JPH053303A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

Info

Publication number
JPH053303A
JPH053303A JP3151586A JP15158691A JPH053303A JP H053303 A JPH053303 A JP H053303A JP 3151586 A JP3151586 A JP 3151586A JP 15158691 A JP15158691 A JP 15158691A JP H053303 A JPH053303 A JP H053303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
mask rom
memory cells
gate electrode
bit line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3151586A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Shiba
和佳 志波
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3151586A priority Critical patent/JPH053303A/en
Publication of JPH053303A publication Critical patent/JPH053303A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance the integration of a semiconductor integrated circuit provided with a NOR type mask ROM of the cross point cell structure and increase the information readout rate. CONSTITUTION:In a semiconductor integrated circuit provided with a NOR type mask ROM of the cross point structure, the gate electrode 6 of one of adjacent memory cells QE in a memory cell array is formed in one gate layer; and the gate electrode 10 of the other of adjacent memory calls QE in the same array is formed in another gate layer. In addition, the gate electrodes 6 and 10 are partially overlapped.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
関し、特に、マスクROM(ead nly emory)を
備えた半導体集積回路装置に適用して有効な技術に関す
る。
The present invention relates to relates to a semiconductor integrated circuit device, particularly to a technique effectively applied to a semiconductor integrated circuit device including a mask ROM (R ead O nly M emory ).

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロプロセッサ、ゲートアレイ等の
半導体集積回路装置に搭載されるマスクROMとして、
高速読出し動作が可能な所謂クロスポイントセル構造を
採用するNOR型(横型)のマスクROMが報告されて
いる。例えば、シャープ技報、「大容量 16Mb CM
OS マスク ROM」、第40巻、1988年、第71
頁乃至第75頁。
2. Description of the Related Art As a mask ROM mounted on a semiconductor integrated circuit device such as a microprocessor or a gate array,
A NOR type (horizontal type) mask ROM that employs a so-called cross-point cell structure capable of high-speed read operation has been reported. For example, Sharp Technical Report, "Large-capacity 16Mb CM
OS Mask ROM ", Volume 40, 1988, 71st
Pages 75 to 75.

【0003】クロスポイントセル構造を採用するマスク
ROMは、MOSFETがゲート幅方向に複数個(例え
ば16個)配列され、この配列された複数個のMOSF
ETの夫々のソース領域(拡散層)間、ドレイン領域間
が相互に電気的に接続される。この配列された複数個の
MOSFETは夫々 1[bit]の情報を記憶する。ま
た、換言すれば、クロスポイントセル構造を採用するマ
スクROMは、半導体領域で形成されたビット線、ソー
ス線の夫々が相互に離隔して配置されかつほぼ平行に同
一方向に延在し、このビット線、ソース線の夫々を横切
るワード線がビット線及びソース線の延在方向に複数本
配置される。
In a mask ROM adopting a cross point cell structure, a plurality of MOSFETs (for example, 16) are arranged in the gate width direction, and a plurality of MOSFs arranged in this arrangement.
The source regions (diffusion layers) of the ETs and the drain regions are electrically connected to each other. The plurality of arranged MOSFETs each store 1 [bit] of information. In other words, in the mask ROM adopting the cross-point cell structure, the bit line and the source line formed in the semiconductor region are arranged so as to be separated from each other and extend substantially in parallel in the same direction. A plurality of word lines that cross each of the bit lines and the source lines are arranged in the extending direction of the bit lines and the source lines.

【0004】前記メモリセルであるMOSFETはnチ
ャネル導電型で構成され、ドレイン領域(ビット線)、
ソース領域(ソース線)のいずれもn型半導体領域で構
成される。MOSFETのゲート電極(ワード線)は単
層ゲート構造が採用され、配列された複数個のMOSF
ETの夫々のゲート電極間は所定間隔をもって相互に離
隔される。
The MOSFET, which is the memory cell, is of n-channel conductivity type and has a drain region (bit line),
Each of the source regions (source lines) is composed of an n-type semiconductor region. The gate electrode (word line) of the MOSFET adopts a single-layer gate structure, and has a plurality of arranged MOSFs.
The respective gate electrodes of the ET are separated from each other by a predetermined distance.

【0005】前記複数個のメモリセルの配列のうち、初
段のメモリセルはセレクト用MOSFETを介在してメ
インビット線に接続され、終段のメモリセルはセレクト
用MOSFETを介在して仮想ソース線に接続される。
メインビット線、仮想ソース線の夫々は、メモリセルに
接続されるワード線の上層に配置される同一導電層のア
ルミニウム合金膜で形成される。このメインビット線、
仮想ソース線の夫々は、複数個のメモリセルの配列方向
と同一方向に延在するとともに、ワード線の延在方向に
交互に配列され、配列されたうちのいくつかのメモリセ
ル上を横切る。
In the array of the plurality of memory cells, the first-stage memory cell is connected to the main bit line through the select MOSFET, and the last-stage memory cell is connected to the virtual source line through the select MOSFET. Connected.
Each of the main bit line and the virtual source line is formed of an aluminum alloy film of the same conductive layer arranged above the word line connected to the memory cell. This main bit line,
Each of the virtual source lines extends in the same direction as the arrangement direction of the plurality of memory cells, is arranged alternately in the extending direction of the word lines, and crosses over some of the arranged memory cells.

【0006】このクロスポイントセル構造を採用するマ
スクROMは、予じめすべてのメモリセルであるMOS
FETがワード線を選択したときに導通状態となるしき
い値電圧に設定され、このうちの所定数のメモリセルで
あるMOSFETがワード線を選択しても導通状態にな
らないしきい値電圧に変更されることにより、情報の書
込みが行われる。
A mask ROM adopting this cross-point cell structure is a memory cell which is a memory cell for all memory cells.
The threshold voltage is set so that the FET becomes conductive when the word line is selected, and the threshold voltage of the MOSFET, which is a predetermined number of memory cells, does not become conductive even when the word line is selected. As a result, the information is written.

【0007】情報の読出し動作は、以下のとおり行われ
る。
The information read operation is performed as follows.

【0008】まず、選択されたメインビット線からセレ
クト用MOSFETを通してビット線(n型半導体領
域)に電流が流れる。次に、メモリセルを選択し、この
メモリセルが導通状態になると、ビット線に流れた電流
は、選択されたメモリセルを通してソース線、仮想ソー
ス線の夫々に流れる。この電流量の変化を選択されたメ
インビット線に接続されるセンスアンプ回路で検出し、
選択されたメモリセルの情報1が判定される。
First, a current flows from the selected main bit line to the bit line (n-type semiconductor region) through the select MOSFET. Next, when a memory cell is selected and the memory cell becomes conductive, the current flowing in the bit line flows in the source line and the virtual source line through the selected memory cell. This change in the amount of current is detected by the sense amplifier circuit connected to the selected main bit line,
Information 1 of the selected memory cell is determined.

【0009】また、メモリセルを選択しても導通状態に
ならない場合、ビット線に流れた電流は選択されたメモ
リセルを通してソース線、仮想ソース線の夫々に流れな
い。この場合、電流量に変化がないので、センスアンプ
回路において、メモリセルの情報0が判定される。
Further, if the memory cell is not turned on even if it is selected, the current flowing through the bit line does not flow through the selected memory cell to the source line and the virtual source line. In this case, since the amount of current does not change, the information 0 of the memory cell is determined in the sense amplifier circuit.

【0010】このように構成されるクロスポイントセル
構造を採用するNOR型マスクROMは、下記の特徴が
ある。
The NOR type mask ROM adopting the cross point cell structure configured as described above has the following features.

【0011】(A)メモリセルとメインビット線、仮想
ソース線の夫々との間の接続が、複数個配列されるメモ
リセル毎に行われるので、接続領域の占有面積を縮小
し、マスクROMの集積度を向上できる。クロスポイン
トセル構造を採用するマスクROMは、NAND型(縦
型)マスクROMのメモリセルの配列に似ているので、
このNAND型マスクROMに近い集積度が得られる。
(A) Since the connection between the memory cell and each of the main bit line and the virtual source line is made for each of a plurality of arranged memory cells, the area occupied by the connection region is reduced and the mask ROM The degree of integration can be improved. Since the mask ROM adopting the cross point cell structure is similar to the memory cell array of the NAND type (vertical) mask ROM,
An integration degree close to that of the NAND type mask ROM can be obtained.

