JPH02106964A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH02106964A JPH02106964A JP63259594A JP25959488A JPH02106964A JP H02106964 A JPH02106964 A JP H02106964A JP 63259594 A JP63259594 A JP 63259594A JP 25959488 A JP25959488 A JP 25959488A JP H02106964 A JPH02106964 A JP H02106964A
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- JP
- Japan
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- insulating film
- line
- gate
- element isolation
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- 238000003860 storage Methods 0.000 title description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 12
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 12
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B20/00—Read-only memory [ROM] devices
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は半導体記憶装置に関し、さらに詳しくは読み
出し専用記憶装置(以下ROMという)に関するもので
ある。
出し専用記憶装置(以下ROMという)に関するもので
ある。
[従来の技術]
半導体記憶装置の一つであるROMは従来からLSI装
置の主流をなすものとして広く実用されているが、なお
集積度向上のための開発が鋭意実施されている。これま
で、すでに特許されたものとして下記の文献がある。
置の主流をなすものとして広く実用されているが、なお
集積度向上のための開発が鋭意実施されている。これま
で、すでに特許されたものとして下記の文献がある。
マスクROMとしては、
特公昭58−19144号公報 ・・・文献lEPRO
M (プログラマブルROM)としては、特公昭61−
37797号公報 ・・・文献2が一例として開示され
ている。なお、上記文献1゜2とも半導体記憶装置とし
てはほぼ同様な構成からなっている。
M (プログラマブルROM)としては、特公昭61−
37797号公報 ・・・文献2が一例として開示され
ている。なお、上記文献1゜2とも半導体記憶装置とし
てはほぼ同様な構成からなっている。
第5図は文献1に開示されている形式のXセル型ROM
をさらに高集積化したマスクROMの回路を示す要部回
路図である。図において、1は記憶セルのゲート線(ワ
ード線または駆動線ともよばれる)、2は出力線(ビッ
ト線ともいわれる)、3は接地線(V と書かれる)で
、4,4SS 11 12’・・
・、4 .4 、・・・等で示される4は記憶セルを
構成するMOS)ランジスタである。実際にはこれらの
各線及び記憶セルはさらに多数同様に接続されている。
をさらに高集積化したマスクROMの回路を示す要部回
路図である。図において、1は記憶セルのゲート線(ワ
ード線または駆動線ともよばれる)、2は出力線(ビッ
ト線ともいわれる)、3は接地線(V と書かれる)で
、4,4SS 11 12’・・
・、4 .4 、・・・等で示される4は記憶セルを
構成するMOS)ランジスタである。実際にはこれらの
各線及び記憶セルはさらに多数同様に接続されている。
第5図の回路例では出力線2の1本につき、1本の接地
線3を共用している基本的な構成を示している。このよ
うな配置はX型セルのROMとよばれており、最近の高
集積ROMの一般的な構成となっている。
線3を共用している基本的な構成を示している。このよ
うな配置はX型セルのROMとよばれており、最近の高
集積ROMの一般的な構成となっている。
第6図は第5図の従来例に示した回路をMO8型集積回
路装置に形成したマスクROMの要部ICパターン平面
