、セルトランジスタ21の場合、ドレインD21はコンタクトホールCH1を介してビット線BL1、またソースS21はコンタクトホールCH2を介してソース線SL1、制御ゲートCG21はワード線WL1、にそれぞれ接続されている。同様に、セルトランジスタ22は、ドレインD22がコンタクトホールCH3を介してビット線BL1、ソースS22がコンタクトホールCH4を介してソース線SL1、制御ゲートCG22がワード線WL2、にそれぞれ接続されている。   For example, in the case of the cell transistor 21, the drain D21 is connected to the bit line BL1 via the contact hole CH1, the source S21 is connected to the source line SL1 via the contact hole CH2, and the control gate CG21 is connected to the word line WL1. Similarly, in the cell transistor 22, the drain D22 is connected to the bit line BL1 via the contact hole CH3, the source S22 is connected to the source line SL1 via the contact hole CH4, and the control gate CG22 is connected to the word line WL2.

また、ビット線BL1とソース線SL1とは、例えばアルミニウムからなるアルミ配線であり、いずれも第1配線層LY2に形成されている。なお、両配線は、このように同じ第1配線層LY2に形成しても良いし、別の配線層にそれぞれ形成しても良い。   Further, the bit line BL1 and the source line SL1 are aluminum wirings made of, for example, aluminum, and both are formed in the first wiring layer LY2. Both wirings may be formed in the same first wiring layer LY2 as described above, or may be formed in different wiring layers.

このように当該不揮発性メモリを構成することにより、データの書き込みは、前述した第1〜第3実施形態に係る不揮発性メモリと同様、当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成される場合には、セルトランジスタ21等の浮遊ゲートFG21等にホットエレクトロンが注入されることによって行われる。   By configuring the nonvolatile memory in this way, data writing is performed when the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, similar to the nonvolatile memory according to the first to third embodiments described above. This is done by injecting hot electrons into the floating gate FG21 such as the cell transistor 21.

また、当該不揮発性メモリがマスクROMとして構成される場合には、書き込み対象となるセルトランジスタ21等に接続されるコンタクトホールCH1等を形成しないことによりデータの書き込みが行われる。この点が、例えば、書き込み対象となるセルトランジスタ21のドレインD21に接続されているコンタクトホールCH1に対応するバイアホールVH1を形成しない、前述した第1〜第3実施形態の不揮発性メモリと異なる。   In the case where the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, data is written by not forming the contact hole CH1 or the like connected to the cell transistor 21 or the like to be written. This is different from, for example, the nonvolatile memories of the first to third embodiments described above in which the via hole VH1 corresponding to the contact hole CH1 connected to the drain D21 of the cell transistor 21 to be written is not formed.

なお、不揮発性メモリが書き込み可能・不能のいずれの場合も、各セルトランジスタの浮遊ゲートは、製造工程中の浮遊ゲート中和工程において、閾値電圧Vtが読み出し時に印加される制御ゲート電圧(例えば5V)よりも低い電圧に設定される(以下「Vt=L」という)。また、データの読み出しは以下のように行われる。   In both cases where the nonvolatile memory is writable or impossible, the floating gate of each cell transistor has a control gate voltage (for example, 5 V) applied at the time of reading in the floating gate neutralization process during the manufacturing process. ) (Hereinafter referred to as “Vt = L”). Data is read as follows.

<データの読出し(不揮発性メモリが書き換え可能に構成される場合)>
当該不揮発性メモリがEEPROM等として構成される場合、データの読出し時においては、図15(A) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21が接続されるワード線WL1に制御ゲート電圧Vcgとして5Vを印加し、これ以外のワード線WL2,WL3は0Vに設定する。また、ビット線BL1に電圧V1、例えば1Vを印加しソース線SL1にビット線BL1の電圧V1よりも低い電圧V2、例えば0Vを印加する。すると、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21は5V、ドレインD21は1V、ソースS21は0V、にそれぞれ設定される。
<Reading data (when nonvolatile memory is configured to be rewritable)>
When the nonvolatile memory is configured as an EEPROM or the like, when data is read, as shown in FIG. 15A, for example, when the read target is the cell transistor 21, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is read. 5V is applied as the control gate voltage Vcg to the word line WL1 to which is connected, and the other word lines WL2 and WL3 are set to 0V. Further, a voltage V1, for example, 1V is applied to the bit line BL1, and a voltage V2, for example, 0V, lower than the voltage V1 of the bit line BL1 is applied to the source line SL1. Then, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is set to 5V, the drain D21 is set to 1V, and the source S21 is set to 0V.

これにより、セルトランジスタ21の閾値電圧Vtが読み出し時の制御ゲート電圧Vcgの5Vよりも高い電圧Vt=Hに設定されているときには、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG21に印加されても当該セルトランジスタ21はオン状態にはならずにソース線SL1には電流が流れない。このため、第1実施形態と同様の定義であれば当該セルトランジスタ21からデータ「1」が読み出される。   Thus, when the threshold voltage Vt of the cell transistor 21 is set to a voltage Vt = H higher than 5 V of the control gate voltage Vcg at the time of reading, even if the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG21, the cell transistor 21 is not turned on and no current flows through the source line SL1. For this reason, if the definition is the same as in the first embodiment, data “1” is read from the cell transistor 21.

また、データの読出し時においては、図15(B) に示すように、例えば読み出し対象をセルトランジスタ21に隣接するセルトランジスタ22にしたときには、ビット線BL1に電圧V1、例えば1Vを印加し、ソース線SL1にビット線BL1の電圧V1よりも低い電圧V2、例えば0Vを印加する。すると、当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22は5V、ドレインD22は1V、ソースS22は0V、にそれぞれ設定される。   At the time of data reading, as shown in FIG. 15B, for example, when the reading target is the cell transistor 22 adjacent to the cell transistor 21, the voltage V1, for example, 1V is applied to the bit line BL1, and the source A voltage V2 lower than the voltage V1 of the bit line BL1, for example, 0 V, is applied to the line SL1. Then, the control gate CG22 of the cell transistor 22 is set to 5V, the drain D22 is set to 1V, and the source S22 is set to 0V.

これにより、セルトランジスタ22の閾値電圧Vtが読み出し時の制御ゲート電圧Vcgの5Vよりも低い電圧Vt=Lに設定されているときには、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG22に印加されると当該セルトランジスタ22がオフ状態からオン状態に移行してソース線SL1に電流が流れる。このため、先の定義では、これらのセルトランジスタ22,24からデータ「0」が読み出される。   Thereby, when the threshold voltage Vt of the cell transistor 22 is set to a voltage Vt = L lower than 5 V of the control gate voltage Vcg at the time of reading, the cell transistor is applied when the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG22. 22 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the source line SL1. Therefore, in the above definition, data “0” is read from these cell transistors 22 and 24.