【0012】(B)ビット線とソース線(いずれもn型
半導体領域)との間に並列にメモリセルが接続され、情
報読出し電流経路に複数個配列されたメモリセルのすべ
てが直列抵抗(チャネル領域の抵抗が主体)として付加
されないので、マスクROMの情報読出し動作速度が速
い。
(B) Memory cells are connected in parallel between a bit line and a source line (both of which are n-type semiconductor regions), and a plurality of memory cells arranged in an information read current path all have a series resistance (channel). Since the resistance of the region is not added as the main component), the information read operation speed of the mask ROM is high.

【0013】(C)メモリセルであるMOSFETに単
層ゲート構造が採用されるので、マスクROMの製造プ
ロセスの工程数を削減できる。この結果、マスクROM
の製品コストを低減できる。
(C) Since the MOSFET as the memory cell has the single-layer gate structure, the number of steps in the mask ROM manufacturing process can be reduced. As a result, the mask ROM
The product cost can be reduced.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
クロスポイントセル構造を採用するマスクROMは、以
下の点についての配慮がなされていない。
However, the mask ROM employing the above-mentioned cross-point cell structure does not consider the following points.

【0015】(A)前述のクロスポイントセル構造を採
用するマスクROMは、単層ゲート構造が採用されるの
で、複数個配列されたメモリセルの夫々の隣接する間、
具体的にはゲート電極間(ワード線間に相当する)が電
気的な分離を目的として離隔される。このゲート電極間
の離隔寸法は、例えば製造プロセスで使用するフォトリ
ソグラフィ技術の最小の解像度(加工寸法)に相当す
る。このため、メモリセル間の離隔寸法に相当する分、
マスクROMの集積度が低下する。
(A) Since the mask ROM adopting the above-mentioned cross-point cell structure has a single-layer gate structure, a plurality of arranged memory cells are provided between adjacent memory cells.
Specifically, the gate electrodes (corresponding to word lines) are separated from each other for the purpose of electrical separation. The distance between the gate electrodes corresponds to, for example, the minimum resolution (processing size) of the photolithography technique used in the manufacturing process. Therefore, by the amount corresponding to the distance between the memory cells,
The integration density of the mask ROM is reduced.

【0016】(B)前述のメモリセル間の離隔寸法は同
時にビット線、ソース線(いずれもn型半導体領域)の
夫々の長さを長くする。このため、ビット線、ソース線
(いずれも情報読出し電流経路)に抵抗(拡散層抵
抗)、寄生容量(主に基板との間に形成されるpn接合
容量)が付加されるので、マスクROMの情報読出し動
作速度が低下する。
(B) The above-mentioned distance between the memory cells simultaneously increases the lengths of the bit line and the source line (both n-type semiconductor regions). Therefore, a resistance (diffusion layer resistance) and a parasitic capacitance (mainly a pn junction capacitance formed with the substrate) are added to the bit line and the source line (both of which are information read current paths). The information read operation speed decreases.

【0017】(C)前記メインビット線、仮想ソース線
のいずれもがメモリセル上を延在する。複数個配列され
たメモリセルの夫々の間は、フィールド絶縁膜に相当す
る厚い膜厚の絶縁膜が基本的に形成されておらず、又情
報読出し動作速度の高速化(寄生容量の低下)を目的と
して寄生MOSのしきい値電圧はそれ程高くできない。
このため、選択されたメインビット線や選択された仮想
ソース線からの電界効果に基づき、これらの下層に配置
された選択されたメモリセルとそれに隣接する非選択さ
れたメモリセルとの間が短絡する。つまり、マスクRO
Mの情報読出し動作において、誤動作が発生するので、
動作信頼性が低下する。
(C) Both the main bit line and the virtual source line extend above the memory cell. A thick insulating film corresponding to the field insulating film is not basically formed between the plurality of arranged memory cells, and the information read operation speed is increased (parasitic capacitance is reduced). For the purpose, the threshold voltage of the parasitic MOS cannot be so high.
Therefore, based on the field effect from the selected main bit line or the selected virtual source line, the selected memory cell arranged in the lower layer and the non-selected memory cell adjacent thereto are short-circuited. To do. That is, the mask RO
Since a malfunction occurs in the information read operation of M,
Operation reliability is reduced.

【0018】本発明の目的は、NOR型マスクROMを
備えた半導体集積回路装置において、高集積度化を図る
とともに、情報読出し動作速度の高速化を図ることが可
能な技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of increasing the degree of integration and increasing the information read operation speed in a semiconductor integrated circuit device equipped with a NOR type mask ROM. .

【0019】本発明の他の目的は、前記目的を達成する
とともに、前記NOR型マスクROMを備えた半導体集
積回路装置において、動作信頼性を向上することが可能
な技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of achieving the above object and improving the operation reliability in a semiconductor integrated circuit device equipped with the NOR type mask ROM.

【0020】本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。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0021】[0021]

【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、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記のとおりである。
Among the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

【0022】(1)複数個のMISFETをゲート幅方
向に配列し、この配列の前段側、後段側の夫々に隣接し
て位置するMISFETのソース領域間、ドレイン領域
間のいずれもが相互に電気的に接続され、この配列され
た複数個のMISFETの夫々が情報を記憶するメモリ
セルとして使用される、NOR型構造を採用するマスク
ROMを備えた半導体集積回路装置において、前記NO
R型構造を採用するマスクROMの複数個配列されたメ
モリセルのうち、配列方向に隣接する一方のメモリセル
であるMISFETのゲート電極が、配列方向に隣接す
る他方のメモリセルであるMISFETのゲート電極に
対して異なる層のゲート層で構成されるとともに、この
他方のメモリセルであるMISFETのゲート電極の一
部に重ねられる。
(1) A plurality of MISFETs are arranged in the gate width direction, and the source region and the drain region of the MISFETs located adjacent to the front side and the rear side of this arrangement are electrically connected to each other. In a semiconductor integrated circuit device having a mask ROM adopting a NOR type structure, in which each of the plurality of MISFETs arranged in series is used as a memory cell for storing information.
Among a plurality of memory cells arranged in a mask ROM adopting the R-type structure, a gate electrode of one MISFET adjacent to each other in the arrangement direction is a gate electrode of another MISFET adjacent to each other in the arrangement direction. It is composed of a gate layer of a different layer with respect to the electrode and is overlapped with a part of the gate electrode of the MISFET which is the other memory cell.

【0023】(2)前記手段(1)のNOR型構造を採
用するマスクROMの複数個配列されるメモリセルのす
べての若しくは一部の領域上には、前記配列の初段のメ
モリセルにセレクト用MISFETを介在して接続され
るビット線、又は前記配列の終段のメモリセルにセレク
ト用MISFETを介在して接続される仮想ソース線が
配置される。
(2) In the mask ROM adopting the NOR type structure of the above-mentioned means (1), all or a part of the memory cells arranged in a plural number are arranged in the first stage memory cell of the arrangement for selecting. A bit line connected via a MISFET or a virtual source line connected via a select MISFET is arranged in the last-stage memory cell of the array.

【0024】[0024]

【作用】上述した手段(1)によれば、下記の作用効果
が得られる。
According to the above-mentioned means (1), the following operational effects can be obtained.

【0025】(A)前記NOR型構造(横型構造)を採
用するマスクROMにおいて、2層ゲート構造の採用に
より、配列方向に隣接するメモリセル間の離隔寸法を廃
止できるので、集積度を向上できる。
(A) In the mask ROM adopting the NOR type structure (horizontal type structure), by adopting the two-layer gate structure, the distance between the memory cells adjacent in the arrangement direction can be eliminated, so that the degree of integration can be improved. .