図である。また、第7図は第6図に示したA−A線に沿
う模式断面図であり、第8図は第6図に示したB−B線
に沿う模式断面図である。
路装置に形成したマスクROMの要部ICパターン平面
図である。また、第7図は第6図に示したA−A線に沿
う模式断面図であり、第8図は第6図に示したB−B線
に沿う模式断面図である。
第6図〜第8図において、第1導電型のp型Sl (
シリコン)基板8上にはMOSトランジスタ4のソース
/ドレイン領域を構成する第2導電型の1拡散層6が形
成されている。また、p型St基板8上のチャネル領域
上に形成された薄いゲート絶縁膜9を介して多結晶(ポ
リ)Slからなり、ゲート電極を共用するゲート線1が
蛇行する形状で横方向(第6図)に形成されている。
シリコン)基板8上にはMOSトランジスタ4のソース
/ドレイン領域を構成する第2導電型の1拡散層6が形
成されている。また、p型St基板8上のチャネル領域
上に形成された薄いゲート絶縁膜9を介して多結晶(ポ
リ)Slからなり、ゲート電極を共用するゲート線1が
蛇行する形状で横方向(第6図)に形成されている。
(第8図では紙面に直角方向)。また、縦方向にはAM
(一般にメタル)膜からなる出力線2及び接地線3
が1本おきにゲート線1とは接触しないように形成され
ている。これらの出力線2と接地線3とはコンタクト7
を介してn十拡散層6に接続されており、一般には、接
地線3と接続されているn十拡散層6がソース領域、出
力線2と接続されている方がドレイン領域として使用さ
れ、ゲート電極1及びソース/ドレイン領域6によって
例えばMOSトランジスタ4 4 など(第8図番12
’ 22 照)が形成される。なお、5は素子分離絶縁膜(LOG
O5によるフィールド酸化膜)である。
(一般にメタル)膜からなる出力線2及び接地線3
が1本おきにゲート線1とは接触しないように形成され
ている。これらの出力線2と接地線3とはコンタクト7
を介してn十拡散層6に接続されており、一般には、接
地線3と接続されているn十拡散層6がソース領域、出
力線2と接続されている方がドレイン領域として使用さ
れ、ゲート電極1及びソース/ドレイン領域6によって
例えばMOSトランジスタ4 4 など(第8図番12
’ 22 照)が形成される。なお、5は素子分離絶縁膜(LOG
O5によるフィールド酸化膜)である。
この場合、第6図のパターン平面図にみられるように、
ヤ拡散層6は一方向にそれぞれ所定の間隔をもって形成
され、互に隣り合うどうしは配置ピッチがほぼ半ピッチ
ずれるようにして複数列配置されて第5図の回路による
記憶セル4の行列が形成されている。そのため、ゲート
線1はその半ピッチのずれに見合うように蛇行して横方
向に走る形で形成されるようになっている。
ヤ拡散層6は一方向にそれぞれ所定の間隔をもって形成
され、互に隣り合うどうしは配置ピッチがほぼ半ピッチ
ずれるようにして複数列配置されて第5図の回路による
記憶セル4の行列が形成されている。そのため、ゲート
線1はその半ピッチのずれに見合うように蛇行して横方
向に走る形で形成されるようになっている。
以上のマスクROMの構成において、記憶セル4 ・
・・への情報の書き込みは、製造プロセスの11’ 段階で、目的に応じたプログラム例えば拡散層プログラ
ム方式、コンタクトプログラム方式、イオン注入プログ
ラム方式などによってMOSトランジスタ4の一部を機
能しなくすることによって行われる。
・・への情報の書き込みは、製造プロセスの11’ 段階で、目的に応じたプログラム例えば拡散層プログラ
ム方式、コンタクトプログラム方式、イオン注入プログ
ラム方式などによってMOSトランジスタ4の一部を機
能しなくすることによって行われる。
情報の読み出しもよく知られているように、ゲート線1
、出力線2、接地線3を図示しない周辺回路に接続した
作動状態において、ゲート線1に駆動パルスを加えると
MOSトランジスタ4のソース−ドレイン間が導通し、
出力線2が接地電位になることを利用して行われる。出
力線2が接地電位の場合の情報を例えば情報の“1“に
対応させる。これに対して、MOSトランジスタ4が機
能しないセルの部分では出力線2の電位の変化がないの
で、この場合の出力を情報“0”とすれば情報“1″と
区別することができ、情報″0″と読み出すことができ
る。つまり、ゲート線1と出力線2の選択によってMO
S)ランジスタ4に書き込まれた情報“1#又は“0”
が読み出される。
