JPH0127518B2 - - Google Patents

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JPH0127518B2
JPH0127518B2 JP14703280A JP14703280A JPH0127518B2 JP H0127518 B2 JPH0127518 B2 JP H0127518B2 JP 14703280 A JP14703280 A JP 14703280A JP 14703280 A JP14703280 A JP 14703280A JP H0127518 B2 JPH0127518 B2 JP H0127518B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
decoder
transistor
bit line
memory cell
transistors
Prior art date
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Expired
Application number
JP14703280A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5771589A (en
Inventor
Tsutomu Oogishi
Tamotsu Maeda
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP14703280A priority Critical patent/JPS5771589A/ja
Publication of JPS5771589A publication Critical patent/JPS5771589A/ja
Publication of JPH0127518B2 publication Critical patent/JPH0127518B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B20/00Read-only memory [ROM] devices

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体読出し専用メモリに関し、特に
読出し速度の向上と集積度の向上とを図つた半導
体読出し専用メモリを提案したものである。
第3図は従来のMOS型の読出し専用メモリ
(以下ROMという)のうちOR型と称するものの
平面パターン図、第4図はその断面構造図、第5
図は第3,4図に図示した部分に対応する部分的
回路図を示している。これらの図において30は
基板、31はn+拡散層、32はSiO2膜、33は
Si3N4膜、34はモリブデンよりなり、一部では
トランジスタのゲートを兼ねるワード線、35は
PSG層であり、トランジスタのドレインとなる
べきn+拡散層部分にはコンタクトホール36が
穿たれており、アルミニウムよりなるビツト線3
8はコンタクトホール36を介してn+拡散層の
要所に接続されている。メモリセルとなるトラン
ジスタ40は3つのワード線34につき形成さ
れ、これらのトランジスタはドレインをビツト線
38にて一括してあり、負荷用トランジスタ41
(第3,4図には現れていない)を介して固定電
源に連なつている。従つてこれらワード線34が
選択されてハイレベルとなつた場合にはビツト線
38がローレベルとなるのに対し、トランジスタ
が形成されていないワード線34′については該
ワード線34′が選択されてハイレベルとなつて
もビツト線38はハイレベルのままとなる。而し
てこのような構成のものはトランジスタの導通抵
抗が低く、またゲート容量も小さいのでアクセス
が速いという利点がある反面、各メモリセルにコ
ンタクトホール36及びトランジスタ40のソー
ス又はこれらを接続する接地線となる拡散層3
1′のスペースを確保する必要上集積度が低く、
大容量ROMには不適当である。
第6図はAND型と称する従来のMOS型ROM
の平面パターン図、第7図はその断面構造図、第
8図は第6,7図に図示した部分に対応する部分
的回路図を示している。図中第3,4,5図と同
じものには同符号を付してある。この型のものに
おいてはトランジスタ40は直列接続されており
固定電源側にはこれらのトランジスタを選択しな
い間にハイレベルとなるプリチヤージ用のクロツ
クパルスCP1を与えるべきトランジスタ42が、
また接地電位側にはクロツクパルスCP1と相補関
係にあるデータ読出し用のクロツクパルスCP2
与えるべきスイツチトランジスタ43が接続され
ている。各トランジスタ40のゲートに連なるワ
ード線34が選択されてローレベルとなつた場合
にはビツト線38がハイレベルとなるのに対し、
トランジスタが形成されていないワード線34′
についてはこれが選択されてローレベルとなつて
もビツト線38は他のワード線34がハイレベル
であるためにローレベルとなる。
而してこのような構成のものではコンタクトホ
ール及び接地線を省略できて集積度は高まるが、