<データの読出し(不揮発性メモリが書き換え不能に構成される場合)>
一方、当該不揮発性メモリがマスクROMとして構成される場合も、データの読出し時においては、前述したEEPROM等として構成される場合と同様に、図16(A) に示すように、各電圧が印加される。すると、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21にしたときには、当該セルトランジスタ21の制御ゲートCG21は5V、ドレインD21は1V、ソースS21は0V、にそれぞれ設定される。
<Reading data (when nonvolatile memory is configured to be non-rewritable)>
On the other hand, when the nonvolatile memory is configured as a mask ROM, each voltage is applied when reading data, as shown in FIG. Is done. Then, for example, when the read target is the cell transistor 21, the control gate CG21 of the cell transistor 21 is set to 5V, the drain D21 is set to 1V, and the source S21 is set to 0V.

これにより、図16(A) に示す例では、読み出し時の制御ゲート電圧Vcgを印加しても、当該セルトランジスタ21のドレインD21とビット線BL1との間にはコンタクトホールCH1が形成されてなくこれらは電気的に接続されていないので(図16(A) に示す破線α内)、ソース線SL1には電流が流れない。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ21からデータ「1」が読み出される。   Accordingly, in the example shown in FIG. 16A, even when the control gate voltage Vcg at the time of reading is applied, the contact hole CH1 is not formed between the drain D21 of the cell transistor 21 and the bit line BL1. Since they are not electrically connected (within the broken line α shown in FIG. 16A), no current flows through the source line SL1. Therefore, in the above definition, data “1” is read from the cell transistor 21.

また、データの読出し時においては、図16(B) に示すように、例えば、読み出し対象をセルトランジスタ21に隣接するセルトランジスタ22にしたときも、前述したEEPROM等として構成される場合と同様に、ビット線BL1に電圧V1、例えば1Vを印加し、ソース線SL1にビット線BL1の電圧V1よりも低い電圧V2、例えば0Vを印加する。すると、当該セルトランジスタ22の制御ゲートCG22は5V、ドレインD22は1V、ソースS22は0V、にそれぞれ設定される。   At the time of data reading, as shown in FIG. 16B, for example, when the reading target is the cell transistor 22 adjacent to the cell transistor 21, it is the same as the case where it is configured as the above-described EEPROM or the like. A voltage V1, for example, 1V is applied to the bit line BL1, and a voltage V2, for example, 0V, lower than the voltage V1 of the bit line BL1 is applied to the source line SL1. Then, the control gate CG22 of the cell transistor 22 is set to 5V, the drain D22 is set to 1V, and the source S22 is set to 0V.

これにより、図16(B) に示す例では、ドレインD22とソース線SL2との間にはコンタクトホールCH3が形成されており電気的に接続されているので(図16(B) に示す破線β内)、制御ゲート電圧Vcgが制御ゲートCG22に印加されると当該セルトランジスタ22がオフ状態からオン状態に移行してソース線SL1に電流が流れる。このため、先の定義では、当該セルトランジスタ22からデータ「0」が読み出される。   Accordingly, in the example shown in FIG. 16B, the contact hole CH3 is formed between the drain D22 and the source line SL2, and is electrically connected (the broken line β shown in FIG. 16B). ), When the control gate voltage Vcg is applied to the control gate CG22, the cell transistor 22 shifts from the off state to the on state, and a current flows through the source line SL1. Therefore, in the above definition, data “0” is read from the cell transistor 22.

このようにビット線BL2、ソース線SL2、バイアホールVH1〜VH6を設けない場合においても、前述した第1実施形態の不揮発性メモリと同様に、当該不揮発性メモリの設計工程においては、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、コンタクトホールCH1〜CH6を全て形成すれば良いし、またセルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、例えば書き込み対象となるセルトランジスタ21に対応するコンタクトホールCH1を形成することなく、それ以外のコンタクトホールCH2〜CH6を全て形成すれば良いので、例えば、EEPROM等の回路とマスクROMの回路との違いを、コンタクトホールCH1〜CH6の有無の違いにより吸収することができる。したがって、これらの回路設計を容易にすることから、設計工程における作業効率を向上することができる。   Even when the bit line BL2, the source line SL2, and the via holes VH1 to VH6 are not provided as described above, in the design process of the nonvolatile memory, the cell transistor 21 is provided as in the nonvolatile memory according to the first embodiment. In the case where the data stored by ˜25 is configured to be electrically rewritable, all of the contact holes CH1 to CH6 may be formed, and the data stored by the cell transistors 21 to 25 cannot be electrically rewritable. For example, all the contact holes CH2 to CH6 may be formed without forming the contact hole CH1 corresponding to the cell transistor 21 to be written, for example. The difference between the mask ROM circuit and the contact holes CH1 to C It can be absorbed by the difference of 6 presence or absence of. Therefore, since these circuit designs are facilitated, work efficiency in the design process can be improved.

また、当該不揮発性メモリの製造工程においても、同様に、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、コンタクトホールCH1〜CH6を全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いし、またセルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、例えば書き込み対象となるセルトランジスタ21に対応するコンタクトホールCH1を形成することなく、それ以外のコンタクトホールCH2〜CH6を全て形成可能なフォトマスクを用意すれば良いので、例えば、EEPROM等の製造とマスクROMの製造との違いを、コンタクトホールCH1〜CH6の形成を制御可能なフォトマスクの種類により吸収することができる。したがって、これらの半導体製造プロセスの多くを共用化できることから、製造工程における作業効率を向上することができる。   Similarly, in the manufacturing process of the nonvolatile memory, when the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured to be electrically rewritable, a photomask capable of forming all of the contact holes CH1 to CH6. In addition, when the data stored in the cell transistors 21 to 25 is configured so as not to be electrically rewritable, for example, without forming the contact hole CH1 corresponding to the cell transistor 21 to be written. Since it is sufficient to prepare a photomask capable of forming all other contact holes CH2 to CH6, for example, the formation of the contact holes CH1 to CH6 can be controlled by the difference between the manufacture of the EEPROM or the like and the manufacture of the mask ROM. Absorption can be achieved depending on the type of photomask. Therefore, since many of these semiconductor manufacturing processes can be shared, work efficiency in the manufacturing process can be improved.

さらに、当該不揮発性メモリの製造工程においても、第1実施形態と同様に、セルトランジスタ21〜25が浮遊ゲートFG21〜FG25を備えたMOS構造を有するので、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え可能や電気的に書き換え不能のいずれに構成する場合でも、例えば、浮遊ゲートFG21〜FG25を中和する工程やセルトランジスタ21〜25以外の回路機能を検査する工程等が必要となる一方で、セルトランジスタ21〜25により記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、データの書換機能を検査する工程等のデータの書込みや消去に関する検査工程の必要がなくなる。したがって、検査ラインを共通にできるので、検査工程の段取り等における省力化から、検査工程における作業効率を向上することができる。   Further, in the manufacturing process of the nonvolatile memory as well, since the cell transistors 21 to 25 have the MOS structure including the floating gates FG21 to FG25, the data stored by the cell transistors 21 to 25 is the same as in the first embodiment. However, it is necessary to have a step of neutralizing the floating gates FG21 to FG25, a step of inspecting circuit functions other than the cell transistors 21 to 25, etc. On the other hand, in the case where the data stored by the cell transistors 21 to 25 is configured so as not to be electrically rewritable, there is no need for an inspection process relating to data writing or erasing such as a process of inspecting the data rewriting function. Therefore, since the inspection line can be made common, work efficiency in the inspection process can be improved from labor saving in the preparation of the inspection process.