【0026】(B)前記作用効果(1)により、配列方
向に複数個のメモリセルであるMISFETの夫々のソ
ース領域を接続したソース線(拡散層配線)、同様にド
レイン領域を接続したビット線(拡散層配線)のいずれ
の配線長も短くでき、ソース線、ビット線の夫々の寄生
抵抗及び基板との間に形成される寄生容量を低減できる
ので、情報の読出し動作において、読出し電流の流れる
速度を高め、動作速度の高速化が図れる。また、NOR
型構造を採用するマスクROMは、ソース線とビット線
との間において、メモリセルが並列に接続されるので、
NAND型構造(縦型構造)を採用するマスクROMに
比べて、動作速度の高速化が図れる。
(B) Due to the action and effect (1), the source line (diffusion layer wiring) connecting the source regions of the MISFETs, which are a plurality of memory cells in the array direction, and the bit line connecting the drain regions in the same manner. Since any wiring length of the (diffusion layer wiring) can be shortened and the parasitic resistance of each of the source line and the bit line and the parasitic capacitance formed between the wiring and the substrate can be reduced, a read current flows in the information read operation. The speed can be increased and the operation speed can be increased. Also, NOR
Since the mask ROM adopting the die structure has the memory cells connected in parallel between the source line and the bit line,
The operation speed can be increased as compared with the mask ROM adopting the NAND type structure (vertical type structure).

【0027】上述した手段(2)によれば、前記手段
(1)により、前記配列方向に隣接するメモリセル間の
実質的な素子分離領域が存在せず(オープンフィールド
が存在せず)、又複数個配列されたメモリセル及びメモ
リセル間がゲート電極で覆われるので、メモリセル上の
メインビット線又は仮想ソース線からの電界効果を低減
し、情報読出し動作時に選択されたメモリセルと、それ
に隣接する非選択されたメモリセルとの間のパンチスル
ーに基づく短絡及びこの短絡による情報読出し動作の誤
動作を防止できる。
According to the above-mentioned means (2), by the means (1), there is substantially no element isolation region between the memory cells adjacent to each other in the arrangement direction (no open field exists), or Since the plurality of arranged memory cells and the space between the memory cells are covered with the gate electrode, the electric field effect from the main bit line or virtual source line on the memory cells is reduced, and the memory cells selected at the time of the information read operation It is possible to prevent a short circuit due to punch-through between adjacent non-selected memory cells and a malfunction of the information reading operation due to this short circuit.

【0028】以下、本発明の構成について、クロスポイ
ントセル構造を採用するNOR型マスクROMを備えた
半導体集積回路装置に本発明を適用した一実施例ととも
に説明する。
The structure of the present invention will be described below with reference to an embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit device having a NOR type mask ROM adopting a cross point cell structure.

【0029】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
In all the drawings for explaining the embodiments, those having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0030】[0030]

【実施例】本発明の一実施例であるNOR型マスクRO
M又は半導体集積回路装置に搭載されたNOR型マスク
ROMの構成を図1(等価回路図)で示す。
EXAMPLE A NOR type mask RO which is an example of the present invention
FIG. 1 (equivalent circuit diagram) shows the configuration of the NOR type mask ROM mounted on the M or semiconductor integrated circuit device.

【0031】図1に示すように、NOR型(横型)マス
クROMは 1[bit]の情報を記憶するメモリセルQE
がnチャネルMISFETで構成される。メモリセルQ
E は、そのnチャネルMISFETのゲート幅方向(図
1中、縦方向)に複数個電気的に並列に接続され配列さ
れ、メモリセル列(コラム)を構成する。この配列数に
限定されないが、メモリセル列は16個の( 16[bi
t]の情報の)メモリセルQE が配置される。このメモ
リセル列は、縦方向、横方向に夫々に複数個配列され、
メモリセルアレイ(メモリセルマット)を構成する。
As shown in FIG. 1, the NOR type (horizontal type) mask ROM is a memory cell Q E for storing 1 [bit] information.
Is an n-channel MISFET. Memory cell Q
A plurality of Es are electrically connected and arranged in parallel in the gate width direction (vertical direction in FIG. 1) of the n-channel MISFET to form a memory cell column. Although not limited to this array number, 16 (16 [bi
A memory cell Q E ( of information [t]) is arranged. A plurality of memory cell columns are arranged in the vertical and horizontal directions,
A memory cell array (memory cell mat) is configured.

【0032】前記メモリセル列のメモリセルQE の夫々
は配列方向に隣接するnチャネルMISFETのドレイ
ン領域間が相互に電気的に接続され、この相互に接続さ
れたドレイン領域はメモリセル列内においてビット線を
構成する。また、メモリセル列のメモリセルQE の夫々
は配列方向に隣接するnチャネルMISFETのソース
領域が相互に電気的に接続され、この相互に接続された
ソース領域はメモリセル列内においてソース線を構成す
る。前記ビット線、ソース線のいずれも、メモリセル列
のメモリセルQE の配列方向に沿って、相互に離隔され
かつ前記配列方向にほぼ平行に延在する。
In each of the memory cells Q E of the memory cell column, the drain regions of the n-channel MISFETs adjacent in the array direction are electrically connected to each other, and the drain regions connected to each other are arranged in the memory cell column. Configure the bit line. Further, in each of the memory cells Q E of the memory cell column, the source regions of the n-channel MISFETs adjacent in the array direction are electrically connected to each other, and the source regions connected to each other form a source line in the memory cell column. Constitute. Both the bit line and the source line are separated from each other along the arrangement direction of the memory cells Q E of the memory cell column and extend substantially parallel to the arrangement direction.

【0033】メモリセル列のメモリセルQE であるnチ
ャネルMISFETの各々のゲート電極にはワード線W
Lが接続される。ワード線は、前記メモリセル列のメモ
リセルQE の配列方向に対して交差する方向(図1中、
横方向)に延在し、前記配列方向に複数本配置される。
The word line W is formed on each gate electrode of the n-channel MISFET which is the memory cell Q E of the memory cell column.
L is connected. The word line intersects with the array direction of the memory cells Q E of the memory cell column (in FIG. 1,
A plurality of them are arranged in the arrangement direction.

【0034】メモリセル列の配列の初段に位置するメモ
リセルQE (ビット線)は、セレクト用nチャネルMI
SFETQS1を介在し、メインビット線BLに電気的に
接続される。また、このメモリセル列の配列の終段に位
置するメモリセルQE は、セレクト用nチャネルMIS
FETQS2を介在し、同一のメインビット線BLに接続
される。メインビット線BLはセンスアンプ回路SAに
接続される。
The memory cell Q E (bit line) located at the first stage of the array of memory cell columns is an n-channel MI for selection.
It is electrically connected to the main bit line BL through the SFETQ S1 . The memory cell Q E located at the final stage of the array of memory cell columns is an n-channel MIS for selection.
It is connected to the same main bit line BL via the FET Q S2 . The main bit line BL is connected to the sense amplifier circuit SA.

【0035】このメインビット線BLに接続されたメモ
リセル列に対して、横方向に若しくは縦方向に隣接する
他のメモリセル列の配列の初段に位置にするメモリセル
E (ソース線)は、セレクト用nチャネルMISFE
TQS1を介在し、仮想ソース線SLに接続される。ま
た、このメモリセル列の配列の終段に位置するメモリセ
ルQE は、セレクト用nチャネルMISFETQS2を介
在し、同一の仮想ソース線SLに接続される。仮想ソー
ス線SLはスイッチ用nチャネルMISFETを介在し
て接地電源GNDに接続される。
The memory cell Q E (source line) located at the first stage of the arrangement of another memory cell column adjacent to the memory cell column connected to the main bit line BL in the horizontal direction or in the vertical direction is , Select n-channel MISFE
It is connected to the virtual source line SL via TQ S1 . Further, the memory cells Q E located at the final stage of the array of memory cell columns are connected to the same virtual source line SL through the n-channel MISFET for selection Q S2 . The virtual source line SL is connected to the ground power supply GND through the switch n-channel MISFET.

