JPH0330195A - 半導体集積回路装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体集積回路装置及びその製造方法

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JPH0330195A
JPH0330195A JP1163976A JP16397689A JPH0330195A JP H0330195 A JPH0330195 A JP H0330195A JP 1163976 A JP1163976 A JP 1163976A JP 16397689 A JP16397689 A JP 16397689A JP H0330195 A JPH0330195 A JP H0330195A
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JP
Japan
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conductive film
line
forming
integrated circuit
semiconductor integrated
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JP1163976A
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English (en)
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Kazuo Yasaka
矢坂 和男
Yutaka Shinagawa
裕 品川
Toru Miyamoto
亨 宮本
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路S!電に関するものであり、
特に、Read Only Memory  (以下R
OMと言う)のデコーダに適用して有効た技術に関する
ものである. 〔従来の技術〕 周辺LSIの一つとしてグラフデータを処理するグラフ
ィクク・データ・プロセッサ(以下GDPと称する)が
あるが,このGDPを動作させるための命令プログラム
(マイクロプログラム)は、そのGDPが内賦している
マイクロプログラム格納用ROM(以下、マイクCIR
OMと略す)の中K11き込まれている. 前記マイクロROMのメモリセルへの情報の書き込みは
,例えは、下記の方式で行なわれる.第8A図及び第8
B図に前記方式のメモリセルの要部平面図と回路図を示
す.第8A図に示すように,ポリシリコンからなるフー
ドMWLJとアル<x−ウ▲膜からなるビッ} MA 
B L jの交点,および7−}’MWJ+sとビy}
MBLj+xl7)交点の部分はn+型拡敢層領域DF
が途中でカットされている.この部分ではフード線の直
下は厚い酸化膜LOC(7イールド熱酸化膜)にkって
おり、実質的にはト2冫ジスタが形成されていない.第
8A図に示したメモリセルを回路幽に置き換えると第8
Bに示すように、トランジスタQm ’ * Qm s
の2個しか存在していない.フードmWLjとビット線
BLjが選択された場合、WLjとBLjの交点にはト
ランジスタが存在していないため,ビッ} 腺B L 
Jから接地電位GNDへの電流バスハ存在せず、ビット
線BLjの電位はハイレベルとなる.フード線WLj+
sとビットH B L jが選択された場合、トランジ
スタQm3がオンするので,ビクトfNBL」から接地
1ほ位GNDの亀流パスができるので、ビッ} lii
B L jの電位はロウレペルとなる. tsSA図か
らもわかるようにこの方式では、ビクトaと拡散f一領
域を抜続するためのコンタクト孔CONTをメモリセル
を構成する2個のトランジスタがが共有しており、高集
積化に適している.その上、前記n+型拡散層領域を形
成するためのマスクおよび拡散工程は周辺回路のトラン
ジスタの形成と共有することができるので、ROMの情
報の書き込みのための特別な工程を必要とし々い.した
がって半導体集積回路装置の生産効率という向でも優れ
た方式である.欠点としては、ROMの情軸の書き込み
から半導体S*回路装置の完或までの時1!l (Tu
rn Around Tlms )が長いことがあげら
れる.この理由は前記n4p型拡散層領域を形成するた
めのマスクによるフォトリソグラフィエ楊はLSI製造
プロセスの中で比較的初段の7#トリソグ,?7イ工程
であるからである. 一方、前記マイクロROMの中の情報の読み出しは、ツ
# − ( Trus ) 嶽Tとバー( kr )線
Bからなる相補アドレス信号崗から入力されるアドレス
信号をデコーダでデコードすることにより、多くりワー
ド緘の中から一本のワード線を選択して行う. 前記デコーダは、例えば、そのセルがPチャネルffi
MIsFETとNチャネル型MISFETからなるイン
バータで桝或されており、それぞれの相補アドレス信号
線の下に配置されている.そして、セルを威しているイ
ンバータのゲート′g/L極はTruelTか又はBa
riBに接続される.ここで、相補アドレス信号線が例
えば11本ある場合には、それぞれの相補アドレス信号
線の下のセルのイ/バータのゲート電極をツルー線K接
続するか、バー肪に接続するかで、その接続の組み合セ
が2048通りできる. ところで、前記命令グログラムの番地が例えは1蚤地か
らl000番地まであるとすると、マイクロROMの命
令データの読み出しは1番地,2番地,3番地・●・と