次に、本発明の不揮発性半導体記憶装置の製造方法の実施形態について各図を参照して説明する。ここでは、前述した第1実施形態の不揮発性メモリを製造するプロセス例を製造方法1,2として説明する。なお、図17および図18には、本実施形態に係る製造方法1により製造されるセルトランジスタの模式的断面図が図示されている。また、図19および図20には、本実施形態に係る製造方法2により製造されるセルトランジスタの模式的断面図が図示されている。   Next, an embodiment of a method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device of the present invention will be described with reference to each drawing. Here, a process example for manufacturing the above-described nonvolatile memory according to the first embodiment will be described as manufacturing methods 1 and 2. 17 and 18 are schematic cross-sectional views of the cell transistor manufactured by the manufacturing method 1 according to this embodiment. 19 and 20 are schematic cross-sectional views of the cell transistor manufactured by the manufacturing method 2 according to this embodiment.

<製造方法1>
本実施形態に係る製造方法1は、多結晶シリコンを2層構造(2層ポリ構造)により当該不揮発性メモリのセルトランジスタおよびその周辺トランジスタ等を形成するものである。なお、ここでは、セルトランジスタ21を形成する工程を例示し、また周辺トランジスタとして、例えば、ロジック信号を処理する低電圧用トランジスタやアナログ信号を処理する高電圧用トランジスタを形成する工程を例示して説明する。
<Manufacturing method 1>
In the manufacturing method 1 according to the present embodiment, a cell transistor of the nonvolatile memory, its peripheral transistor, and the like are formed from polycrystalline silicon with a two-layer structure (two-layer poly structure). Here, the step of forming the cell transistor 21 is exemplified, and as the peripheral transistor, for example, a step of forming a low voltage transistor for processing a logic signal or a high voltage transistor for processing an analog signal is illustrated. explain.

まず、図17(A) に示すように、第1酸化膜形成工程による熱酸化法によりシリコン基板20の表面にゲート酸化膜32を形成し、さらに素子間分離領域形成工程によるLOCOS法等により素子間分離領域31を形成する。   First, as shown in FIG. 17A, a gate oxide film 32 is formed on the surface of the silicon substrate 20 by the thermal oxidation method in the first oxide film forming step, and further, the element is formed by the LOCOS method in the element isolation region forming step. An inter-space separation region 31 is formed.

次に図17(B) に示すように、第1多結晶シリコン層形成工程により素子間分離領域31およびゲート酸化膜32の上に第1多結晶シリコン層33を形成し、層間絶縁膜形成工程によりその上に層間絶縁膜34を形成する。そして、フォトマスク露光・現像工程により、セルトランジスタ21を形成する範囲をフォトレジスト41で覆う。   Next, as shown in FIG. 17B, a first polycrystalline silicon layer 33 is formed on the element isolation region 31 and the gate oxide film 32 by the first polycrystalline silicon layer forming step, and an interlayer insulating film forming step is performed. Thus, an interlayer insulating film 34 is formed thereon. Then, a region in which the cell transistor 21 is formed is covered with a photoresist 41 by a photomask exposure / development process.

図17(C) に示すように、エッチング工程により、露出した層間絶縁膜34やその下の第1多結晶シリコン層33を物理的または化学的に食刻処理して除去した後、フォトマスク除去工程により、フォトレジスト41を酸素プラズマ等を用いて灰化処理して除去する。また、低電圧用トランジスタを形成する範囲のゲート酸化膜32を除去する。   As shown in FIG. 17C, the exposed interlayer insulating film 34 and the underlying first polycrystalline silicon layer 33 are removed by physical or chemical etching by an etching process, and then the photomask is removed. According to the process, the photoresist 41 is removed by ashing using oxygen plasma or the like. Further, the gate oxide film 32 in the range where the low voltage transistor is formed is removed.

図17(D) に示すように、第2酸化膜形成工程により低電圧用トランジスタを形成する範囲に新たにゲート酸化膜32’を形成する。このゲート酸化膜32’は、高電圧用トランジスタを形成する範囲のゲート酸化膜32よりも薄く形成される。   As shown in FIG. 17D, a gate oxide film 32 'is newly formed in a range where a low voltage transistor is formed by the second oxide film forming step. The gate oxide film 32 'is formed thinner than the gate oxide film 32 in the range where the high voltage transistor is formed.

図18(A) に示すように、第2多結晶シリコン層形成工程により、素子間分離領域31、ゲート酸化膜32,32’および層間絶縁膜34の上に、第2多結晶シリコン層35を形成する。そして、フォトマスク露光・現像工程により、低電圧用トランジスタや高電圧用トランジスタを形成する範囲、およびセルトランジスタ21の浮遊ゲートFG21を形成する範囲をフォトレジスト42で覆う。   As shown in FIG. 18A, the second polycrystalline silicon layer 35 is formed on the inter-element isolation region 31, the gate oxide films 32 and 32 ', and the interlayer insulating film 34 by the second polycrystalline silicon layer forming step. Form. Then, a photomask exposure / development process covers a region where a low voltage transistor and a high voltage transistor are formed and a region where the floating gate FG21 of the cell transistor 21 is formed with a photoresist 42.

図18(B) に示すように、エッチング工程により、露出した第2多結晶シリコン層35やその下の層間絶縁膜34および第1多結晶シリコン層33を物理的または化学的に食刻処理して除去した後、フォトマスク除去工程により、フォトレジスト42を酸素プラズマ等を用いて灰化処理して除去する。そして、フォトマスク露光・現像工程により、セルトランジスタ21を形成する範囲および低電圧用トランジスタや高電圧用トランジスタのゲート電極を形成する範囲をフォトレジスト43で覆う。   As shown in FIG. 18B, the exposed second polycrystalline silicon layer 35, the underlying interlayer insulating film 34 and the first polycrystalline silicon layer 33 are etched physically or chemically by an etching process. Then, the photoresist 42 is removed by ashing using oxygen plasma or the like in a photomask removing process. Then, the photo-mask exposure / development process covers the area where the cell transistor 21 is formed and the area where the low voltage transistor and the gate electrode of the high voltage transistor are formed with the photoresist 43.