【0036】メモリセルアレイに配置された複数個のメ
モリセルQE のうち、ワード線WLに選択信号が印加さ
れた際に導通状態になる、しきい値電圧に設定されたメ
モリセルQE1は例えば情報1が記憶される。また、ワー
ド線WLに選択信号が印加された際に非導通状態にな
る、しきい値電圧に設定されたメモリセルQE2は例えば
情報0が記憶される。
Of the plurality of memory cells Q E arranged in the memory cell array, the memory cell Q E1 set to the threshold voltage which becomes conductive when the selection signal is applied to the word line WL is, for example, Information 1 is stored. Further, for example, information 0 is stored in the memory cell Q E2 set to the threshold voltage, which becomes non-conductive when the selection signal is applied to the word line WL.

【0037】次に、前記NOR型マスクROMの具体的
な構造について、図2(要部平面図)及び図3(図2の
A−A切断線で切った断面図)を使用し、簡単に説明す
る。
Next, the specific structure of the NOR-type mask ROM will be briefly described with reference to FIGS. 2 (plan view of relevant parts) and 3 (cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2). explain.

【0038】図2及び図3に示すように、NOR型マス
クROM又は半導体集積回路装置に搭載されたNOR型
マスクROMは単結晶珪素からなるp- 型半導体基板1
を主体に構成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the NOR mask ROM or the NOR mask ROM mounted on the semiconductor integrated circuit device is a p--type semiconductor substrate 1 made of single crystal silicon.
It is composed mainly of.

【0039】メモリセル列に配列されたメモリセルQE
のうち、配列の初段から終段に向って、偶数段に配置さ
れたメモリセルQE は、p- 型半導体基板1(若しくは
p型ウエル領域)の主面に形成される。つまり、この偶
数段に配置されたメモリセルQE はゲート絶縁膜5、ゲ
ート電極6、ソース領域及びドレイン領域として使用さ
れる一対のn+ 型半導体領域3を主体に構成される。
Memory cells Q E arranged in a memory cell column
Among them, the memory cells Q E arranged in even-numbered stages from the first stage to the last stage of the array are formed on the main surface of the p − type semiconductor substrate 1 (or p type well region). That is, the memory cells Q E arranged in the even-numbered stages mainly include the gate insulating film 5, the gate electrode 6, and the pair of n + type semiconductor regions 3 used as the source region and the drain region.

【0040】前記ゲート電極6は、NOR型マスクRO
Mの製造プロセスにおいて、第1層目ゲート材形成工程
で形成され、例えば多結晶珪素膜で形成される。
The gate electrode 6 is a NOR type mask RO.
In the manufacturing process of M, it is formed in the first layer gate material forming step and is formed of, for example, a polycrystalline silicon film.

【0041】ソース領域、ドレイン領域の夫々であるn
+ 型半導体領域3はp- 型半導体基板1の主面部に構成
され、このn+ 型半導体領域3の表面上にはゲート絶縁
膜5に比べて厚い膜厚の絶縁膜2を介在してワード線
(WL)6が延在する。偶数段に配置されたメモリセル
E であるnチャネルMISFETのゲート電極6に接
続されるワード線6は、前記ゲート電極6と同一導電層
で形成され、かつ一体に構成される。
N which is each of the source region and the drain region
The + type semiconductor region 3 is formed on the main surface of the p − type semiconductor substrate 1, and an insulating film 2 having a thickness larger than that of the gate insulating film 5 is formed on the surface of the n + type semiconductor region 3 to form a word. Line (WL) 6 extends. The word line 6 connected to the gate electrode 6 of the n-channel MISFET which is the memory cell Q E arranged in the even-numbered stages is formed of the same conductive layer as the gate electrode 6 and is integrally formed.

【0042】メモリセル列に配列されたメモリセルQE
のうち、配列の初段から終段に向って、奇数段に配置さ
れたメモリセルQE は、同様に、p- 型半導体基板1の
主面に形成される。つまり、この奇数段に配置されたメ
モリセルQE はゲート絶縁膜8、ゲート電極10、ソー
ス領域及びドレイン領域として使用される一対のn+型
半導体領域3を主体に構成される。
Memory cells Q E arranged in a memory cell column
Among them, the memory cells Q E arranged in odd stages from the first stage to the last stage of the array are similarly formed on the main surface of the p − type semiconductor substrate 1. That is, the memory cells Q E arranged in the odd-numbered stages mainly include the gate insulating film 8, the gate electrode 10, and the pair of n + type semiconductor regions 3 used as the source region and the drain region.

【0043】前記ゲート絶縁膜8、ゲート電極10の夫
々は、p- 型半導体基板1の主面にその主面から深さ方
向に向って形成された細孔7の側壁及び底面に沿って形
成される。
The gate insulating film 8 and the gate electrode 10 are formed on the main surface of the p--type semiconductor substrate 1 along the side walls and bottom surfaces of the pores 7 formed in the depth direction from the main surface. To be done.

【0044】前記ゲート電極10は、NOR型マスクR
OMの製造プロセスにおいて、第2層目ゲート材形成工
程で形成され、例えば多結晶珪素膜で形成される。この
ゲート電極10は、本実施例において、偶数段に配置さ
れるメモリセルQE であるnチャネルMISFETのゲ
ート電極6に一部が重ね合される。つまり、ゲート電極
6、10の夫々の間は離隔寸法を介在せずに(ゲート電
極6間の離隔寸法に比べて小さい寸法内において)配置
される。換言すれば、メモリセル列に配列される偶数段
のメモリセルQE 、奇数段のメモリセルQE の夫々は、
両者間に製造プロセスでの最小加工寸法(フォトリソグ
ラフィ技術での最小の解像度)に相当する分の離隔寸法
を設定せずに、接近させた状態で配列される。
The gate electrode 10 is a NOR type mask R
In the OM manufacturing process, it is formed in the second layer gate material forming step, and is formed of, for example, a polycrystalline silicon film. In the present embodiment, the gate electrode 10 is partially overlapped with the gate electrode 6 of the n-channel MISFET which is the memory cell Q E arranged in even stages. In other words, the gate electrodes 6 and 10 are arranged without a separation dimension therebetween (within a dimension smaller than the separation dimension between the gate electrodes 6). In other words, each of the even-numbered-stage memory cells Q E and the odd-numbered-stage memory cells Q E arranged in the memory cell column is
They are arranged close to each other without setting a separation dimension corresponding to the minimum processing dimension in the manufacturing process (minimum resolution in the photolithography technique).

【0045】奇数段に配置されたメモリセルQE である
nチャネルMISFETのゲート電極10に接続される
ワード線(WL)10は同様に前記ゲート電極10と同
一導電層で形成され、かつ一体に構成される。
The word line (WL) 10 connected to the gate electrode 10 of the n-channel MISFET which is the memory cell Q E arranged in an odd number of stages is similarly formed of the same conductive layer as the gate electrode 10 and is integrally formed. Composed.

【0046】前述の偶数段に配置されたメモリセルQE
のうち、情報1を記憶するメモリセルQE1は例えばしき
い値電圧がp- 型半導体基板1の表面の不純物濃度(実
際にはしきい値電圧調整用不純物が導入される)で決定
される。情報0を記憶するメモリセルQE2は例えばしき
い値電圧がp- 型半導体基板1の主面に形成されたp型
半導体領域4で決定される。
The memory cells Q E arranged in the even-numbered stages described above.
Among them, the memory cell Q E1 for storing the information 1 has a threshold voltage determined, for example, by the impurity concentration on the surface of the p − type semiconductor substrate 1 (actually the threshold voltage adjusting impurity is introduced). . The memory cell Q E2 for storing the information 0 has, for example, a threshold voltage determined by the p-type semiconductor region 4 formed on the main surface of the p − -type semiconductor substrate 1.