いうように順番に胱み出されると限クておらず%1番地
から500番地へ、あるいは500誉地から100番地
へというようにジンダムに読み出される.これは、命令
プログラムごとに異る.これに#クて、フード線を選択
する順序も変えなげればならないため、紡記デコーダの
回路の構放を変えることになる.すなわち、デコーダの
どのセルのゲート電極がツルー#TK接続され、どのセ
ルのゲート電極がBarillIBK接続されるかは、
命令プログ2ムによクて異る.このため、マイクc2R
OMでは、例えば前記デコーダのセルのゲート電極を形
成する工程で、あらかじめ,そのゲート電極をツルーi
Tが形威されるべき領域の下まで延ばして形威してお《
か、又はバー線Bが形處されるべき領域の下まで延ばし
て形成しておく.この後、前記ゲート電極上に眉間絶縁
膜を形成した後、前記層間絶縁展の所定部に接続孔を形
成した後、前記接続孔の上にツルー練T及びバー線Bを
形成する.前記ゲート電極がツルー縁Tの下まで延ばさ
れていれば、ツルー磯Tがゲート電極に接続され,ゲー
ト電極がバーiBの下まで延はされていれば、バーiB
がゲート電極に接続される.すなわち、セルのゲート電
極を形成する工程でデコーダの回路の構成が決められる
.また,公知では゜たいが、本発明者が検討した別の方
法として、ツルー一Tに接続するPチャネル型MISF
ETとバー&lBに接続するPチャネルMISFETを
それぞれ別に形成しておき、この後、一方のPチャネル
MISFETのしきい値を変動させ、通常の信号レベル
では、動作できないようにする.そして、他方のPチャ
ネル型MISFETとNチャネk型MISFETとでセ
ルを構或することにより、デコーダの回j!構或を決定
する方法がある.前記動作できないようにされるPテヤ
ネル!MISFETのしきい値の変動は,下記のように
行なわれる.例えば、眉間絶練独、接続孔、相補アドレ
ス信号線まで形成した後、その動作できないようKされ
るPチャネル型MISFETのゲート電極上部分の眉間
絶縁膜を選択的に除去して開口を形成して、前記Pチャ
ネル型MISFETのグート電極を露出させ、次に、そ
の開口から、ゲート電極を通してPチャネル型MISF
ETのチャネル領域へn型不純物を導入してしきい値を
変化させる. 〔発明が解決しようとする腺題〕 本発明者は、前記マイクロROMの高集積化及びTur
n Around Time  (以下、T A ’l
’と言う)について検約した結果、以下の事実をり」ら
かにした. 前記マイクロROMでは、そのメモリセル形成領域の面
積が半導体チップ上で占める割合が非常に大きい.マイ
クロROMの高集積化を違或するためには、前述したよ
うに、メモリセルを構放するトランジスタのソース又は
ドレインとなる拡散層領域とビッ}kとを接続するため
のコンタクト孔を、2つのトランジスタで共用する方式
が好ましいが、前記拡散層領域を形成するための製造マ
スク及び拡散工程により、前記マイクロR O Mの情
報(命令プログラム)が決定してしまう.このため、G
DPの設計段階あるいは、GDPの製造工程中の不良で
マイクロR O Mの情報に誤りが生じた場合には、前
記マイクロrLOMの情報を訂正(書き換え)するため
に、前記拡散層領域を形成するための工程から、やり直
さ7’jければならなくねり、TATが長くなる. また、本発明者は,前記マイクロROMのデコーダ回路
を構成するためのおのおののセルと、相補アドレス信号
細のツルー称又はバー線との接続方法についても検討し
た結果、次の問題点を見出した。
前記のように、セルを構成するためのPチャネル型MI
SFETのグー}4RL極をツルー細Tあるいはバ−脚
Dまで延ばすことによってデコーダの回路の構或を決定
するのでは、前記ゲート電極の形成が製造工程の初期段
階で行fAわれるため、デコーダの回路の構成が決定さ
れてから後の工程が例えば64工程というように非常に
多く、半導体集積回路装置の完或までに長時間を要する
という問題点があった。特に、デコーダの回路の構成あ
るいは、前記マイクロIt O Mの命令グログ2ムに
誤りがあった場合には、デバッグのたびにデコーダ回路
を構成するMISFETのゲート1M極を形成する工程
からやり直さなければならないため、完成までの時間が
非常に長くなる. 一方、前記Pチャネル型M I S F E Tのチャ
ネル領域へのイオン打ち込みによってデコーダの回路の
構成を決定する方法は,相補アドレス信号線を形成した
後にそのイオン打ち込みを行うため、回路の構成が決定
された後の工程は短い.しかしながら、酌記のように、
イオン打ち込みが行われるPチャネル型MISFETの
ゲート電極上の層間絶縁挨を除去して開口を形成する工
程と、Pテヤネル型MISFETのチャネル領域へイオ
ン打ち込みを行う工程とを紅に設けなげればならないた
め、マイクロROMを有する半導体集積回路装置の製造
工程の最初の工程から完或までの工程数が多くなるとい
う問題点があった.本発明は、上述した問題点を解決す
るためになされたものであり、 本発明の目的は、命令プログラムが書き込まれたROM
等のように、書き込まれている情報によってワード線を
選択する順序が様々に変る半導体集積回路装置において
、工程を増さずに,デコーダの回路の構或を決定してか
ら後の製造工程を短くできる技術を提供することにある
. ?発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う. 〔課題を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち,代表的fLものの