図18(C) に示すように、エッチング工程により、露出した第2多結晶シリコン層35を物理的または化学的に食刻処理して除去した後、フォトマスク除去工程により、フォトレジスト42を酸素プラズマ等を用いて灰化処理して除去する。そして、不純物注入工程および拡散工程により、セルトランジスタ21のドレインD21やソースS21、また低電圧用トランジスタや高電圧用トランジスタのドレインDやソースSを形成する。   As shown in FIG. 18C, after the exposed second polycrystalline silicon layer 35 is removed by physical or chemical etching by an etching process, the photoresist 42 is removed by oxygen by a photomask removing process. It is removed by ashing using plasma or the like. Then, the drain D21 and the source S21 of the cell transistor 21, and the drain D and the source S of the low voltage transistor and the high voltage transistor are formed by the impurity implantation process and the diffusion process.

なお、図18(C) に示すセルトランジスタ21のゲート酸化膜32は、図2(B) に示すゲート酸化膜GX21に相当し、また図18(C) に示すセルトランジスタ21の第1多結晶シリコン層33は、図2(B) に示す浮遊ゲートFG21に相当する。また、図18(C) に示すセルトランジスタ21の層間絶縁膜34は、図2(B) に示す層間絶縁層IL21に相当し、図18(C) に示すセルトランジスタ21の第2多結晶シリコン層35は、図2(B) に示す制御ゲートCG21に相当する。   The gate oxide film 32 of the cell transistor 21 shown in FIG. 18C corresponds to the gate oxide film GX21 shown in FIG. 2B, and the first polycrystal of the cell transistor 21 shown in FIG. 18C. The silicon layer 33 corresponds to the floating gate FG21 shown in FIG. An interlayer insulating film 34 of the cell transistor 21 shown in FIG. 18C corresponds to the interlayer insulating layer IL21 shown in FIG. 2B, and the second polycrystalline silicon of the cell transistor 21 shown in FIG. The layer 35 corresponds to the control gate CG21 shown in FIG.

図18(D) に示すように、セルトランジスタ21、低電圧用トランジスタや高電圧用トランジスタが形成されているウェハ(シリコン基板20)上を、配線形成工程により、厚い層間絶縁膜20’で覆いその表面を平坦にした後、この層間絶縁膜20’にエッチング工程等によりコンタクトホール36を形成し、さらに層間絶縁膜20’の上にスパッタリング法等によりアルミ電極38を形成する。同様に、この上に、配線形成工程により、厚い層間絶縁膜20”を形成しこの層間絶縁膜20”にエッチング工程等によりバイヤホール37を形成した後、アルミ電極39を形成する。   As shown in FIG. 18D, the wafer (silicon substrate 20) on which the cell transistor 21, the low-voltage transistor and the high-voltage transistor are formed is covered with a thick interlayer insulating film 20 ′ by a wiring formation process. After flattening the surface, a contact hole 36 is formed in the interlayer insulating film 20 ′ by an etching process or the like, and an aluminum electrode 38 is formed on the interlayer insulating film 20 ′ by a sputtering method or the like. Similarly, a thick interlayer insulating film 20 ″ is formed thereon by a wiring formation process, and a via hole 37 is formed in the interlayer insulating film 20 ″ by an etching process or the like, and then an aluminum electrode 39 is formed.

なお、図18(D) に示すセルトランジスタ21のコンタクトホール36は、図2(B) に示すコンタクトホールCH1,CH2に相当し、また図18(D) に示すバイヤホール37は、図2(C) に示すバイアホールVH1に相当する。さらに、図18(D) に示すセルトランジスタ21のアルミ電極38は、図2(B) に示すビット線BL1やソース線SL1に相当し、また図18(D) に示すアルミ電極39は、図2(B),(C)に示すビット線BL2に相当する。   Note that the contact hole 36 of the cell transistor 21 shown in FIG. 18D corresponds to the contact holes CH1 and CH2 shown in FIG. 2B, and the via hole 37 shown in FIG. C) corresponds to the via hole VH1 shown in FIG. Further, the aluminum electrode 38 of the cell transistor 21 shown in FIG. 18D corresponds to the bit line BL1 and the source line SL1 shown in FIG. 2B, and the aluminum electrode 39 shown in FIG. This corresponds to the bit line BL2 shown in 2 (B) and (C).

<製造方法2>
次に製造方法2について説明する。本実施形態に係る製造方法2は、多結晶シリコンを2層構造(2層ポリ構造)により当該不揮発性メモリのセルトランジスタおよびその周辺トランジスタやコンデンサ等を形成するものである。
<Manufacturing method 2>
Next, manufacturing method 2 will be described. In the manufacturing method 2 according to the present embodiment, a cell transistor of the nonvolatile memory, its peripheral transistor, a capacitor, and the like are formed from polycrystalline silicon with a two-layer structure (two-layer poly structure).

なお、ここでは、セルトランジスタ21として、スプリットゲート構造のトランジスタを形成する工程を例示し、また周辺トランジスタとして、例えば、ロジック信号を処理する低電圧用トランジスタやアナログ信号を処理する高電圧用トランジスタを形成する工程を例示し、A/D変換回路等を構成するコンデンサを形成する工程を例示して説明する。   Here, the step of forming a split gate structure transistor is illustrated as the cell transistor 21, and as the peripheral transistor, for example, a low voltage transistor for processing a logic signal or a high voltage transistor for processing an analog signal is used. The step of forming will be exemplified, and the step of forming the capacitor constituting the A / D conversion circuit will be exemplified and described.

まず、図19(A) に示すように、第1酸化膜形成工程による熱酸化法によりシリコン基板20の表面にゲート酸化膜32を形成し、さらに素子間分離領域形成工程によるLOCOS法等により素子間分離領域31を形成する。   First, as shown in FIG. 19A, a gate oxide film 32 is formed on the surface of the silicon substrate 20 by the thermal oxidation method in the first oxide film formation step, and further the element is formed by the LOCOS method in the element isolation region formation step. An inter-space separation region 31 is formed.

次に図19(B) に示すように、第1多結晶シリコン層形成工程により素子間分離領域31およびゲート酸化膜32の上に第1多結晶シリコン層33を形成し、層間絶縁膜形成工程によりその上に層間絶縁膜34を形成する。そして、フォトマスク露光・現像工程により、コンデンサを形成する範囲およびセルトランジスタ21の浮遊ゲートFG21を形成するフォトレジスト41で覆う。   Next, as shown in FIG. 19B, a first polycrystalline silicon layer 33 is formed on the inter-element isolation region 31 and the gate oxide film 32 by a first polycrystalline silicon layer forming step, and an interlayer insulating film forming step. Thus, an interlayer insulating film 34 is formed thereon. Then, the region where the capacitor is formed and the photoresist 41 which forms the floating gate FG21 of the cell transistor 21 are covered by a photomask exposure / development process.

図19(C) に示すように、エッチング工程により、露出した層間絶縁膜34やその下の第1多結晶シリコン層33およびゲート酸化膜32を物理的または化学的に食刻処理して除去する。さらに低電圧用トランジスタを形成する範囲のゲート酸化膜32を除去する。   As shown in FIG. 19C, the exposed interlayer insulating film 34 and the first polycrystalline silicon layer 33 and the gate oxide film 32 thereunder are removed by physical or chemical etching by an etching process. . Further, the gate oxide film 32 in a range where a low voltage transistor is formed is removed.