【0047】また、奇数段に配置されたメモリセルQE
のうち、情報1を記憶するメモリセルQE1は例えばしき
い値電圧がp- 型半導体基板1の細孔7の側壁及び底面
の表面の不純物濃度(実際にはしきい値電圧調整用不純
物が導入される)で決定される。情報0を記憶するメモ
リセルQE2は例えばしきい値電圧がp- 型半導体基板1
の細孔7の主面に形成されたp型半導体領域9で決定さ
れる。
In addition, the memory cells Q E arranged in odd stages
Among them, the memory cell Q E1 for storing the information 1 has, for example, the impurity concentration on the side wall and the bottom surface of the pore 7 of the p − type semiconductor substrate 1 having a threshold voltage (actually, the threshold voltage adjusting impurity is Will be introduced). The memory cell Q E2 for storing information 0 has, for example, a p − -type semiconductor substrate 1 with a threshold voltage.
Is determined by the p-type semiconductor region 9 formed on the main surface of the pore 7.

【0048】メモリセル列の初段側に配置されたセレク
ト用nチャネルMISFETQS1は、p- 型半導体基板
1の主面に形成され、ゲート絶縁膜5、ゲート電極6
(第1層目ゲート材)、n+ 型半導体領域3及びn+ 型
半導体領域11を主体に構成される。このセレクト用n
チャネルMISFETQS1のn+ 型半導体領域11には
メインビット線(BL)14若しくは仮想ソース線(S
L)14のいずれかが接続される。メインビット線1
4、仮想ソース線14の夫々は、層間絶縁膜12上に延
在し、この層間絶縁膜12に形成された接続孔13を通
してn+ 型半導体領域11に接続される。メインビット
線14、仮想ソース線14の夫々は、同一導電層で形成
され、例えばアルミニウム合金膜で形成される。
The select n-channel MISFET Q S1 arranged on the initial stage side of the memory cell column is formed on the main surface of the p − type semiconductor substrate 1, and has the gate insulating film 5 and the gate electrode 6.
The first layer gate material, the n + type semiconductor region 3 and the n + type semiconductor region 11 are mainly constituted. N for this select
In the n + type semiconductor region 11 of the channel MISFET Q S1, the main bit line (BL) 14 or the virtual source line (S
L) 14 is connected. Main bit line 1
4. Each of the virtual source lines 14 extends on the interlayer insulating film 12 and is connected to the n + type semiconductor region 11 through the connection hole 13 formed in the interlayer insulating film 12. Each of the main bit line 14 and the virtual source line 14 is formed of the same conductive layer, for example, an aluminum alloy film.

【0049】メモリセル列の終段側に配置されたセレク
ト用nチャネルMISFETQS2は、p- 型半導体基板
1の主面に形成され、ゲート絶縁膜8、ゲート電極10
(第2層目ゲート材)、n+ 型半導体領域3及びn+ 型
半導体領域11を主体に構成される。このセレクト用n
チャネルMISFETQS2のn+ 型半導体領域11には
仮想ソース線(SL)14若しくはメインビット線(B
L)14のいずれかが接続される。
The select n-channel MISFET Q S2 arranged on the final stage side of the memory cell column is formed on the main surface of the p--type semiconductor substrate 1, and has the gate insulating film 8 and the gate electrode 10.
(Second layer gate material), n + type semiconductor region 3 and n + type semiconductor region 11 are mainly constituted. N for this select
In the n + type semiconductor region 11 of the channel MISFET Q S2, the virtual source line (SL) 14 or the main bit line (B
L) 14 is connected.

【0050】次に、前述のNOR型マスクROMの製造
方法について、図4乃至図11(所定の製造工程毎に示
す要部断面図)を使用し、簡単に説明する。
Next, a method of manufacturing the NOR-type mask ROM described above will be briefly described with reference to FIGS. 4 to 11 (cross-sectional views of the essential part shown in each predetermined manufacturing process).

【0051】まず、単結晶珪素からなるp- 型半導体基
板1を用意する。
First, a p--type semiconductor substrate 1 made of single crystal silicon is prepared.

【0052】次に、p- 型半導体基板1の主面上の全面
に熱酸化法で形成された酸化珪素膜16を形成し、チャ
ネル形成領域を形成する領域において、酸化珪素膜16
上に窒化珪素膜17を形成する。この窒化珪素膜17は
不純物導入マスク、耐酸化マスクの夫々として使用され
る。
Next, a silicon oxide film 16 formed by a thermal oxidation method is formed on the entire main surface of the p--type semiconductor substrate 1, and the silicon oxide film 16 is formed in a region where a channel formation region is formed.
A silicon nitride film 17 is formed on top. This silicon nitride film 17 is used as an impurity introduction mask and an oxidation resistant mask, respectively.

【0053】次に、図4に示すように、前記窒化珪素膜
17を不純物導入マスクとして使用し、p- 型半導体基
板1の主面部にn型不純物3Nを導入する。n型不純物
3Nは、イオン打込み法を使用し、酸化珪素膜16を通
してp-型半導体基板1の主面部に導入される。
Next, as shown in FIG. 4, using the silicon nitride film 17 as an impurity introduction mask, an n-type impurity 3N is introduced into the main surface portion of the p--type semiconductor substrate 1. The n-type impurity 3N is introduced into the main surface portion of the p − type semiconductor substrate 1 through the silicon oxide film 16 by using the ion implantation method.

【0054】次に、図5に示すように、前記窒化珪素膜
17を耐酸化マスクとして使用し、メモリセルQE であ
るnチャネルMISFETのソース領域、ドレイン領域
の夫々の形成領域において、p- 型半導体基板1の主面
上に厚い膜厚の絶縁膜2を形成する。絶縁膜2はp- 型
半導体基板1の主面に熱酸化を施して形成された酸化珪
素膜で形成される。この絶縁膜2を形成する工程ととも
に、この絶縁膜2の下側において、予じめ導入されたn
型不純物3Nが拡散され、ソース領域、ドレイン領域、
ビット線、ソース線のいずれかとして使用されるn+ 型
半導体領域3が形成される。
Next, as shown in FIG. 5, using the silicon nitride film 17 as an oxidation resistant mask, p- in the formation regions of the source region and the drain region of the n-channel MISFET which is the memory cell Q E. The thick insulating film 2 is formed on the main surface of the mold semiconductor substrate 1. Insulating film 2 is formed of a silicon oxide film formed by subjecting the main surface of p − type semiconductor substrate 1 to thermal oxidation. Along with the step of forming the insulating film 2, the n previously introduced on the lower side of the insulating film 2.
The type impurities 3N are diffused, and the source region, the drain region,
An n + type semiconductor region 3 used as either a bit line or a source line is formed.

【0055】次に、前記窒化珪素膜17を除去した後、
p- 型半導体基板1の主面の全面にしきい値電圧調整用
不純物を導入する。このしきい値電圧調整用不純物は情
報1を記憶するメモリセルQE のしきい値電圧を調整す
る目的で導入される。
Next, after removing the silicon nitride film 17,
Impurities for adjusting the threshold voltage are introduced into the entire main surface of the p-type semiconductor substrate 1. The threshold voltage adjusting impurities are introduced for the purpose of adjusting the threshold voltage of the memory cell Q E storing the information 1.

【0056】次に、図6に示すように、偶数段に配置さ
れるメモリセルQEのうち、情報0を記憶するメモリセ
ルQE2を形成する領域において、p型不純物4Pを導入
する。このp型不純物4Pは、同図6に一点鎖線で示す
ように、不純物導入マスク18を使用し、イオン打込み
法で導入される。
Next, as shown in FIG. 6, of the memory cells Q E arranged in even stages, the p-type impurity 4P is introduced into the region where the memory cell Q E2 for storing information 0 is formed. This p-type impurity 4P is introduced by the ion implantation method using the impurity introduction mask 18 as shown by the dashed line in FIG.

【0057】次に、p- 型半導体基板1のチャネル形成
領域となる主面上にゲート絶縁膜5を形成し、この後、
図7に示すように、ゲート電極6を形成する。ゲート電
極6は、製造プロセスの第1層目ゲート材形成工程にお
いて、CVD法で形成された多結晶珪素膜に、フォトリ
ソグラフィ技術で形成されたエッチングマスクを使用
し、異方性エッチングによりパターンニングを施すこと
で形成する。このゲート電極6を形成する工程と同一工
程で、ワード線6、セレクト用nチャネルMISFET
S1のゲート電極6も形成される。
Next, a gate insulating film 5 is formed on the main surface of the p--type semiconductor substrate 1 which will be a channel forming region, and thereafter,
As shown in FIG. 7, the gate electrode 6 is formed. The gate electrode 6 is patterned by anisotropic etching using an etching mask formed by a photolithography technique on the polycrystalline silicon film formed by the CVD method in the first layer gate material forming step of the manufacturing process. It is formed by applying. In the same step as the step of forming the gate electrode 6, the word line 6 and the n channel MISFET for selection are formed.
The gate electrode 6 of Q S1 is also formed.