概要を簡単に説明すれは、下記のとおりである. すなわち、マイクCIROMを有する半導体集積回路装
置の製造方法は、以下を具備する.(a)  ツルー触
とバー紳を有する相補アドレス信号線からのアドレス信
号に応じてデコード信号鯨な選択する選訳スイッチ素子
を半導体基板のデコーダ形戒領域に設げ; (b)  前記選択スイッチ素子の入力端子に接続され
て,かつ、ツルーllM釦よびバー紛が形成されるべき
領域の下部に延在する4WHを設げ:(c)  前記選
択スイッチ素子及び前記4′!jiiの上に、層間絶k
膜を設け: (d)  前紀導電股上の眉間絶M腹■、前記導!楓に
達する接続孔を形成し: (●)前記ツルー線またはバー尉のいすれか一方を前記
接続孔を通して前記導電族に接続する.(作 用〕 上述した製造方法によれば、酌記ツルー紛及びバー線が
形成されるべき領域の下部に,前記選択スイッチ素子の
入力端子に接続される導電層を設げたので,ツルー線ま
たはバー線を接続するための接続孔を形成する工程で、
デコーダの回路の栴或が決定されるので、工程を増さず
に、デコーダの回路の桐或を決定してから半導体集積回
路装置の完成までの製造工程を短くできる. 〔実施例〕 以下,本発明の実施例を図面を用いて説明する.#&1
図は、本発明の実施例であるマイクロROMのデコーダ
の回路の栴或の概要を説明するための等価回路、 第2図は,第1図に示したデコーダを桝或するためのセ
ルの平面図、 第3図は、第2図のm−m切断線における!lyT面図
, 第4図も↓,弟2図に示したデコーダのセルの相補アド
レス信号線を除去して示した平面囚、第5囚は、第2図
に示したデコーダのセルの相袖アドレス信号線及びその
下のアルミニウム配線を取って示した平面図である. なお、謁2図、第4図、#PJ5図の平面図は、セルの
構或を分り易くするためNI間絶縁農を図示していない
. 第1図において、AI,A2,A3.A4はアドレス信
号が入力されるアドレス入力端子である.TI,T2,
T3,T4はツルー線、Bl,B2.B3.B4はバー
線であり、例えはツル−1fB.T1とバー線Blとで
一つの相補アドレス信号線を構成している.バー線81
〜B4は、それそれインバータINI,IN2.IN3
,IN4を介してアドレス端子AI−A4に接続されて
いる.P1 1.P12,P13.P!4.P2m.P
22,P23.P24はP++ネルffiMIsIl:
T%N1 1,Nl 2.Nl 3,Nl 4.N2 
1,N22.N23.N24はNチャネル型MISFE
Tであり、例えばPチャネ/I/型MISFETPII
とNチャネルMISFgTN1 1とてデコーダの回路
を構成するための一つのセルが#t威される.Pチャネ
ル型MISFETPII〜P24は、そのソース領域が
電源電位Vcc (例えば5V)の配線に接続されてお
り、そのドレイン領域がデコード信号lsDC1又はD
C2に接続されている.また前記Pf+ネ/’at!M
I SF ETP 1 1〜P 2 4ノケート電極は
、ツルー@Tl〜T4あるいはバー線81〜B4のいず
れか一方に接続されている.Nf+ネkmMI SFE
TNI 1〜N 1 4及びN21〜N24のそれぞれ
は、互いのソース領域とドレイン領域の間が直列に接続
されており、これによクてワードIiIWl又はW2の
中の電荷をディステヤージするときの接地線G1又は接
地線G2を構成している.デコード係号11Dc1と接
地線G1は、インバータからなるフード線ドライバーD
Iを介してフード線W1に接続され、デコード信号i1
1Dc2と扱地@G2は、インバータからなるフード線
ドライバーD2を介してクードmW2K接続されている
.フードMWI,W2と交差してデータmD1,D2が
延在し、それらフード絨Wl,W2とデータMDLI.
DL2との交差部にマイクロROMのメモリセルである
メモリセルQMI.QM2.QM3,QM4が配置され
ている.前記メモリセルQMI〜QM4は,Nチャネ/
I/型MISFETで構或されている.前記メモリセル
QMlの情報を読み出す時κは、ワードiW1とデータ
線DI,1が選択される.リード#W1を選択する時に
は、アドレス入力端子A1にロウレベル(例えばOV)
.A2にハイレベル(?Ilt5V)、A3にロウレベ
ル,A4Kハイレベルのアドレス入力信号Sがそれぞれ
入力される.前記アドレス入力信号.によって、デコー
ドイ8号ipcxの電位は、ロクレベルになる.したが
って、インバータからむるフード線ドライバD1によっ
て、デコード信号が反転され、クード蛛W1の電位をハ
イレベルに維持する.また、データ#DL1を選択する
時には、プリテヤージ用nテヤネルmMI SFETQ
petのゲートニ、?リチャージ信号φpeが入力され
.MISFETQpcsがオンすることによって、デー
タ線DL1が選択される.このように構成されるマイク
ロROMのデコーダは,デコーダのセルを構或するMI
SFETP12〜P14.P21〜P24.N12〜N
14及びN21〜N24のゲートt極(入力端子)をツ
ルー線T1〜T4,ノ<−&AB1〜B4のどちらか一
方K接続することによって、デコーダの回路の構成を決
定している.次に、第2図乃至第5図を用いて本実施例
におけるデコーダのセルの構或を説明する.第2図乃至
第5図は、第1図の等価回路■示されたP型チャネルM
ISFETP12とNチャネル型MISFETN12お
よびPチャネル!IMISF’ETP22とNチャネル
型MI SFETN22のセルを示している.第4図に
示すように、Pチャネル型MI SFETP 1 2と