図20(A) に示すように、フォトマスク除去工程により、フォトレジスト41を酸素プラズマ等を用いて灰化処理して除去した後、第2酸化膜形成工程により低電圧用トランジスタを形成する範囲に新たにゲート酸化膜32’を形成し、さらに第1多結晶シリコン層33および層間絶縁膜34の側面に側壁酸化膜を形成する。なお、このゲート酸化膜32’は、高電圧用トランジスタを形成する範囲のゲート酸化膜32よりも薄く形成される。   As shown in FIG. 20A, after the photoresist 41 is removed by ashing using oxygen plasma or the like in the photomask removal process, a low voltage transistor is formed in the second oxide film formation process. A new gate oxide film 32 ′ is formed, and sidewall oxide films are formed on the side surfaces of the first polycrystalline silicon layer 33 and the interlayer insulating film 34. The gate oxide film 32 'is formed thinner than the gate oxide film 32 in the range where the high voltage transistor is formed.

図20(B) に示すように、第2多結晶シリコン層形成工程により、素子間分離領域31、ゲート酸化膜32,32’および層間絶縁膜34の上に、第2多結晶シリコン層35を形成する。そして、フォトマスク露光・現像工程により、低電圧用トランジスタや高電圧用トランジスタのゲート電極を形成する範囲、セルトランジスタ21の浮遊ゲートFG21を形成する範囲およびコンデンサの電極を形成する範囲をフォトレジスト43で覆う。   As shown in FIG. 20B, the second polycrystalline silicon layer 35 is formed on the inter-element isolation region 31, the gate oxide films 32 and 32 'and the interlayer insulating film 34 by the second polycrystalline silicon layer forming step. Form. Then, by the photomask exposure / development process, the range in which the gate electrode of the low voltage transistor or the high voltage transistor is formed, the range in which the floating gate FG21 of the cell transistor 21 is formed, and the range in which the capacitor electrode is formed are defined in Cover with.

図20(C) に示すように、エッチング工程により、露出した第2多結晶シリコン層35を物理的または化学的に食刻処理して除去した後、フォトマスク除去工程により、フォトレジスト43を酸素プラズマ等を用いて灰化処理して除去する。そして、不純物注入工程および拡散工程により、セルトランジスタ21のドレインD21やソースS21、また低電圧用トランジスタや高電圧用トランジスタのドレインDやソースSを形成する。   As shown in FIG. 20C, after the exposed second polycrystalline silicon layer 35 is removed by physical or chemical etching by an etching process, the photoresist 43 is removed by oxygen by a photomask removing process. It is removed by ashing using plasma or the like. Then, the drain D21 and the source S21 of the cell transistor 21, and the drain D and the source S of the low voltage transistor and the high voltage transistor are formed by the impurity implantation process and the diffusion process.

なお、図20(C) に示すセルトランジスタ21のゲート酸化膜32は、図2(B) に示すゲート酸化膜GX21に相当し、また図20(C) に示すセルトランジスタ21の第1多結晶シリコン層33は、図2(B) に示す浮遊ゲートFG21に相当する。また、図20(C) に示すセルトランジスタ21の層間絶縁膜34は、図2(B) に示す層間絶縁層IL21に相当し、図20(C) に示すセルトランジスタ21の第2多結晶シリコン層35は、図2(B) に示す制御ゲートCG21に相当する。   Note that the gate oxide film 32 of the cell transistor 21 shown in FIG. 20C corresponds to the gate oxide film GX21 shown in FIG. 2B, and the first polycrystal of the cell transistor 21 shown in FIG. 20C. The silicon layer 33 corresponds to the floating gate FG21 shown in FIG. The interlayer insulating film 34 of the cell transistor 21 shown in FIG. 20C corresponds to the interlayer insulating layer IL21 shown in FIG. 2B, and the second polycrystalline silicon of the cell transistor 21 shown in FIG. The layer 35 corresponds to the control gate CG21 shown in FIG.

図20(D) に示すように、セルトランジスタ21、低電圧用トランジスタや高電圧用トランジスタが形成されているウェハ(シリコン基板20)上を、配線形成工程により、厚い層間絶縁膜20’で覆いその表面を平坦にした後、この層間絶縁膜20’にエッチング工程等によりコンタクトホール36を形成し、さらに層間絶縁膜20’の上にスパッタリング法等によりアルミ電極38を形成する。   As shown in FIG. 20D, the wafer (silicon substrate 20) on which the cell transistor 21, the low-voltage transistor and the high-voltage transistor are formed is covered with a thick interlayer insulating film 20 ′ by a wiring formation process. After flattening the surface, a contact hole 36 is formed in the interlayer insulating film 20 ′ by an etching process or the like, and an aluminum electrode 38 is formed on the interlayer insulating film 20 ′ by a sputtering method or the like.

なお、層間絶縁膜20’の上には、前述した製造方法1で説明した図18(D) と同様に、配線形成工程により厚い層間絶縁膜20”が形成された後、さらにエッチング工程等によりバイヤホール37やアルミ電極39が形成されるが、この図20(D) では省略されていることに留意されたい。   As shown in FIG. 18D described in the manufacturing method 1 described above, a thick interlayer insulating film 20 ″ is formed on the interlayer insulating film 20 ′ by the wiring forming process, and then the etching process or the like is further performed. Note that the via hole 37 and the aluminum electrode 39 are formed, but are omitted in FIG.

なお、図20(D) に示すセルトランジスタ21のコンタクトホール36は、図2(B) に示すコンタクトホールCH1,CH2に相当し、また図20(D) に示すセルトランジスタ21のアルミ電極38は、図2(B) に示すビット線BL1やソース線SL1に相当する。   The contact hole 36 of the cell transistor 21 shown in FIG. 20D corresponds to the contact holes CH1 and CH2 shown in FIG. 2B, and the aluminum electrode 38 of the cell transistor 21 shown in FIG. This corresponds to the bit line BL1 and the source line SL1 shown in FIG.

この製造方法2のように、コンデンサを形成する工程を含む場合には、コンデンサの極板間絶縁層を形成する層間絶縁膜34の製造工程(図19(B) の層間絶縁膜形成工程)によってセルトランジスタ21の浮遊ゲートFG21上の層間絶縁層IL21も同時に形成することができ、またコンデンサの電極を形成する第2多結晶シリコン層35の製造工程(図20(B) の第2多結晶シリコン層形成工程、図20(C) のエッチング工程)によってセルトランジスタ21の制御ゲートCG21も同時に形成することができる。このため、セルトランジスタ21等を形成する工程を別途設けることなく、当該不揮発性メモリを構成できるので、製造コストの増加も抑制できる。   When the capacitor forming step is included as in the manufacturing method 2, the manufacturing step of the interlayer insulating film 34 for forming the inter-electrode insulating layer of the capacitor (interlayer insulating film forming step in FIG. 19B) is performed. The interlayer insulating layer IL21 on the floating gate FG21 of the cell transistor 21 can be formed at the same time, and the manufacturing process of the second polycrystalline silicon layer 35 for forming the electrode of the capacitor (the second polycrystalline silicon in FIG. 20B). The control gate CG21 of the cell transistor 21 can be formed at the same time by the layer forming step and the etching step of FIG. For this reason, since the nonvolatile memory can be configured without separately providing a step of forming the cell transistor 21 and the like, an increase in manufacturing cost can be suppressed.