、出力線2、接地線3を図示しない周辺回路に接続した
作動状態において、ゲート線1に駆動パルスを加えると
MOSトランジスタ4のソース−ドレイン間が導通し、
出力線2が接地電位になることを利用して行われる。出
力線2が接地電位の場合の情報を例えば情報の“1“に
対応させる。これに対して、MOSトランジスタ4が機
能しないセルの部分では出力線2の電位の変化がないの
で、この場合の出力を情報“0”とすれば情報“1″と
区別することができ、情報″0″と読み出すことができ
る。つまり、ゲート線1と出力線2の選択によってMO
S)ランジスタ4に書き込まれた情報“1#又は“0”
が読み出される。
なお、第6図の従来例では、図に示したように1ビット
当りの面積すなわち単位記憶セルの面積S=mX1−3
.55X3.81m −12,78−2であり、最近
のマスクROMをはじめとするROMではかなり小面積
化が達成されて、例えば4Mビット級のROMが形成さ
れている。
当りの面積すなわち単位記憶セルの面積S=mX1−3
.55X3.81m −12,78−2であり、最近
のマスクROMをはじめとするROMではかなり小面積
化が達成されて、例えば4Mビット級のROMが形成さ
れている。
[発明が解決しようとする課題]
上記のような従来の半導体記憶装置では、かなりの高集
積化が達成されているが、マスクROMをはじめとする
ROMの開発においては、つねにより高集積化を目指す
という課題がある。
積化が達成されているが、マスクROMをはじめとする
ROMの開発においては、つねにより高集積化を目指す
という課題がある。
すなわち、OA機器、電子楽器などの多機能化、高品位
化に伴い、ROMの大容量化の要望は年々高まってきて
いる。従来高集積化はマスクROMに限らず、例えばE
FROM。
化に伴い、ROMの大容量化の要望は年々高まってきて
いる。従来高集積化はマスクROMに限らず、例えばE
FROM。
E2FROMなど記憶装置全般にいえることであるが微
細加工技術の発展に支えられてきたものである。しかし
近年サブミクロン時代を迎え、加工技術は一段と困難度
を増し、一部では限界説までささやかれている。つまり
、2次元的な縮小化が困難になってきた現在、次に考え
られる縮小化の課題は3次元的視野に立っての縮小化で
ある。
細加工技術の発展に支えられてきたものである。しかし
近年サブミクロン時代を迎え、加工技術は一段と困難度
を増し、一部では限界説までささやかれている。つまり
、2次元的な縮小化が困難になってきた現在、次に考え
られる縮小化の課題は3次元的視野に立っての縮小化で
ある。
この発明は上記のような課題の解決を目途としてなされ
たもので、とくに半導体記憶装置のゲート線の異層化構
造により、高集積化を達成することを目的とするもので
ある。
たもので、とくに半導体記憶装置のゲート線の異層化構
造により、高集積化を達成することを目的とするもので
ある。
[課題を解決するための手段〕
この発明に係る半導体記憶装置は、半導体基板の主面に
設けた複数列の拡散層を隣接列間でほぼ半ピッチずらせ
た配置の構造とし、これら各拡散層をソースまたはドレ
インとして斜め方向にMOSトランジスタを形成した上
で、第3の配線の出力線及び接地線は従来方式で形成さ
れるが、とくにゲート電極と共用するゲート線の第1及
び第2の配線を素子分離用絶縁膜の上においては平面的
に一致させた異層構造によって形成したものである。
設けた複数列の拡散層を隣接列間でほぼ半ピッチずらせ
た配置の構造とし、これら各拡散層をソースまたはドレ
インとして斜め方向にMOSトランジスタを形成した上
で、第3の配線の出力線及び接地線は従来方式で形成さ
れるが、とくにゲート電極と共用するゲート線の第1及
び第2の配線を素子分離用絶縁膜の上においては平面的
に一致させた異層構造によって形成したものである。
[作用]
この発明においては、ゲート線を少くとも素子分離用絶
縁膜よでは平面的に一致させる異層構成としたから、ゲ
ート線の間隔ピッチが、従来平面的に分離された同層構
成であったものに比べて、コンタクト7のマスク合わせ
の余裕を考慮しても素子分離絶縁膜上で離れていた距離
分のl/3位が縮小される。すなわち上述のセル面積S
−m xρにおけるmをより短縮させた配線の形成が
可能となる。
縁膜よでは平面的に一致させる異層構成としたから、ゲ
ート線の間隔ピッチが、従来平面的に分離された同層構
成であったものに比べて、コンタクト7のマスク合わせ