Nチャネル型MISFETN12とでデコーダの一つの
セルであるCELL1を構放しており、Pチャネル型M
ISFETP22とNチャネル型MI SFETN22
とで別の一つのセルであるCELI,2を構或している
.第2図乃至第5図に示すように、Pチャネル型MIS
FETP12,P22はp″″型半島体基板1中に形成
されたn一型ウエル領域2の中に設けてあり、Nチャネ
ル型L】I SFETN1 2,N2 2は半導体基板
1の主面に槍或されている.付号3は酸化シリコン族か
らなるフィールド絶縁膜、付号4はp型チャネルストク
パ領域である.前記Nチャ$ルffiMISFETN1
2,N22は、酸化シリコン膜からなるゲート絶縁脱5
と、例えば多結晶シリコン脱の上にタングステンシリサ
イド膜(WSll)LQを積層した2#県からなるゲー
ト電極6aまたはゲート電極6bと、ソース,ドレイン
領域の一部を成すn型半導体領域7と、前記n型半導体
領域7と一体となってソース,ドレイン領域を放すn+
型半導体領域8とで構放されている.nm半導体領域7
は、ゲート電極6m,6bの側部の下に設けられている
.ゲート電極6&,6bの側部には酸化シリコン腺から
なるサイドウォール9が設げられている.前記Nチャネ
ル型MISFETN12,N22は、LDD4lI造を
成している.また、前記Pテヤネル型MISFETP1
2,P22は、ゲート絶縁族5と、ゲート電極6a,6
bと、ソース.ドレイン領域を成すp+型半導体領域1
0とで構或されている。そして、at 51aに示すよ
うに,Pチャネル型MISFETPl2とNチャネルM
ISFETN12のゲート電極6aは同一の製造工程に
より形成された、同一の導電層により、一体に形成され
ており、同様にPチャネル型MISFETP22とNチ
ャネルMISFETN22のゲート電極6bは一体に形
成されている. また,第2図に示すようにp+型半導体領域10のうち
,ゲート電極6aとゲート電極6bの間のp+型半導体
領域lOは、Pチャネル型MISFETP12とPチャ
ネル型MISFETP22とでソース領域として共用す
るようになっている.すなわち、2つのPテヤネk型M
ISFETP12,P22のソース領域を一つにしてあ
り,これにより半専体集積回w!I装置の集積度を高め
るようにしている.前記グート亀極6a,6bの間のP
”ll半導体領域lOには電源電位Vcc (例えば5
V)を給電する配線12A!l″−接続孔13を介して
接続している.配線12Aは,第1鳩目のアルζニウム
膜からなっている.この配&l1 2Aが接続されてい
るp+型牛尋体領域10を中心として.CELLIとC
ELL2は点対称なレイアウトにたっている.Pチャネ
ル型MI SFETP12のドレイン慎域であるp+型
半導体領域lOには、第1層目の7ルξニウム脱からた
るデコード信号*12B(第1図のDCIに相当する)
が接続孔l3を介して扱続されている.同様に、Pチャ
ネル型MISFETP22のドレイン領域であるp+型
半導体領域10κはデコード信号線12B(帛1図のD
C2に相当する)が接続している,C}i:LLIのゲ
ート電極6aおよびセルCELL2のグー}[極6bの
それぞれには、第1鳩目のアル《ニウム展からなる接続
中継膜(導電Jlll) 1 2Cが接続孔13を介し
て接続されている.これら配線12A.デコード信号i
12B,掻?中継腺12Cとゲート電極6m,6bの間
は、例え◆工酸化シリコン膜からなる第1!一目のパッ
シベーシ嘗冫膜1lが設げられている.また,配線12
A,デコート信号M12B,接続中[hJ.12Cの上
は、例えば酸化シリコン腺とリンクリクートガラス( 
P S G ) 膜とを積層して榊放した第2鳩目のバ
クシベーシ謬ン膜14が設′げられている.このパッシ
ベーシ謬ンpA14の上を第2層目の7ルオニクム膜か
らなるツルー疎T2とバー線B2がほぼ互いに平行に延
在している.ここで、前記接続中継膜120は、第4図
に示すようκ平面パターンがL字型にされて、ゲート電
極6aまたは6bK!i続されるとともに、ツルー腓T
2およびバー線B2が形成されるべき領域の下まで延在
している,そして、第2図に示すようにCELLIでは
、接続中継膜12Cとツルー線T2とが東なっている部
分の閏のバクシベーシ嘗ンA!l4’k選択的に除去し
て形威された接続孔15Aが設けられ、前記接続孔15
Aを介してツルー線T2を接続中継膜12C■接続して
いる.この接続中継膜12Cによって,ツルー線T2は
、Pチャネル型MISFETP12及ひNテヤネル型M
I SFETN12のゲート電極6aK電気的に撮続さ
れている.一方、CELL2では、接続中継膜12Cと
バー線B20重なっている部分の間のパツシベーシ冒冫
p@14に接続孔15Bが形成されており、接続孔15
Bを介してバー線B2が接続中継繰12Cに接続されて
いる。前記接続中XK腓xzcによクて、バー@82は
、P?ヤネル型MISFETP22及びNチャネルMI
SFETN22のゲート電極6bに電気的に接続されて
いる.ここで、勅記CELL1における接続孔15Aが
、接続中継!!41 2Cとツルー蔵T2の重たってい
る部分ではなく、接続中継臆12Cとバー線B2が重な
っている部分の間のパッシベーシ謬ン膜14に形成され
ると、ゲート1!極6釧1バー嶽B2に接続されること
になる.同様に、セルCELL2における4m[孔15
Bが、接続中継独12Cとバー11B2のjlftクて
いる部分ではたく、接続中継脱12Cとツルー#T2が
重なクている部分の間に形成されると、グート電極6b
はツルーMT2に接続される. このように、デコーダの回路なS或するMISFET(