なお、図21に示すように、セルトランジスタ21のドレインD21をp+層のポケットでくるむ構成を採ることによって、書込み速度を向上したり、ホットホールを注入する際における消去電圧の低下を防止する等、の性能向上が可能となる。   Note that, as shown in FIG. 21, by adopting a configuration in which the drain D21 of the cell transistor 21 is wrapped in the pocket of the p + layer, the writing speed is improved, and the erase voltage is prevented from being lowered when hot holes are injected. , The performance can be improved.

なお、以上説明した各実施形態および参考例では、シリコン基板20をP導電型、ドレインD21〜D25およびソースS21〜S25をN導電型、にそれぞれ設定して説明したが、本発明では、シリコン基板20をN導電型、ドレインD21〜D25およびソースS21〜S25をP導電型、にそれぞれ設定しても上述と同様の作用および効果を得ることができる。この場合、以上説明した各実施形態および参考例と、各電位や符号等が正負逆転することに留意されたい。   In each of the embodiments and reference examples described above, the silicon substrate 20 is set to the P conductivity type, and the drains D21 to D25 and the sources S21 to S25 are set to the N conductivity type. Even if 20 is set to the N conductivity type and the drains D21 to D25 and the sources S21 to S25 are set to the P conductivity type, the same operations and effects as described above can be obtained. In this case, it should be noted that each of the embodiments and reference examples described above and each potential, sign, etc. are reversed in polarity.

本発明の第1実施形態に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタの接続例を示す回路図で、図1(A) はEEPROM等として構成した場合、図1(B) はマスクROMとして構成した場合である。1A and 1B are circuit diagrams showing connection examples of cell transistors constituting a nonvolatile memory according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is configured as an EEPROM or the like, and FIG. 1B is configured as a mask ROM. Is the case. 図2(A) は、第1実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタをEEPROM等として構成した場合における平面レイアウトを示す説明図で、図2(B) は図2(A) に示す2B−2B線断面図、図2(C) は図2(A) に示す2C−2C線断面図、である。FIG. 2A is an explanatory diagram showing a planar layout in the case where the cell transistor of the nonvolatile memory according to the first embodiment is configured as an EEPROM or the like, and FIG. 2B is a diagram illustrating the 2B- shown in FIG. 2B is a sectional view taken along line 2B, and FIG. 2C is a sectional view taken along line 2C-2C shown in FIG. 図3(A) は、第1実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタをマスクROMとして構成した場合における平面レイアウトを示す説明図で、図3(B) は図3(A) に示す3B−3B線断面図、図3(C) は図3(A) に示す3C−3C線断面図、である。FIG. 3A is an explanatory diagram showing a planar layout when the cell transistor of the nonvolatile memory according to the first embodiment is configured as a mask ROM, and FIG. 3B is a schematic diagram of 3B- shown in FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line 3B, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line 3C-3C shown in FIG. 第1実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタにデータを書き込むときの電圧関係等を示す説明図で、図4(A) はEEPROM等として構成した場合、図4(B) はマスクROMとして構成した場合、である。FIG. 4A is an explanatory diagram showing a voltage relationship when data is written to the cell transistor of the nonvolatile memory according to the first embodiment. FIG. 4A is configured as an EEPROM or the like, and FIG. 4B is configured as a mask ROM. If so. 図5(A) 〜図5(D) は、第1実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタをEEPROM等として構成した場合にデータを読み出すときの電圧関係を示す説明図である。FIGS. 5A to 5D are explanatory diagrams showing voltage relationships when data is read when the cell transistor of the nonvolatile memory according to the first embodiment is configured as an EEPROM or the like. 図6(A) 〜図6(D) は、第1実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタをマスクROMとして構成した場合にデータを読み出すときの電圧関係を示す説明図である。FIG. 6A to FIG. 6D are explanatory diagrams illustrating voltage relationships when data is read when the cell transistor of the nonvolatile memory according to the first embodiment is configured as a mask ROM. 第1実施形態に係る不揮発性メモリの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the non-volatile memory which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタを試験・検査等の流れを示す説明図で、図8(A) はEEPROM等の場合、図8(B) はマスクROMの場合である。FIG. 8A is an explanatory diagram showing a flow of testing / inspection of the cell transistor of the nonvolatile memory according to the first embodiment, and FIG. 8A shows the case of an EEPROM or the like, and FIG. 8B shows the case of a mask ROM. 本発明の第2実施形態に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタの接続例を示す回路図で、図9(A) はEEPROM等として構成した場合、図9(B) はマスクROMとして構成した場合である。FIG. 9A is a circuit diagram showing an example of connection of cell transistors constituting a nonvolatile memory according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9A is configured as an EEPROM or the like, and FIG. 9B is configured as a mask ROM. Is the case. 図10(A) は、第2実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタをEEPROM等として構成した場合における平面レイアウトを示す説明図で、図10(B) は、第2実施形態に係る不揮発性メモリをマスクROMとして構成した場合における平面レイアウトを示す説明図である。FIG. 10A is an explanatory diagram showing a planar layout in the case where the cell transistor of the nonvolatile memory according to the second embodiment is configured as an EEPROM or the like, and FIG. 10B is the nonvolatile memory according to the second embodiment. It is explanatory drawing which shows the planar layout in case a memory is comprised as mask ROM. 第2実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタをEEPROM等として構成した場合にデータを読み出すときの電圧関係を示す説明図で、図11(A) は、読出し対象のセルトランジスタの閾値電圧が高い場合、図11(B) は、読出し対象のセルトランジスタの閾値電圧が低い場合である。FIG. 11A is an explanatory diagram showing a voltage relationship when data is read when the cell transistor of the nonvolatile memory according to the second embodiment is configured as an EEPROM or the like. FIG. 11A shows a high threshold voltage of the cell transistor to be read. FIG. 11B shows the case where the threshold voltage of the cell transistor to be read is low. 第2実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタをマスクROMとして構成した場合にデータを読み出すときの電圧関係を示す説明図で、図12(A) は、読出し対象のセルトランジスタに対応するバイアホールが形成されてない場合、図12(B) は、読出し対象のセルトランジスタに対応するバイアホールが形成されている場合である。FIG. 12A is an explanatory diagram showing a voltage relationship when data is read when the cell transistor of the nonvolatile memory according to the second embodiment is configured as a mask ROM. FIG. 12A is a via hole corresponding to the cell transistor to be read. 12B is a case where a via hole corresponding to the cell transistor to be read is formed. 本発明の第3実施形態に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタをEEPROM等として構成した場合にデータを読み出すときの電圧関係を示す説明図で、図13(A) は、読出し対象セルがオフ状態の場合、図13(B) は、読出し対象セルがオン状態の場合である。FIG. 13A is an explanatory diagram showing a voltage relationship when data is read when the cell transistor constituting the nonvolatile memory according to the third embodiment of the present invention is configured as an EEPROM or the like. FIG. In the case of the state, FIG. 13B shows the case where the read target cell is on. 第3実施形態に係る不揮発性メモリのセルトランジスタをマスクROMとして構成した場合にデータを読み出すときの電圧関係を示す説明図で、図14(A) は、読出し対象のセルトランジスタに対応するバイアホールが形成されてない場合、図14(B) は、読出し対象のセルトランジスタに対応するバイアホールが形成されている場合である。FIG. 14A is an explanatory diagram showing a voltage relationship when data is read when the cell transistor of the nonvolatile memory according to the third embodiment is configured as a mask ROM. FIG. 14A is a via hole corresponding to the cell transistor to be read. 14B is a case where a via hole corresponding to the cell transistor to be read is formed. 参考例に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタをEEPROM等として構成した場合にデータを読み出すときの電圧関係を示す説明図で、図15(A) は、読出し対象セルがオフ状態の場合、図15(B) は、読出し対象セルがオン状態の場合である。FIG. 15A is an explanatory diagram showing a voltage relationship when data is read when the cell transistor constituting the nonvolatile memory according to the reference example is configured as an EEPROM or the like. FIG. 15 (B) is the case where the read target cell is in the ON state. 参考例に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタをマスクROMとして構成した場合にデータを読み出すときの電圧関係を示す説明図で、図16(A) は、読出し対象セルがオフ状態の場合、図16(B) は、読出し対象セルがオン状態の場合である。FIG. 16A is an explanatory diagram showing a voltage relationship when data is read when the cell transistor constituting the nonvolatile memory according to the reference example is configured as a mask ROM. FIG. 16 (B) shows a case where the read target cell is on. 本発明の第1実施形態に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタの製造方法を示す模式的断面図で、図18に示すものよりも前の工程を示すものである。FIG. 19 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing the cell transistor that constitutes the nonvolatile memory according to the first embodiment of the present invention, and shows a step before that shown in FIG. 18. 本発明の第1実施形態に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタの製造方法を示す模式的断面図で、図17に示すものよりも後の工程を示すものである。FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing the cell transistor constituting the nonvolatile memory according to the first embodiment of the present invention, and shows a step subsequent to that shown in FIG. 17. 本発明の第1実施形態に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタの製造方法の他の例を示す模式的断面図で、図20に示すものよりも前の工程を示すものである。FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing another example of the method for manufacturing the cell transistor that constitutes the nonvolatile memory according to the first embodiment of the present invention, and shows a step before that shown in FIG. 20. 本発明の第1実施形態に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタの製造方法の他の例を示す模式的断面図で、図19に示すものよりも後の工程を示すものである。FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing another example of the method for manufacturing the cell transistor constituting the nonvolatile memory according to the first embodiment of the present invention, and shows a step subsequent to that shown in FIG. 19. 本発明の第1実施形態に係る不揮発性メモリを構成するセルトランジスタの他の構成例を示す模式的断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of the cell transistor that constitutes the nonvolatile memory according to the first embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