の余裕を考慮しても素子分離絶縁膜上で離れていた距離
分のl/3位が縮小される。すなわち上述のセル面積S
−m xρにおけるmをより短縮させた配線の形成が
可能となる。
[実施例]
第1図はこの発明の一実施例を示すMOSトランジスタ
によるマスクROMの模式平面パターン図である。また
、第2図、第3図、第4図にそれぞれ第1図に示したC
−C線、D−D線、E−E線に沿う断面図を示した。各
図において、第5図〜第8図の従来例と同−又は相当部
分には同じ符号を用いて示した。ただ、ゲート線1につ
いては第1図〜第4図の実施例ではゲート線1a、1b
を用いて区別して示した。なお、この実施例の回路は第
5図の従来例と同一であるので、図示は省略した。
によるマスクROMの模式平面パターン図である。また
、第2図、第3図、第4図にそれぞれ第1図に示したC
−C線、D−D線、E−E線に沿う断面図を示した。各
図において、第5図〜第8図の従来例と同−又は相当部
分には同じ符号を用いて示した。ただ、ゲート線1につ
いては第1図〜第4図の実施例ではゲート線1a、1b
を用いて区別して示した。なお、この実施例の回路は第
5図の従来例と同一であるので、図示は省略した。
第1図〜第4図において、この発明によるマスクROM
の特徴は第1及び第2の配線すなわちゲート線1a、
lbの配置構成にあるから、その他の部分についての詳
しい説明は省略して、おもにゲート線の構造について説
明する。
の特徴は第1及び第2の配線すなわちゲート線1a、
lbの配置構成にあるから、その他の部分についての詳
しい説明は省略して、おもにゲート線の構造について説
明する。
ゲート線La、lbの形成は、第3図にみられるように
4.44.4 で示したチャネル部51 42’
33 24 分のゲート電極として共用するゲート線1a、lbは同
一レベルのp型半導体基板8上に選択的に設けられた薄
い酸化膜のゲート絶縁膜9上に形成される。しかし、第
1図、第3図及び第4図にみられるように、はじめに素
子分離絶縁膜5及びゲート絶縁膜9上に多結晶Sjから
なるゲート線1aを蛇行させて配線したのち、フィール
ド酸化膜10aを素子分離絶縁膜5及びチャネル部分を
除くが拡散層6上に堆積したのち、多結晶Stで形成さ
れるゲート線1bを第1図に示すように堆積して蛇行配
線する。したがって、厚い酸化膜からなる素子分離絶縁
膜5上ではゲート線1a及びtbは平面(2次元)的に
は一致するパターンで形成され、立体(3次元)的には
2つの異なる層をなして形成される。
4.44.4 で示したチャネル部51 42’
33 24 分のゲート電極として共用するゲート線1a、lbは同
一レベルのp型半導体基板8上に選択的に設けられた薄
い酸化膜のゲート絶縁膜9上に形成される。しかし、第
1図、第3図及び第4図にみられるように、はじめに素
子分離絶縁膜5及びゲート絶縁膜9上に多結晶Sjから
なるゲート線1aを蛇行させて配線したのち、フィール
ド酸化膜10aを素子分離絶縁膜5及びチャネル部分を
除くが拡散層6上に堆積したのち、多結晶Stで形成さ
れるゲート線1bを第1図に示すように堆積して蛇行配
線する。したがって、厚い酸化膜からなる素子分離絶縁
膜5上ではゲート線1a及びtbは平面(2次元)的に
は一致するパターンで形成され、立体(3次元)的には
2つの異なる層をなして形成される。
なお、第3の配線(列線)である出力線2及び接地線3
はAg (メタル)膜で形成されており、第1図及び第
3図に示したようにコンタクト7を介してソース/ドレ
イン領域のn十拡散層6に接続されていることは従来例
で説明したとおりである。
はAg (メタル)膜で形成されており、第1図及び第
3図に示したようにコンタクト7を介してソース/ドレ
イン領域のn十拡散層6に接続されていることは従来例
で説明したとおりである。
このような構成によって、単位記憶セルの面積はS−m
Xfiにおいてmの長さは従来方式より約1/3短縮さ
れる。この実施例ではSmmXΩ−2,4X4.1.
−9.02四2であり、第6図の従来例に比してセル面
積が30%縮小された記憶装置が形成できる。なお、第
1図に示したチャネル部分4 ・・・・・・、454
がMOSトランジスタのチャネ11’ ルを形成していることは従来例で説明し5たとおりで、
4 ・・・・・・、454はMOSトランジスタに相
11゜ 当するものであることはいうまでもない。
Xfiにおいてmの長さは従来方式より約1/3短縮さ
れる。この実施例ではSmmXΩ−2,4X4.1.