【0058】また、予じめ導入されたp型不純物4Pが
拡散され、偶数段に配置されるメモリセルQE の情報0
が記憶されるメモリセルQE2のしきい値電圧を決定する
p型半導体領域4が形成される。
Further, the p-type impurity 4P introduced in advance is diffused, and the information 0 of the memory cells Q E arranged in even-numbered stages is 0.
A p-type semiconductor region 4 is formed which determines the threshold voltage of the memory cell Q E2 in which is stored.

【0059】これらの工程が完了することにより、偶数
段に配置されるメモリセルQE が完成する。
By completing these steps, the memory cells Q E arranged in even stages are completed.

【0060】次に、図8に示すように、ゲート電極6を
エッチングマスクの主体として使用し、奇数段に配置さ
れるメモリセルQE のチャネル形成領域において、p-
型半導体基板1の主面に細孔7を形成する。この細孔7
は、例えば異方性エッチングで形成し、前記ゲート電極
6に対して自己整合で形成される。細孔7を形成する
際、ドレイン領域、ソース領域、ビット線、ソース線の
いずれかとして使用されるn+ 型半導体領域3は、その
上部に厚い膜厚の絶縁膜2が形成されており、この絶縁
膜2がエッチングに対するストッパ層となるので、エッ
チングされない。
Then, as shown in FIG. 8, the gate electrode 6 is used as a main body of the etching mask, and p- is formed in the channel formation region of the memory cells Q E arranged in odd stages.
Pores 7 are formed in the main surface of the mold semiconductor substrate 1. This pore 7
Is formed by anisotropic etching, for example, and is formed in self-alignment with the gate electrode 6. When the pores 7 are formed, the n + type semiconductor region 3 used as any one of a drain region, a source region, a bit line, and a source line has an insulating film 2 with a thick film thickness formed on the n + type semiconductor region 3. Since this insulating film 2 serves as a stopper layer against etching, it is not etched.

【0061】次に、前記細孔7の側壁及び側面におい
て、p- 型半導体基板1の表面上に酸化珪素膜(符号は
付けない)を形成する。この後、奇数段に配置されるメ
モリセルQE の形成領域において、p- 型半導体基板1
の主面部に情報1を記憶するメモリセルQE1のしきい値
電圧を調整するしきい値電圧調整用不純物を導入する。
Next, a silicon oxide film (not shown) is formed on the surface of the p--type semiconductor substrate 1 on the side wall and side surface of the pore 7. After that, in the formation region of the memory cells Q E arranged in odd stages, the p-type semiconductor substrate 1 is formed.
A threshold voltage adjusting impurity for adjusting the threshold voltage of the memory cell Q E1 for storing the information 1 is introduced into the main surface portion of.

【0062】次に、図9に示すように、奇数段に配置さ
れるメモリセルQEのうち、情報0が記憶されるメモリ
セルQE2を形成する領域において、p- 型半導体基板1
の主面部にp型不純物9Pを導入する。p型不純物9P
は、同図9に示すように、不純物導入マスク19を使用
し、イオン打込み法で導入される。
Next, as shown in FIG. 9, of the memory cells Q E arranged in odd stages, in the region where the memory cell Q E2 for storing information 0 is formed, the p--type semiconductor substrate 1 is formed.
A p-type impurity 9P is introduced into the main surface portion of. p-type impurity 9P
9 is introduced by ion implantation using an impurity introduction mask 19 as shown in FIG.

【0063】次に、前記細孔7の側壁及び底面におい
て、p- 型半導体基板1のチャネル形成領域となる主面
上にゲート絶縁膜8を形成し、この後、図10に示すよ
うに、ゲート電極10を形成する。ゲート電極10は、
製造プロセスの第2層目ゲート材形成工程において、C
VD法で形成された多結晶珪素膜に、フォトリソグラフ
ィ技術で形成されたエッチングマスクを使用し、異方性
エッチングによりパターンニングを施すことで形成す
る。このゲート電極10を形成する工程と同一工程で、
ワード線10、セレクト用nチャネルMISFETQS2
のゲート電極10も形成される。
Next, a gate insulating film 8 is formed on the main surface of the p − type semiconductor substrate 1 which will be a channel forming region on the side walls and bottom surface of the pores 7, and thereafter, as shown in FIG. The gate electrode 10 is formed. The gate electrode 10 is
In the second layer gate material forming step of the manufacturing process, C
The polycrystalline silicon film formed by the VD method is patterned by anisotropic etching using an etching mask formed by a photolithography technique. In the same step as the step of forming the gate electrode 10,
Word line 10, n channel MISFET for selection Q S2
The gate electrode 10 is also formed.

【0064】また、予じめ導入されたp型不純物9Pが
拡散され、奇数段に配置されるメモリセルQE の情報0
が記憶されるメモリセルQE2のしきい値電圧を決定する
p型半導体領域9が形成される。
Further, the p-type impurity 9P introduced in advance is diffused, and the information 0 of the memory cells Q E arranged in odd stages is 0.
A p-type semiconductor region 9 that determines the threshold voltage of the memory cell Q E2 in which is stored is formed.

【0065】これらの工程が完了することにより、奇数
段に配置されるメモリセルQE が完成する。
By completing these steps, the memory cells Q E arranged in odd stages are completed.

【0066】次に、前記セレクト用nチャネルMISF
ETQS1、セレクト用nチャネルMISFETQS2の夫
々のn+ 型半導体領域11を形成する。
Next, the select n-channel MISF
The ETQ S1 and the n + type semiconductor region 11 for the n-channel MISFET Q S2 for selection are formed.

【0067】次に、層間絶縁膜12、接続孔13の夫々
を順次形成し、この後、前記図2及び図3に示すメイン
ビット線14及び仮想ソース線14を形成する。
Next, the interlayer insulating film 12 and the connection hole 13 are sequentially formed, and then the main bit line 14 and the virtual source line 14 shown in FIGS. 2 and 3 are formed.

【0068】これら一連の製造プロセスを施すことによ
り、本実施例のNOR型マスクROMは完成する。
The NOR type mask ROM of the present embodiment is completed by performing these series of manufacturing processes.

【0069】次に、前述のNOR型マスクROMの情報
読出し動作について、前述の図1を使用し、簡単に説明
する。
Next, the information read operation of the NOR type mask ROM described above will be briefly described with reference to FIG.

【0070】まず、メインビット線BL1及び仮想ソー
ス線SL1とワード線WL2との交差部に配置された、
偶数コラム(メモリセル列)のメモリセルQE1の情報を
読出す場合について説明する。
First, the main bit line BL1 and the virtual source line SL1 are arranged at the intersections of the word lines WL2,
The case of reading information from memory cell Q E1 in an even column (memory cell column) will be described.

【0071】配列の初段側のセレクト用nチャネルMI
SFETQS1を選択し(導通状態にし)、終段側のセレ
クト用nチャネルMISFETQS2を非選択(非導通状
態に)する。次に、ワード線WL2を選択し、メモリセ
ルQE1を選択(導通状態に)するとともに、他のワード
線WLを非選択する。この状態において、選択されたメ
インビット線BL1、ビット線、メモリセルQE1、ソー
ス線、選択された仮想ソース線SL1の夫々を通して情
報読出し電流i1を流し、この情報読出し電流i1の変
化量を選択されたメインビット線BL1に接続されたセ
ンスアンプ回路SAで検出する。この結果、センスアン
プ回路SAにおいて、情報読出し電流i1に変化が生じ
るので、メモリセルQE1に記憶された情報1が判定され
る。
Select n-channel MI on the first stage side of the array
The SFETQ S1 is selected (made conductive), and the select n-channel MISFET Q S2 on the final stage side is deselected (made nonconductive). Next, the word line WL2 is selected, the memory cell Q E1 is selected (made conductive), and the other word lines WL are deselected. In this state, the information read current i1 is passed through each of the selected main bit line BL1, bit line, memory cell Q E1 , source line, and selected virtual source line SL1, and the change amount of this information read current i1 is selected. The sense amplifier circuit SA connected to the selected main bit line BL1 detects. As a result, since the information read current i1 changes in the sense amplifier circuit SA, the information 1 stored in the memory cell Q E1 is determined.