20…シリコン基板(第2導電型の半導体基板)
21〜25…セルトランジスタ(メモリセルトランジスタ)
31…素子間分離領域
32…ゲート酸化膜
33…第1多結晶シリコン層
34…層間絶縁膜
35…第2多結晶シリコン層
36…コンタクトホール
37…バイヤホール
38、39…アルミ電極
41、42、43…フォトレジスト
100…メモリセルトランジスタマトリックス
110…Xアドレスデコーダ
120…Yゲート
130…Yアドレスデコーダ
140…アドレスバッファ
150…書込み回路
160…センスアンプ
170…入出力バッファ
BL1…ビット線(第1主配線)
BL2…ビット線(第1副配線)
CG21〜CG23…制御ゲート
CH1〜CH6…コンタクトホール
D21〜D23…ドレイン(第2導電型の第1ウェル)
S21〜S23…ソース(第2導電型の第2ウェル)
FG21〜FG23…浮遊ゲート
GX21…ゲート酸化膜
IL21…層間絶縁層
LY0…基板層
LY1…コンタクト形成層
LY2…第1配線層(第1の配線層)
LY3…バイヤ形成層
LY4…第2配線層(第2の配線層)
VH1、VH3、VH5…バイアホール(第1バイアホール)
VH2、VH4、VH6…バイアホール(第2バイアホール)
WL1〜WL5…ワード線
SL1…ソース線(第2主配線)
SL2…ソース線(第2副配線)
20 ... Silicon substrate (second conductivity type semiconductor substrate)
21 to 25 ... cell transistors (memory cell transistors)
31 ... Inter-element isolation region 32 ... Gate oxide film 33 ... First polycrystalline silicon layer 34 ... Interlayer insulating film 35 ... Second polycrystalline silicon layer 36 ... Contact hole 37 ... Via hole 38, 39 ... Aluminum electrode 41, 42, 43 ... Photoresist 100 ... Memory cell transistor matrix 110 ... X address decoder 120 ... Y gate 130 ... Y address decoder 140 ... Address buffer 150 ... Write circuit 160 ... Sense amplifier 170 ... Input / output buffer BL1 ... Bit line (first main wiring) )
BL2 ... Bit line (first sub-wiring)
CG21 to CG23 ... control gates CH1 to CH6 ... contact holes D21 to D23 ... drain (first conductivity type first well)
S21 to S23... Source (second conductivity type second well)
FG21 to FG23 ... floating gate GX21 ... gate oxide film IL21 ... interlayer insulating layer LY0 ... substrate layer LY1 ... contact formation layer LY2 ... first wiring layer (first wiring layer)
LY3 ... buyer forming layer LY4 ... second wiring layer (second wiring layer)
VH1, VH3, VH5 ... Via hole (first via hole)
VH2, VH4, VH6 ... Via hole (second via hole)
WL1 to WL5 ... word line SL1 ... source line (second main wiring)
SL2 ... Source line (second sub-wiring)

Claims (5)