−9.02四2であり、第6図の従来例に比してセル面
積が30%縮小された記憶装置が形成できる。なお、第
1図に示したチャネル部分4 ・・・・・・、454
がMOSトランジスタのチャネ11’ ルを形成していることは従来例で説明し5たとおりで、
4 ・・・・・・、454はMOSトランジスタに相
11゜ 当するものであることはいうまでもない。
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、半導体記憶装置のゲー
ト線(駆動線)を素子分離絶縁膜の領域上で多結晶Sj
の立体的な異層配線とすることにより、ROMを例にと
れば記憶セル面積を同一ルールによる従来のXセル型R
OMの場合より約30%縮小することが可能となり、半
導体記憶装置のより高集積化が達成される。なお、この
発明は実施例に用いたマスクROMだけでなく、種々の
ROMにおいて実施することができ、ゲート線を異層配
線とする趣旨はROMだけでなく、RAM等の種々の半
導体記憶装置に適用できる。
ト線(駆動線)を素子分離絶縁膜の領域上で多結晶Sj
の立体的な異層配線とすることにより、ROMを例にと
れば記憶セル面積を同一ルールによる従来のXセル型R
OMの場合より約30%縮小することが可能となり、半
導体記憶装置のより高集積化が達成される。なお、この
発明は実施例に用いたマスクROMだけでなく、種々の
ROMにおいて実施することができ、ゲート線を異層配
線とする趣旨はROMだけでなく、RAM等の種々の半
導体記憶装置に適用できる。
第1図はこの発明の一実施例を示すMOSトランジスタ
が構成するROMの模式パターン図、第2図は第1図の
C−C断面図、第3図は第1図のD−D断面図、第4図
は第1図のE−E断面図、第5図は従来のXセル型RO
Mの回路図、第6図は第5図の回路図に相当するROM
の要部ICパターン図、第7図は第6図のA−A断面図
、第8図は第6図のB−B断面図である。 図において、1 、la、lbは多結晶S1層のゲート
線(ワード線又は駆動線)、2はAgの出力線(ビット
線)、3はAllの接地線、4(4,、〜454)はM
OSトランジスタ(チャネル部分)、5は素子分離絶縁
膜(LOGO8酸化膜)、6はn十拡散層、7はコンタ
クト、8はp型半導体基板、9はゲート絶縁膜、10.
lOaはフィールド絶縁膜(層間絶縁膜)である。
が構成するROMの模式パターン図、第2図は第1図の
C−C断面図、第3図は第1図のD−D断面図、第4図
は第1図のE−E断面図、第5図は従来のXセル型RO
Mの回路図、第6図は第5図の回路図に相当するROM
の要部ICパターン図、第7図は第6図のA−A断面図
、第8図は第6図のB−B断面図である。 図において、1 、la、lbは多結晶S1層のゲート
線(ワード線又は駆動線)、2はAgの出力線(ビット
線)、3はAllの接地線、4(4,、〜454)はM
OSトランジスタ(チャネル部分)、5は素子分離絶縁
膜(LOGO8酸化膜)、6はn十拡散層、7はコンタ
クト、8はp型半導体基板、9はゲート絶縁膜、10.
lOaはフィールド絶縁膜(層間絶縁膜)である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第1導電型の半導体基板の一主面上で、一方向にそれぞ
れ所定の間隔をもって素子分離絶縁膜で分離して形成さ
れ、互に隣り合うどうしは配置ピッチが略半ピッチずれ
るように設けられた複数列の第2導電型の拡散層と、 この拡散層間の上記半導体基板上に薄い絶縁膜を介して
設けられ、上記素子分離絶縁膜上では平面的に同一位置
に配置され、立体的には絶縁膜を介して異なる層を形成
してなる第1及び第2の配線と、 この第1あるいは第2の配線と絶縁膜を介して交差し上
記拡散層と接続される第3の配線とを有する半導体記憶
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259594A JP2770348B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259594A JP2770348B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106964A true JPH02106964A (ja) | 1990-04-19 |
| JP2770348B2 JP2770348B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=17336277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63259594A Expired - Lifetime JP2770348B2 (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770348B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0330471A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-08 | Nec Corp | 半導体メモリ素子およびその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59138249U (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-14 | 日本電気株式会社 | Romセル |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63259594A patent/JP2770348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59138249U (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-14 | 日本電気株式会社 | Romセル |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0330471A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-08 | Nec Corp | 半導体メモリ素子およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2770348B2 (ja) | 1998-07-02 |
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