トランジスタの導通抵抗が高く、またゲート容量
も大きいのでアクセスの面からは不利であり、メ
モリセルとなるトランジスタ40がn個直列接続
された場合にはアクセスタイムがOR型の場合の
略n2倍となる。
上述の如きOR型のROMが有する高速性及び
AND型のROMが有する高集積度という夫々の利
点を生かせたものとして第9図、第10図に示す
構成のものがある。これは第6〜8図に示した
AND型のものをブロツク分けして集積度の向上
と高速化との調和を図つたものである。即ちメモ
リセルとなるトランジスタ40が複数個接続され
てなるメモリセル列80が複数個、横方向に並設
されて1つのブロツク90が形成されており、こ
のようなブロツク90が縦方向に複数個形成され
ている。各メモリセル列の一端はクロツクパルス
CP2を与えるべきトランジスタ43を介して接地
電位としてあり、他端はトランジスタ44を介し
てビツト線38に連なる一方、後述するYデコー
ダ72中のビツト線選択用のトランジスタ45に
連なつている。
而してアドレス入力は3種類のデコーダへ入力
される。まずその一つはXデコーダ71であつて
各ブロツクにつき1個設けられており、アドレス
の内容に応じて各ブロツク90における特定のワ
ード線34を選択する。なおワード線34は各ブ
ロツクを横断するように縦方向に多数配置されて
いる。
二つ目はYデコーダ72であつて、全ブロツク
に共通しており、アドレスの内容に応じて特定の
ビツト線38を選択すべく所要のトランジスタ4
5を導通させ図示しない固定電源に連ならせる。
三つ目はZデコーダ73であつてアドレスの内容
に応じて特定のブロツク90を選択すべく、その
ブロツクのトランジスタ44をすべて導通させ
る。このような構成とすることにより特定のブロ
ツク90の特定のワード線35及びビツト線38
にて指定される位置のトランジスタ40の有無が
ビツト線38にて読出されることになる。
斯かる構成としたことにより通常のAND型
ROMに比してオン抵抗は1/mに(但しmはブ
ロツク数)、またゲート容量も1/mになり、従
つてアクセスタイムは1/m2近くにまで短縮でき
る。その反面ビツト線38とトランジスタ44又
は45との接続のためのコンタクトホール81が
ビツト線1本につき(m/2+1)個必要となり
(第6〜8図の通常のAND型ROMでは1個)、ま
たトランジスタ43及び接地線82もブロツク数
mに応じて必要となり、これらコンタクトホール
81、接地線82、トランジスタ43の増加分だ
け集積度を低下させる要因を内包している。本発
明はこのような問題点を解決するためになされた
ものであつて、前述のコンタクトホール81を集
約したレイアウトとすることによつてより一層の
読出し速度及び集積度の向上を図つたROMを提
供することを目的とし以下に本発明をその実施例
を示す図面に基いて詳述する。
第1図は本発明に係るROMの部分的パターン
図、第2図はその回路図である。
このROMはM個のXデコーダ21、各1個の
Yデコーダ22及びZデコーダ23並びにメモリ
セルたるトランジスタ10を直列的に接続してな
るメモリセル列8を複数列横方向に並設してな
る、M個のブロツク9にて構成されている。メモ
リセル列8そのものは第9,10図に示すものと
同様の構成を有し、一端はデータ読出し用のクロ
ツクパルスCP2をそのゲートに与えるべきスイツ
チトランジスタ13を介して接地線2に連なり、
他端はZデコーダ23からの選択信号をそのゲー
トに与えるようにしたトランジスタ14を介して
コンタクトホール1の部分に到り、ここでビツト
線3及びYデコーダ22中のトランジスタ15に
連なつている。
而して本発明に係るROMにおいては同一ブロ
ツク内に相隣するk個(実施例ではk=2)のメ
モリセル列8を一組として、同じ組のメモリセル
列については夫々のトランジスタ14のドレイン
を上記コンタクトホール1にて一括接続してあ
る。なおメモリセル数を第9,10図のものと同
数とする場合はM・k=mとなる。
Xデコーダ21は各ブロツク9につき1個、従
つて合計M個設けられており、アドレスの内容に
応じて各ブロツク9における特定のワード線4を
選択する。ワード線4は従来同様各ブロツクを横
断するように縦方向に多数配置されている。
Yデコーダ22はアドレスの内容に応じて特定
のビツト線3、換言すればk個1組のメモリセル
列の組を選択する。なおこのビツト線3は縦方向
に並ぶM個のブロツク9を縦断しており、各ブロ
ツクに共通して使用されていることは言うまでも
ない。
Zデコーダ23はアドレスの内容に応じて特定
のブロツクを選択すると共にk個1組のメモリセ
ル列のうちのいずれかのメモリセル列を選択す
る。このために各ブロツク9につきk個(実施例
では2個)の出力を発し、メモリセル列の組のう
ちのいずれかのメモリセル列のトランジスタ14
を導通させる。なおこの場合においてYデコーダ
22によつて選択されないビツト線3に連なるト
ランジスタ14も導通する。
叙上の如く構成された本発明のROMは例えば
Yデコーダ22中の白抜矢符を付したトランジス
タ15を導通させ、Zデコーダ23の白抜矢符を
付した出力をハイレベルとしてトランジスタ14
を導通させ、Xデコーダ21の白抜矢符を付した
出力をローレベルにする如きアドレスが与えられ
た場合にはメモリセルMCの情報(即ちここでは
トランジスタ10の存在)がビツト線3がハイレ
ベルになることによつて読出されることになる。
而して本発明のROMにおいてはコンタクトホ
ール1をk個のメモリセル列に共用しているので
その個数は第9,10図に示したものの1/kと
なる。またスイツチトランジスタ13のゲート線
13′の本数も1/kになり、これらはいずれも
集積度の向上に寄与する。
一方、コンタクトホール1は第9図に示すコン
タクトホール81に比して大となるが、そのため
にコンタクト抵抗が減少する。またYデコーダ2
2内のトランジスタ15も第9図に示すYデコー
ダ中のトランジスタ45に比して広面積化でき
β,gnをk倍以上にでき、その導通抵抗を1/
k以下にでき、これらはいずれもアクセスの高速
化に寄与する。
以上詳述したように本発明に係る半導体読出し
専用メモリは複数のメモリセルを直列的に接続し
てなるメモリセル列複数個にて構成されたブロツ
クを複数個備え、またアドレス入力に従い、特定
のワード線を選択する第1のデコーダ、特定のビ
ツト線を選択する第2のデコーダ及び特定のブロ
ツクを選択する第3のデコーダを備えてなり、相
隣並設されたk個のメモリセル列の夫々に設けら
れ、各メモリセル列を選択的に一つのビツト線に
接続させるトランジスタのドレイン領域又はソー
ス領域を一つの拡散領域で構成し、該拡散領域は
共通のコンタクトホールを介して前記ビツト線に
連なり、前記第3のデコーダはk個の出力を前記
トランジスタに選択的に与えて同一グループ中の
メモリセル列を選択すべく構成したものであるか
ら、高集積度、且つ高読出し速度のROMを実現
できる。
メモリセルの構成は本実施例ではトランジスタ
の有と無で示されているが、トランジスタが無の
場合は本発明の実施例では拡散層の抵抗となつて
おり、この代りに常に導通状態にあるトランジス
タを形成しても、本発明の主旨は変るものではな
い。
また本発明では単一層のゲート電極のみのトラ
ンジスタで示してあるが、第1層のゲート電極を
使うトランジスタと第2層のゲート電極を使うト
ランジスタが交互に形成されトランジスタのしき
い値を変えてワード線の電位によつてON,OFF
するトランジスタと常に導通(ON)状態のトラ
ンジスタを形成しても本発明の主旨は変るもので
はない。
ワード線34はトランジスタのゲートを兼ねて
おり、本実施例で述べたモリブデンの他、タング
ステン、チタンのような耐熱性金属、ポリシリコ
ン、耐熱金属とポリシリコンの複合層であるポリ
サイド、金属とシリコンの化合物であるシリサイ
ドなど各種の材料が用いられるがいずれの場合も
本発明の主旨が変るものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るROMの部分的パターン
図、第2図はその回路図、第3図は従来のOR型
のROMの部分的パターン図、第4図はその断面
構造図、第5図は第3,4図に示す部分の回路
図、第6図は従来のAND型のROMの部分的パタ
ーン図、第7図はその断面構造図、第8図は第
6,7図に示す部分の回路図、第9図は従来の
ROMのパターン図、第10図はその回路図であ
る。 1…コンタクトホール、2…接地線、3…ビツ
ト線、4…ワード線、8…メモリセル列、9…ブ
ロツク、10,13,14,15…トランジス
タ、21…Xデコーダ、22…Yデコーダ、23
…Zデコーダ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数のメモリセルを直列的に接続してなるメ
    モリセル列複数個にて構成されたブロツクを複数
    個備え、またアドレス入力に従い、特定のワード
    線を選択する第1のデコーダ、特定のビツト線を
    選択する第2のデコーダ及び特定のブロツクを選
    択する第3のデコーダを備えてなり、相隣並設さ
    れたk個のメモリセル列の夫々に設けられ、各メ
    モリセル列を選択的に一つのビツト線に接続させ
    るトランジスタのドレイン領域又はソース領域を
    一つの拡散領域で構成し、該拡散領域は共通のコ
    ンタクトホールを介して前記ビツト線に連なり、
    前記第3のデコーダはk個の出力を前記トランジ
    スタに選択的に与えて同一グループ中のメモリセ
    ル列を選択すべく構成したことを特徴とする半導
    体読出し専用メモリ。
JP14703280A 1980-10-20 1980-10-20 Memory exclusively used for read-out of semiconductor Granted JPS5771589A (en)

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JPS5771589A JPS5771589A (en) 1982-05-04
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