第1導電型の半導体基板の主表面でチャネル形成領域を挟んで面方向対称に形成される第2導電型の第1ウェル領域および第2ウェル領域と、前記チャネル形成領域の前記主表面上にゲート酸化膜を介して形成される浮遊ゲートと、この浮遊ゲート上に酸化膜を介して形成される制御ゲートと、を備えたMOS構造を有する複数のメモリセルトランジスタを備えた不揮発性半導体記憶装置であって、
前記半導体基板に積層される第1の配線層に形成され前記複数のメモリセルトランジスタの前記第1ウェル領域に共通に接続される第1主配線と、
前記半導体基板に積層される第2の配線層に前記第1主配線に接続可能に配置され形成される第1副配線と、
前記半導体基板に積層される第3の配線層に形成され前記複数のメモリセルトランジスタの前記第2ウェル領域に共通に接続される第2主配線と、
前記半導体基板に積層される第4の配線層に前記第2主配線に接続可能に配置され形成される第2副配線と、を備え、
前記メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、前記第1主配線および前記第1副配線を接続する第1バイヤホールと、前記第2主配線および前記第2副配線を接続する第2バイヤホールと、を前記複数のメモリセルトランジスタごと対応して形成し、
前記メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、書き込み対象となる前記メモリセルトランジスタに対応する前記第1バイヤホールまたは前記第2バイヤホールを形成することなく、書き込み対象とならない前記メモリセルトランジスタに対応する前記第1バイヤホールまたは前記第2バイヤホールを形成することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A first well region and a second well region of the second conductivity type formed symmetrically in a plane direction across the channel formation region on the main surface of the first conductivity type semiconductor substrate; and on the main surface of the channel formation region Nonvolatile semiconductor memory device comprising a plurality of memory cell transistors having a MOS structure comprising a floating gate formed through a gate oxide film and a control gate formed on the floating gate through an oxide film Because
A first main wiring formed in a first wiring layer stacked on the semiconductor substrate and connected in common to the first well regions of the plurality of memory cell transistors;
A first sub-wiring that is disposed and formed in a second wiring layer stacked on the semiconductor substrate so as to be connectable to the first main wiring;
A second main wiring formed in a third wiring layer stacked on the semiconductor substrate and connected in common to the second well regions of the plurality of memory cell transistors;
A second sub-wiring that is disposed and formed in a fourth wiring layer stacked on the semiconductor substrate so as to be connectable to the second main wiring;
When the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable, a first via hole connecting the first main wiring and the first sub-wiring, the second main wiring, and the second A second via hole connecting two sub-wirings, corresponding to each of the plurality of memory cell transistors,
When the data stored by the memory cell transistor is configured so as not to be electrically rewritable, without forming the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor to be written, The nonvolatile semiconductor memory device, wherein the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor not to be written is formed.
前記第1の配線層と前記第3の配線層とは同じ配線層であり、前記第2の配線層と前記第4の配線層とは同じ配線層であることを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。   2. The first wiring layer and the third wiring layer are the same wiring layer, and the second wiring layer and the fourth wiring layer are the same wiring layer. Nonvolatile semiconductor memory device. 第1導電型の半導体基板の主表面でチャネル形成領域を挟んで面方向対称に形成される第2導電型の第1ウェル領域および第2ウェル領域と、前記チャネル形成領域の前記主表面上にゲート酸化膜を介して形成される浮遊ゲートと、この浮遊ゲート上に酸化膜を介して形成される制御ゲートと、を備えたMOS構造を有する複数のメモリセルトランジスタと、
前記半導体基板に積層される第1の配線層に形成され前記複数のメモリセルトランジスタの前記第1ウェル領域に共通に接続される第1主配線と、
前記半導体基板に積層される第2の配線層に前記第1主配線に接続可能に配置され形成される第1副配線と、
前記半導体基板に積層される第3の配線層に形成され前記複数のメモリセルトランジスタの前記第2ウェル領域に共通に接続される第2主配線と、
前記半導体基板に積層される第4の配線層に前記第2主配線に接続可能に配置され形成される第2副配線と、
を備えた不揮発性半導体記憶装置の製造方法であって、
前記メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え可能に構成する場合には、前記第1主配線および前記第1副配線を接続する第1バイヤホールと、前記第2主配線および前記第2副配線を接続する第2バイヤホールと、を前記複数のメモリセルトランジスタごと対応して形成するバイヤホール形成工程を含み、
前記メモリセルトランジスタにより記憶されるデータを電気的に書き換え不能に構成する場合には、書き込み対象となる前記メモリセルトランジスタに対応する前記第1バイヤホールまたは前記第2バイヤホールを形成することなく、書き込み対象とならない前記メモリセルトランジスタに対応する前記第1バイヤホールまたは前記第2バイヤホールを形成することにより前記データの書込むデータ書込工程を含み、
前記バイヤホール形成工程と前記データ書込工程とは、前記第1バイヤホールおよび前記第2バイヤホールを形成可能なマスクパターンの違いによって区別されることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
A first well region and a second well region of the second conductivity type formed symmetrically in a plane direction across the channel formation region on the main surface of the first conductivity type semiconductor substrate; and on the main surface of the channel formation region A plurality of memory cell transistors having a MOS structure including a floating gate formed through a gate oxide film and a control gate formed on the floating gate through an oxide film;
A first main wiring formed in a first wiring layer stacked on the semiconductor substrate and connected in common to the first well regions of the plurality of memory cell transistors;
A first sub-wiring that is disposed and formed in a second wiring layer stacked on the semiconductor substrate so as to be connectable to the first main wiring;
A second main wiring formed in a third wiring layer stacked on the semiconductor substrate and connected in common to the second well regions of the plurality of memory cell transistors;
A second sub-wiring that is arranged and formed in a fourth wiring layer stacked on the semiconductor substrate so as to be connectable to the second main wiring;
A method for manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device comprising:
When the data stored by the memory cell transistor is configured to be electrically rewritable, a first via hole connecting the first main wiring and the first sub-wiring, the second main wiring, and the second A via hole forming step of forming a second via hole connecting two sub-wirings corresponding to each of the plurality of memory cell transistors;
When the data stored by the memory cell transistor is configured so as not to be electrically rewritable, without forming the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor to be written, A data writing step of writing the data by forming the first via hole or the second via hole corresponding to the memory cell transistor not to be written;
The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device, wherein the via hole forming step and the data writing step are distinguished by a difference in mask pattern capable of forming the first via hole and the second via hole. .
前記第1の配線層と前記第3の配線層とは同じ配線層であり、前記第2の配線層と前記第4の配線層とは同じ配線層であることを特徴とする請求項3記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。   4. The first wiring layer and the third wiring layer are the same wiring layer, and the second wiring layer and the fourth wiring layer are the same wiring layer. Manufacturing method of the non-volatile semiconductor memory device. 前記半導体基板上にキャパシタを形成する工程が含まれる場合、前記複数のメモリセルトランジスタは、この工程で同時に形成されることを特徴とする請求項3または4記載の不揮発性半導体記憶装置の製造方法。   5. The method of manufacturing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3, wherein when a step of forming a capacitor on the semiconductor substrate is included, the plurality of memory cell transistors are simultaneously formed in this step. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010232308A (en) * 2009-03-26 2010-10-14 Citizen Holdings Co Ltd Nonvolatile semiconductor memory device
JP2012038403A (en) * 2010-08-11 2012-02-23 Pa Net Gijutsu Kenkyusho:Kk Screening method and writing device for nonvolatile semiconductor memory

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