選択スイッチ素子)のゲート電極(入力端子)に、相補
アドレス信号IIN( Tur第1IA Bar IB
 )が形成されるべき領域まで延在する4MLM1 2
 Cを後続したので、前記導電層12C上に設けられた
層関絶縁膜に、接続孔を形成するか否かによって、デコ
ーダの論理を決定することが可能になる.次に、本実施
例の半導体集積回路装置の製造方法を前記デコーダのセ
ルの桝或の説明で使用した#I2図〜第5図及び第9図
〜第11図を用いて説明する. まず、第9図に示すように、p一型単結晶シリコンから
々る半導体基板1中に、n型不純物(例えばリン)を拡
散することによクてn一型ウ稟ル領域2を形成する。そ
の後、NテヤネルffiMIsFETN22及びPチャ
ネル型MISFETP22が形欣されるべき領域以外の
半導体基板1の主面上べ、P型不純物(例えは,ボロン
)をイオ冫打込みし、さらに、図示しない耐酸化性のマ
スク(例えばS1.N4)をもちいて、選択的に、半導
体基板lの主面を熱酸化することにょ9て、酸化シリコ
ン換からなるフィールド絶練a3を形成する.前紀熱酸
化による熱によって、前記半導体基板の主面上に導入さ
れたP型不純物が拡散され、PImチャネルストッパ領
域4も形成される.その後、前記図示しない耐酸化性の
マスクを除去した後に、半導体基板1の全面上を熱酸化
することによって、酸化シリコン脱からなるゲート絶縁
膜5を形成する. 次に、第1O図に示すように,半導体基板1上に,例え
は、CVD@により多結晶シリコン膜を形成し、前記多
結晶シリコン展を、通常の7オトリソグ27イ及びエッ
チングによってパターニングすることにより、MISF
ETN22,P22のグートt極6bを形成する.さら
に,前記M Is F E T,hJ’2 2のゲート
亀極6bを不純物導入のマスクとして、半導体基板1の
主面上に% n[不純物(例えはリン)をイオン打込み
することにょクて、ゲートt極6bの@壁の下部にn型
半導体領域7を形成する.さらに、前記MI 8FET
P22のゲート′fIL他6bをマスクとして、Pm不
純物(例えば、ボロン)をイオン打込みすることにより
、前記n一型クエル領域2中に、p+型牛尋体領域10
を形成する.さらに、周知の技術により前記ゲート亀極
6bの側壁に酸化シリコン脱からなるサイドウォール9
を形成し、前記サイドウォール9をマスクとして、前記
半導体基板1の主面上に、n型不純物(例えは,ヒ素)
を導入することκより、n+型半導体領域8を形成する
.第10図に示した@面図は、前記第5図のIV−■線
で切断した図面に対応している.PチャネルmMISF
ETP22のゲート電極6bとNf+ネル型MI SF
ETN22のゲート電極6bは、in5図に示すように
、一体とねって、バター二/グされている. 次に第11図に示すよ5K.例えは.C’VD法κ!9
6t化シリコン膜から?jるパッシペーシ曹冫扱11を
形成し、その後,前記ゲート電極6b上及びPチャネル
型MI SFETII 1 2. P 2 2の共通の
ソース領域となるp+型半導体領域10の上の部分のバ
クシベーシ習ン膜11を選択的に除去して、接続孔l3
をそれぞれ形成する.次IC、flJ,tJスバクタで
バクシベーシ璽ン挨11の上に第1層目のアルくニウム
脱を形成し、これをパターニングして,第4図(平面図
)に示すように、電#電位VCCを給電する配腺12,
デコード信号線DCI,DC2,接続中継展12Cをそ
れぞれ形成する.第11図は、前記第4図のV−V慰で
切った断面図に対応している.接続中継膜12Cは、ゲ
ート電極6a.6bに接続し、かつツルーMT2及びバ
ー腺B2に接続することができるパターンに形成する.
次に、第3図に示すように、例えばCVD法あるいはプ
ラズマCvD法で下から酸化シリコン腹%P S Gj
A、酸化シリコン展を順次積層して弟2層目のバンシベ
ーシ嘗冫M14を形成する.次に、第2図で示したよう
に、CELLIでは接続中継展12CとツルーkT2が
重ねる部分に、またセルCELL2では接続中継$12
CとバーIIB2が重なる部分にそれぞれ接続孔15A
または接続孔15Bを形成する.接続孔15A,15B
は、パッシベー7.ン展14をレジスト展からなるマス
クを使ったドクイエクテングで選択的に除去して形成す
る.前記レジスト膜からなるマスクは,接続孔15A,
15Bを形成した後除去する.接続孔15A,15Bを
形成した後、バクシベーシーン[14の上に第2層目の
アルくニウム膜を積層し、これをレジスト膜からたるマ
スクを使クたド2イエッチングでパターニングして、ツ
ルー線T2とバー線B2を形成する. ここで、前記接続孔15A,15Bを形成するときに,
予じめ第6図及び17a図〜M7d図に示すように,接
続孔15A,15Bのレイアウトを設計するためのセル
パターンを決めておく.@6図は、デコーダのセル(C
ELLI,CELL2)のゲート亀極6a,6bと、ツ
ルー一T2またはバー融B2とを接続するためり扱続孔
15A,15Bのレイアウトを設計するためのセ?の平
面図、 第7a図〜第7b図は、デコーダのセル(CELLI,
CELL2)と、ツルー線T2又はバーMB2を接続す
るための接続孔15A.15Bのレイアウト図である. 第6図に示すように、接続孔15A,15Bのレイアウ
ト設計では,二点@蔵で囲んだ領域100を一つのセル
として前記レイアウトの設計を行う.領域100の中に
は第4図に示した2つのセル(CELLI,CBLL2
)が入っている.々お、第6図の平面図は,接続孔15
A,15Bのレイアクトが決定される以前の状態を示し
たものなので、接続孔15A,15Bが示されていない
.また、第7a図〜第7b図の破線で示された接続孔1
5Xは、実線で示した実際に形成される接続孔15A,
15Bの配置を明確■するために示した仮想の袈続孔で
ある.前記紮6図の領域100の上に、第7a図〜第7
b図の中のいずれかのレイアウト図を縁を揃えて重ねる
ことにより、接続孔15A.15Bのレイアウト設計を
容易に行うことができる.すなわち,セルCELL1の
ゲート電極6aをバー線B2に接続し、CELL2のゲ
ート電極6bをツル−!!i[T2に接続する場合には
、第6図の領域100の上に、第7a図のレイアウト図
を緑を揃えて重ねて、それら接続孔15A,15Bのレ
イアウトを容易に設計できる.また、セルCELLIの
ゲート電極6aおよびCELL2のゲート電極6Bをと
もにツルー線T2に接続する場合には、第6図の領域1
00に第7b図のレイアウト図を重さねて接続孔15A
,15[3のレイアクトを設計する.また、セルCEL
LIのゲート電極6AおよびセルCELL2のゲート電
極6Bをともにバー線B2に接続する場合には、第6図
の領域100に第7c図のレイアウト図を1ねて接続孔
15A,15Bのレイアウトを設計する.また、CEL
LIのグデト電極6Aをツルー融T2に接続し,セルC
ELL2のゲート電極6bをバー11182に接続する
場合には、第6図の領域100に第7d図のレイアウト
図を重ねて接続孔1ISA,15Bのレイアウトを設計
する.前記接続孔15A,15Bを形成した後の工程は
、本実施例では、パッシベーシ習冫膜14の上に82層
目のアルt qクム農を形成する工程,このアルズニウ
ム換の上にレジスト展を塗布゛する工程.このレジス}
!のベーク工程.lg光工程.現像工程.ボストベーク
工程,前記アル《ニウム膜をエッチングによってパター
ニングして相補アドレス信号線のツルー線T2とバーM
IB2を形成する工程.マスクとして使用した前記レジ
スト膜を除去する工程.前記ツルーiT2及びバーiB
2の上に最終バクシベーシ旨ン脱を形成する工程だけで
ある.前記最終パッシベーシ冒ン換は、例えはプラズマ
CVDで酸化−シリコン膜、竃化シリコン腹等を積層し
て形成する. なお、本実施例ではツルー#T2及びバー線B2が第2
,1目のアルξ=ウム挾で形成されているが、これは絶
対条件ではなく、ツル−MIT2及びバー11182な
#cl層目のアルfニウム膜す々わちゲート電極6m,
6bより一つ上の層の導電膜で形成してもよい.この場
合は、PチャネルMISFETのソース領域(p+型半
導体領域10)一に電源電位VCCを給電する配線12
、グコード信号線12B(DC)及び接続中I1膜12
C桂、第2層目のアルi=ウム鵬で形成する.また、接
続中継@12Cは、ゲート電極6a,6bのパターン自
体をツルー線T2の下からバーMB2の下まで,あるい
はバーAiB2の下からツルー線T2の下まで延在させ
たパターンにしておくことにより、前記第1層目のアル
(エクム膜で形成するようにしたツルーMT2またはバ
ー線B2を接続孔13を介してゲート電極6m.6bに
直接接続できるので、不要にできる. 以上、説明したように、本発明の一実施例の半導体集積
回路装置の製造方法によれば,ツルー籾T2とバー@B
2を有する相補アドレス信号線からのアドレス信号に応
じてデコード信号線を選択する選択スイッチ素子(本実
施例ではPチャネルMISFETとNチャネルM I 
S F E Tで構成されていゐ)を半導体基板lのデ
コーダ形成領域に形成し、前記選択スイッチ素子の入力
端子に接続されて、かつ、ツルー線およびバー線が形威
されるべき領域の下部に延在する中間導電ai 2Cを
設け、次に前記中間導電膜12C上に層間絶縁換l4を
形成した後、腋屠関絶縁膜l4の前記中間導1t膜12
Cの上に接続孔15A,15Bを形成し、次に前記相補
アドレス信号線の前記ツルー線T2またはバー線B2の
いずれかを前記接続孔15A,15Bを通して前記中間
導電&12Cに電気的に接続することによって、前記選
択スイッチ素子の入力端子(本実施例ではゲート電極1
6as  1 6 b )にツルー線T2またはバー級
B2のいずれか一方を電気的に接続することにより、前
記接続孔15A.15Bを形成する工程でデコーダの回
路の′!fIl或を決定したので、工程を増さずに、デ
コーダの回路の桐或を決定してから半導体集積回路装置
の完或までの製造工程を短くできる.また、デコーダの
2つのセルのPチャネルffiMISFETP12,P
22のソース領域であるp+型半導体領域lOを一つの
p+型半導体領域10で共用するので、セル領域が小さ
くなり半導体集積回路装置の高集積化を図ることができ
る.また、第12図に、本発明の変形例であるマイクロ
ROMを有する半導体集積回路装置の回路図を示す.第
12図に示すように、一点鎖MA200で囲まれた領域
のデコーダ部及びメモリセル部は,上述した第1図に示
したものと実質的に同一である.本変形例で異なる点は
、一点*aaooで囲まれた領域のデコーダ部(冗長デ
コーダ)及びメモリセル部(冗長メモリセル)が付加さ
れていることである.前記冗長デコーダ部には、Pチャ
ネル型MI S F E T Pm s 〜pm4及び
Pml〜Pm4  のドレインがそれぞれ、デコード信
号線DCm及びDCnに接続されている.また、Nチャ
ネル型MISFETNml〜Nm4 及びNnt〜Nn
aがそれぞれ直列に接続され、ディステヤージHOrn
及びGnを形成している.また、デコード信号#DCm
Kは、インバータからなるド2イバー回路Dmを介して
ソード#Wmが!l続され、同様に、デコード信号@D
Cnには、インバータから7jるドライバー回路Dnを
介して、ワードlla W nが接続されている.ここ
で注目すべきことは、前記フードPtIW1とデータ線
DL1の交差部に設けられたメモリセルQMlが例えは
%製造プロセスの誤りにより、不良ビットとなった場合
に、冗長デコーダ回路( Pm s〜Pm 4. Nn
 x〜Nn 4 )及び冗長メモリセル(QMa* Q
Mb )を用いて,救済することが可能であることであ
る.その理由は、前記冗長デコーダを形成するpmt〜
Pm4 及びNrns〜Nm4  は、前記第1図に示
したデコーダを構成するMISFETSP11〜P14
.及びNil〜N14と実質的に同一の製造プロセスに
より形成されるので、前記冗長デコーダの回路の栴成を
、前述した接続孔15A,15Bを形成する工程で,前
記不良ピットとなったメモリセルQM1に接続されるフ
ード&lW1をデコードするデコーダ回路(PI 1〜
P14,Nil〜N14)の構成と同一にすることによ
って、マイクロROMのデコーダ部及びメモリセル部を
設計どうりに形成できるためである.この場合、冗長メ
モリセ#QM&.の製造方法を第13図〜第15図な用
いて周単に説明する. 第13図に示すように、p−m半導体基板lの主面上に
.前記第9図及び第10図に示す工程と同様な方法で、
フィールド絶R膜3,PMテヤネルストッパ領域4,ゲ
ート絶縁膜5,ゲート電極5 C(Wm,Wn )n型
半導体領域7.サイドクオール9.及びn”ffi半導
体領域8を形成する.メモリセルQMa.QMcは,フ
ード41 Wm , Wn(6C)をゲート電極,n型
半導体領域7及びn+型半導体領域8をソース及びドレ
イン領域とするムチャネル型MISFETでそれぞれ構
成される.ソードHWmとWrs間のn”ffi半導体
領域8は、メモリセルQMaとQMeの共通のソース領
域となり、接地電位GND(OV)に接続される.前記
ゲート電極6Cは、第2図及び第10図に示すnチャネ
ル型MISFETN22のゲート電極6bと実質的に同
一の製造工程により形成される.次に、114図に示す
ように、半導体基板lの全面上に、酸化シリコン膜から
なるバクシベーシ璽ン膜11を形成し、その後、メモリ
セルQMa,QMeのドレイン領域とkるn+型半導体
領域8上の部分のバクシベーシ璽ン[11を選択的に除
去して,!!続孔13Cを形成し,次に,例えば,スパ
ッタ法でパッシベーシl7膜11の上に、第17i目の
アルくニクム膜を形成し、これをパターニングして、中
rIliJ専電換12Cを形成する.前記中間4mgl
2Cは、前記接続孔13Cを通して、前記ドレイン領域
とたるn+型牛擲体領域8に電気的に接続される.酌記
バッシベーシ璽デjlll及び中間導[al2Cは. 
#!1 11!¥ffに示したバクシベーシーン膜11
及び中間導電M12Cと実質的に同一の製造工程により
形成される.次に第15図に示すように、酸化シリコン
展.PSG膜,′rR化シリコン膜を順次積層して、m
2層目のバクシペーシ謬ン換l4を形成し、その後、前
記中間導電膜12C上のバクシベーシ嘗ン膜14を選択
的に除去して接続孔15Cを形成する.次に,バクシベ
ーシ曽冫腺l4上に、第2層目の7ル(ニクム展を形成
し、これをパターニングすることによって,前記中間4
電換12Cに電気的に接続するデータ線DLIを形成す
る.前記パッシベーシ冒冫膜14,接続孔15C及びデ
ータ融DLIは、前記第3図に示した、バッシベーシ璽
冫膜14,接続孔15B及びツルー#T 2.バーiB
2を形成する工程と実質的に同一の製造工程により形威
される。このように、冗長ビットとねるメモリセルQM
a,QMeは,そのドレイン領域を中関埠mJl6H2
cにより、上部に引き出すことによクて、ビクト線DL
Iに扱続孔15Cを通して電気的に接続することが可能
となる.また、接続孔15Cを形成するか否かにより、
マイクロROMのメモリセルに情報を11キ込むか否か
(命令プログラムをどのように書き込むか)が決定され
る.したがって,前記接続孔15Cを形成する工程で、
マイクロROMの命令プログラムの構成を決定すること
が可能である.また、前記デコーダの回路の構成は、第
3図に示したように、接続孔1i5Bを形成する工@(
接続孔150を形成する工程と同一工程)により決定さ
れる.このため、接続孔15b,15Cを形成する工程
で、デコーダの回路の4l1或及びマイクロROMのプ
ログラムの構或を決定することが町能なので、不良ビッ
トが発生した場合でも、層関絶縁膜14を形成する工程
から、やり直せば、設計どうりのマイクロROMを有す
る半導体集積回路装置を製造することができる.このた
め、TATを短かくすることが可能である. 以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものでは’l < 
.その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であ
ることは言うまでもない.〔発明の効果〕 本願において開示される発明のうち代表的kものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれは、下記のとおりであ
る. デコーダめセルをm或するためのPチャネルMISFE
Tと,−/ルー線またはバー線を接続する接続孔を形成
する工程でデコーダの回路の栴成が決定されるので,工
程を増さすに、デコーダの回路の構成を決定してから半
導体集積回路装置の完成までの製造工程を短くできる.