【0072】次に、メインビット線BL1及び仮想ソー
ス線SL1とワード線WL2との交差部に配置された、
奇数コラム(メモリセル列)のメモリセルQE2の情報を
読出す場合について説明する。
Next, the main bit line BL1 and the virtual source line SL1 are arranged at the intersections of the word lines WL2,
A case where the information in the memory cell Q E2 in the odd column (memory cell column) is read will be described.

【0073】配列の初段側のセレクト用nチャネルMI
SFETQS1を非選択し、終段側のセレクト用nチャネ
ルMISFETQS2を選択する。次に、ワード線WL2
を選択し、メモリセルQE2を選択するとともに、他のワ
ード線WLを非選択する。この状態において、選択され
たメインビット線BL1、ビット線、メモリセルQE2
夫々を通して情報読出し電流i2を流し、この情報読出
し電流i2の変化量を選択されたメインビット線BL1
に接続されたセンスアンプ回路SAで検出する。この結
果、センスアンプ回路SAにおいて、情報読出し電流i
2にほとんど変化がないので、メモリセルQE2に記憶さ
れた情報0が判定される。
Select n-channel MI on the first stage side of the array
The SFETQ S1 is deselected, and the final n-channel select n-channel MISFET Q S2 is selected. Next, word line WL2
, The memory cell Q E2 is selected, and other word lines WL are not selected. In this state, the information read current i2 is passed through each of the selected main bit line BL1, the bit line, and the memory cell Q E2 , and the change amount of the information read current i2 is changed to the selected main bit line BL1.
It is detected by the sense amplifier circuit SA connected to. As a result, in the sense amplifier circuit SA, the information read current i
Since there is little change in 2, the information 0 stored in memory cell Q E2 is determined.

【0074】このように、複数個のnチャネルMISF
ETをゲート幅方向に配列し、この配列の前段側、後段
側の夫々に隣接して位置するnチャネルMISFETの
ソース領域間、ドレイン領域(n+ 型半導体領域3)間
のいずれもが相互に電気的に接続され、この配列された
複数個のnチャネルMISFETの夫々が情報を記憶す
るメモリセルQE として使用される、NOR型構造を採
用するマスクROM又はそれを備えた半導体集積回路装
置において、前記NOR型構造を採用するマスクROM
の複数個配列されたメモリセルQE のうち、配列方向に
隣接する一方の(例えば偶数段の)メモリセルQEであ
るnチャネルMISFETのゲート電極6が、配列方向
に隣接する他方の(例えば奇数段の)メモリセルQE
あるnチャネルMISFETのゲート電極10に対して
異なる層のゲート層で構成されるとともに、この他方の
メモリセルQE であるnチャネルMISFETのゲート
電極10の一部に重ねられる。この構成により、前記N
OR型構造を採用するマスクROMにおいて、2層ゲー
ト構造の採用により、配列方向に隣接するメモリセルQ
E 間の離隔寸法を廃止できるので、集積度を向上でき
る。また、配列方向に複数個のメモリセルQE であるn
チャネルMISFETの夫々のソース領域を接続したソ
ース線(n+ 型半導体領域3)、同様にドレイン領域を
接続したビット線(n+ 型半導体領域3)のいずれの配
線長も短くでき、ソース線、ビット線の夫々の寄生抵抗
及びp- 型半導体基板1との間に形成される寄生容量を
低減できるので、情報の読出し動作において、読出し電
流の流れる速度を高め、動作速度の高速化が図れる。ま
た、NOR型構造を採用するマスクROMは、ソース線
とビット線との間において、メモリセルQEが並列に接
続されるので、NAND型構造(縦型構造)を採用する
マスクROMに比べて動作速度の高速化が図れる。
In this way, a plurality of n-channel MISFs are
The ETs are arranged in the gate width direction, and both the source regions and the drain regions (n + type semiconductor regions 3) of the n-channel MISFETs adjacent to the front side and the rear side of the array are mutually connected. In a mask ROM having a NOR type structure or a semiconductor integrated circuit device including the same, which is electrically connected and each of the plurality of arranged n-channel MISFETs is used as a memory cell Q E for storing information Mask ROM adopting the NOR type structure
Of a plurality arrayed memory cells Q E, while adjacent to the arrangement direction (for example the even-numbered stage) gate electrode 6 of the n-channel MISFET is a memory cell Q E is the other adjacent to the arrangement direction (e.g. together are composed of the gate layer of the different layers with respect to the gate electrode 10 of the n-channel MISFET is an odd stage) memory cells Q E, part of the gate electrode 10 of the n-channel MISFET is this other memory cell Q E Overlaid on. With this configuration, the N
In the mask ROM adopting the OR type structure, the memory cells Q adjacent in the array direction are adopted by adopting the two-layer gate structure.
Since the separation dimension between E can be eliminated, the degree of integration can be improved. In addition, n which is a plurality of memory cells Q E in the array direction
The source line (n + type semiconductor region 3) connected to each source region of the channel MISFET and the bit line (n + type semiconductor region 3) similarly connected to the drain region can both have short wiring lengths. Since the parasitic resistance of each bit line and the parasitic capacitance formed between the bit line and the p-type semiconductor substrate 1 can be reduced, the read current flow speed can be increased and the operation speed can be increased in the information read operation. Further, in the mask ROM adopting the NOR type structure, since the memory cells Q E are connected in parallel between the source line and the bit line, compared with the mask ROM adopting the NAND type structure (vertical type structure). The operating speed can be increased.

【0075】また、前記NOR型構造を採用するマスク
ROMの複数個配列されるメモリセルQE のすべての若
しくは一部の領域上には、前記配列の初段のメモリセル
E にセレクト用nチャネルMISFETQS を介在し
て接続されるメインビット線BL、又は前記配列の終段
のメモリセルQE にセレクト用nチャネルMISFET
S を介在して接続される仮想ソース線SLが配置され
る。この構成により、配列方向に隣接するメモリセルQ
E 間の実質的な素子分離領域が存在せず(オープンフィ
ールドが存在せず)、又複数個配列されたメモリセルQ
E 及びメモリセルQE 間がゲート電極6及び10で覆わ
れるので、メモリセルQE 上のメインビット線BL又は
仮想ソース線SLからの電界効果を低減し、情報読出し
動作時に選択されたメモリセルQE と、それに隣接する
非選択されたメモリセルQE との間のパンチスルーに基
づく短絡及びこの短絡による情報読出し動作の誤動作を
防止できる。
Further, on all or a part of the memory cells Q E in which a plurality of mask ROMs adopting the NOR type structure are arranged, a select n-channel is provided for the memory cells Q E in the first stage of the arrangement. An n-channel MISFET for selection is connected to the main bit line BL connected via the MISFET Q S or the memory cell Q E at the final stage of the array.
A virtual source line SL connected via Q S is arranged. With this configuration, the memory cells Q adjacent in the array direction are
There is no substantial element isolation region between E (no open field exists), and a plurality of memory cells Q are arranged.
Since the area between E and the memory cell Q E is covered with the gate electrodes 6 and 10, the electric field effect from the main bit line BL or the virtual source line SL on the memory cell Q E is reduced, and the memory cell selected during the information read operation. and Q E, the malfunction of the information reading operation by a short circuit and the short circuit based on the punch-through between the non-selected memory cells Q E adjacent thereto can be prevented.