【図面の簡単な説明】
第1@は、本発明の一実施例にかかる半導体集積回路装
置の中のマイクロROMのデコーダの回路の構或の概要
を説明するための等価回路、第2図は、第1図に示した
デコーダの回路を構成するためのそのデコーダのセルの
平面図,第3図は、第2図のm−m切断線における断面
図、 第4図は、第2図に示したデコーダのセルの相補アドレ
ス傷号線を除去して示した平面図、第5図は、第2図に
示したデコーダのセルの相補アドレス信号線及びその下
の7ルく二ウム配線を取って示した平面図、 抛6図は、デコーダのセルのゲート電極6m,6bと、
ツルー線またはバー線とを接続するための接続孔15A
,i5Bのレイアウトを設計する弟7I図〜第7#図は
,デコーダのセルと,ツルー線又はバー線を接続するた
めの接続孔のレイアウト図、 第8A@は、拡散層マスク方式によってROMの情報が
書き込まれたメモリセル部の9!!部平面図、第8B図
は,上記jlSA図に示したメモリセルの等価回路図、 第9図輸第111ifiuは,本発明のマイクロROM
のデコーダの回路を構成するセルを製造工程順に示した
璧suet面図、 第12図は、本発拘の変形例であるマイクロROMの等
価@路図である.輩lる図η′ら慎!9図l1ギ16乙
第12図曇釦埼辷。禾1マイrIaRo閂のメモリセル
k雰1直工木Lr頂に咋t五学荀一拍幻成jあ支T2−
・・ツルー一、B2・・・バー線、P12,P22・●
・Pチャネル型MISFET,N12,N22−Nテヤ
ネルIllMISFET%CELLI,C E L L
 2−・・デコーダのセル、6m,6bmゲート電極%
12A.12B,12C・・・91層目配線層、1 3
,  1 5A,  1 5 B・・・接続孔.7・・
・nffi半導体領域、8・・・n+型半導体領域、l
O・・・p+型半導体領域である. 第 2 図 第 4 図 第 5 図 第 6 図 8 100 第 8A 図 Qrnz ヒリし 第 7C 図 第 7D 図 =7 ブ2 千゛コーcy野 一]一一〆モソでル部一−−ー 一一一一一一一一」 第 15 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体集積回路装置の製造方法であって、(a)主
    面を有する第1導電型の半導体基板を準備する工程、 前記半導体基板は、すくなくともメモリセ ルが形成されるべき第1領域と、前記メモリセルの情報
    を読み出すためのデコーダ回路が形成されるべき第2領
    域を有する。 (b)前記第2領域の主面上に、ツルー線とバー線を有
    する相補アドレス信号線からのアドレス信号に応じてデ
    コード信号線を選択する選択スイッチ素子を複数形成す
    る工程。 前記選択スイッチ素子のそれぞれは、第1 導電型の第1MISFETと第1導電型とは逆導電型の
    第2導電型の第2MISFETから構成され、前記第1
    及び第2MISFET_Sのゲート電極は、同一層の第
    1導電膜により一体となりて形成され、前記選択スイッ
    チ素子の入力端子を構成する。 (c)前記選択スイッチ素子上に、それを覆うように、
    第1絶縁鋼を形成する工程。 (d)前記入力端子上の第1絶縁膜の1部を選択的に除
    去し、第1接続孔を形成する工程、 (e)前記第1絶縁編上に、前記第1接続孔を通して前
    記入力端子に電気的に接続され、かつ、前記ツルー線お
    よびバー線が形成されるべき領域の下部に延在する第2
    導電腕を形成する工程、 (f)前記第2導電膜上にそれを覆うように、第2絶縁
    膜を形成する工程。 (g)前記第2導電膜上の前記第2絶縁膜に、前記第2
    導電膜に達する第2接続孔を形成する工程。  (h)前記第2絶縁膜上に第3導電膜を形成し、その後
    、前記第3導電膜をパターニングすることにより前記ツ
    ルー線およびバー線を前記第2導電膜上に形成する工程
    と同時に、前記ツルー線とバー線のどちらか一方を前記
    第2接続孔を通して、前記第2導電膜に電気的に接続す
    る工程とを具備することを特徴とする。 2、前記第2導電膜は、第1層目のアルミニウム配線形
    成工程により形成されることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の半導体集積回路装置の製造方法。 3、前記第3導電膜は、第2層目のアルミニウム配線形
    成工程により形成されることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項記載の半導体集積回路装置の製造方法。 4、前記第1導電膜は、前記半導体基板の主面上に設け
    られた多結晶シリコン膜をパターニングすることにより
    形成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の半導体集積回路装置の製造方法。 5、前記選択スイッチ素子のそれぞれは、1つの第1M
    ISFETと1つの第2MISFETとで構成され、前
    記デコーダ回路を構成するための1つのセルとなること
    を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の半導体集積回
    路装置の製造方法。 6、前記第1MISFETのソース領域は、前記デコー
    ダ回路の動作電位を供給する第1動作電位供給線に接続
    され、前記第1MISFETのドレイン領域は、前記デ
    コード信号線に接続されることを特徴とする特許請求の
    範囲第5項記載の半導体集積回路装置の製造方法。 7、前記デコード信号線は、前記第1層目のアルミニウ
    ム配線形成工程により、前記第2導電膜と同時に形成さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の半導
    体集積回路装置の製造方法。 8、前記デコード信号線と前記相補アドレス信号線は、
    互いにほほ直交する方向に延在することを特徴とする特
    許請求の範囲第7項記載の半導体集積回路装置の製造方
    法。 9、前記デコード信号線は、前記第1領域に形成される
    べきメモリセルに接続されるワード線に電気的に接続さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第8項記載の半導
    体集積回路装置の製造方法。
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