【0076】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基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なく、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勿論であ
る。
As described above, the invention made by the present inventor is
Although the present invention has been specifically described based on the above-mentioned embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0077】例えば、本発明は、前記NOR型構造を採
用するマスクROMにおいて、p-型半導体基板に変え
て、n- 型半導体基板及びその主面部に形成されたp型
ウエル領域を使用してもよい。
For example, according to the present invention, in a mask ROM adopting the NOR type structure, an n--type semiconductor substrate and a p-type well region formed in the main surface portion thereof are used instead of the p--type semiconductor substrate. Good.

【0078】また、前記NOR型構造を採用するマスク
ROMにおいて、メモリセルQE であるnチャネルMI
SFETのゲート電極は、高融点金属膜、高融点金属珪
化膜のいずれかの単層、若しくは多結晶珪素膜に高融点
金属膜、高融点金属珪化膜のいずれかを積層した積層膜
で形成してもよい。
In the mask ROM adopting the NOR type structure, the n-channel MI which is the memory cell Q E is also used.
The gate electrode of the SFET is formed of a single layer of a refractory metal film or a refractory metal silicide film, or a laminated film in which a refractory metal film or a refractory metal silicide film is laminated on a polycrystalline silicon film. May be.

【0079】[0079]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0080】NOR型マスクROMを備えた半導体集積
回路装置において、高集積化を図れるとともに、情報読
出し動作速度の高速化を図れる。
In the semiconductor integrated circuit device provided with the NOR type mask ROM, high integration can be achieved and information read operation speed can be increased.

【0081】前記NOR型マスクROMを備えた半導体
集積回路装置において、動作信頼性を向上できる。
In the semiconductor integrated circuit device equipped with the NOR type mask ROM, the operation reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例であるNOR型マスクROM
又は半導体集積回路装置に搭載されたNOR型マスクR
OMの構成を示す等価回路図。
FIG. 1 is a NOR type mask ROM according to an embodiment of the present invention.
Alternatively, a NOR type mask R mounted on a semiconductor integrated circuit device
The equivalent circuit diagram which shows the structure of OM.

【図2】前記NOR型マスクROMの要部平面図。FIG. 2 is a plan view of an essential part of the NOR type mask ROM.

【図3】前記NOR型マスクROMの要部断面図。FIG. 3 is a sectional view of an essential part of the NOR type mask ROM.

【図4】前記NOR型マスクROMを製造工程毎に示す
第1工程での要部断面図。
FIG. 4 is a sectional view of a principal portion in a first step showing the NOR mask ROM in each manufacturing step.

【図5】第2工程での要部断面図。FIG. 5 is a sectional view of a main part in a second step.

【図6】第3工程での要部断面図。FIG. 6 is a sectional view of a main part in a third step.

【図7】第4工程での要部断面図。FIG. 7 is a sectional view of an essential part in a fourth step.

【図8】第5工程での要部断面図。FIG. 8 is a sectional view of an essential part in a fifth step.

【図9】第6工程での要部断面図。FIG. 9 is a sectional view of an essential part in a sixth step.

【図10】第7工程での要部断面図。FIG. 10 is a sectional view of an essential part in a seventh step.

【図11】第8工程での要部断面図。FIG. 11 is a sectional view of an essential part in an eighth step.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体基板、2…絶縁膜、3,4,9,11…半導
体領域、5,8…ゲート絶縁膜、6,10…ゲート電極
又はワード線、7…細孔、14…メインビット線又は仮
想ソース線、QE …メモリセル、WL…ワード線、BL
…メインビット線、SL…仮想ソース線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor substrate, 2 ... Insulating film, 3, 4, 9, 11 ... Semiconductor region, 5, 8 ... Gate insulating film, 6, 10 ... Gate electrode or word line, 7 ... Pore, 14 ... Main bit line or Virtual source line, Q E ... Memory cell, WL ... Word line, BL
... main bit line, SL ... virtual source line.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個のMISFETをゲート幅方向に
配列し、この配列の前段側、後段側の夫々に隣接して位
置するMISFETのソース領域間、ドレイン領域間の
いずれもが相互に電気的に接続され、この配列された複
数個のMISFETの夫々が情報を記憶するメモリセル
として使用される、NOR型構造を採用するマスクRO
Mを備えた半導体集積回路装置において、前記NOR型
構造を採用するマスクROMの複数個配列されたメモリ
セルのうち、配列方向に隣接する一方のメモリセルであ
るMISFETのゲート電極が、配列方向に隣接する他
方のメモリセルであるMISFETのゲート電極に対し
て異なる層のゲート層で構成されるとともに、この他方
のメモリセルであるMISFETのゲート電極の一部に
重ねられることを特徴とする半導体集積回路装置。
1. A plurality of MISFETs are arranged in the gate width direction, and the source regions and the drain regions of the MISFETs located adjacent to the front side and the rear side of the arrangement are electrically connected to each other. And a mask RO that is connected to a plurality of MISFETs and is used as a memory cell for storing information.
In the semiconductor integrated circuit device having M, the gate electrode of the MISFET, which is one of the memory cells arranged in the mask ROM adopting the NOR type structure and adjacent in the array direction, is arranged in the array direction. A semiconductor integrated circuit characterized by being constituted by a gate layer of a different layer from the gate electrode of the MISFET which is the other adjacent memory cell and being overlapped with a part of the gate electrode of the MISFET which is the other memory cell. Circuit device.
【請求項2】 前記請求項1に記載のNOR型構造を採
用するマスクROMの複数個配列されるメモリセルのす
べての若しくは一部の領域上には、前記配列の初段のメ
モリセルにセレクト用MISFETを介在して接続され
るビット線、又は前記配列の終段のメモリセルにセレク
ト用MISFETを介在して接続される仮想ソース線が
配置されることを特徴とする半導体集積回路装置。
2. A mask ROM adopting the NOR type structure according to claim 1, wherein all or a part of a plurality of memory cells arranged in a mask ROM are used for selecting a memory cell at a first stage of the arrangement. A semiconductor integrated circuit device characterized in that a bit line connected via a MISFET or a virtual source line connected via a select MISFET is arranged in a memory cell at the final stage of the array.
JP3151586A 1991-06-24 1991-06-24 Semiconductor integrated circuit Pending JPH053303A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3151586A JPH053303A (en) 1991-06-24 1991-06-24 Semiconductor integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3151586A JPH053303A (en) 1991-06-24 1991-06-24 Semiconductor integrated circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH053303A true JPH053303A (en) 1993-01-08

Family

ID=15521758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3151586A Pending JPH053303A (en) 1991-06-24 1991-06-24 Semiconductor integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH053303A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6376887B2 (en) 1998-05-26 2002-04-23 Nec Corporation Semiconductor memory having buried digit lines
CN113540213A (en) * 2020-04-17 2021-10-22 长鑫存储技术有限公司 Active area, active area array and forming method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6376887B2 (en) 1998-05-26 2002-04-23 Nec Corporation Semiconductor memory having buried digit lines
CN113540213A (en) * 2020-04-17 2021-10-22 长鑫存储技术有限公司 Active area, active area array and forming method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0424964B1 (en) Read only memory device
JP3813638B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof
JP3911044B2 (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JPH0797606B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
JPH0360182B2 (en)
US20070045715A1 (en) Semiconductor storage device
US6788562B2 (en) Semiconductor memory device and write/readout controlling method error correction code decoding device
US6359304B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory and process for fabricating the same
JP2004015060A (en) Programmable logic device circuit and its manufacturing method
US5151761A (en) Nonvolatile semiconductor memory device with isolated gate electrodes
JPH053303A (en) Semiconductor integrated circuit
JP2617972B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
JPH07106449A (en) Nonvolatile semiconductor memory
JPH0752758B2 (en) Semiconductor read-only memory
JP3194759B2 (en) Method for forming semiconductor integrated circuit device
JPH09107084A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JPH07193198A (en) Involatile semiconductor memory and its manufacture
JPS6267857A (en) Semiconductor storage device
JPH08340054A (en) Read-only memory device and its manufacture
JP2605082B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
JP2601858B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
JPH08321561A (en) Semiconductor memory and fabrication thereof
JPH04342168A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JPH01175765A (en) Semiconductor memory device
JPH05343644A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacture