JPH0660684A - リード・オンリ・メモリ装置 - Google Patents

リード・オンリ・メモリ装置

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Publication number
JPH0660684A
JPH0660684A JP23278692A JP23278692A JPH0660684A JP H0660684 A JPH0660684 A JP H0660684A JP 23278692 A JP23278692 A JP 23278692A JP 23278692 A JP23278692 A JP 23278692A JP H0660684 A JPH0660684 A JP H0660684A
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JP
Japan
Prior art keywords
conductor
memory cell
capacitance
polysilicon
wirings
Prior art date
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Pending
Application number
JP23278692A
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English (en)
Inventor
Keiji Fukumura
慶二 福村
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 情報を書き込んだメモリセルの2つの状態で
の間のキャパシタンスの比を更に大きくする。 【構成】 シリコン基板1に互いに平行な帯状の拡散配
線21,22,23,……が形成され、その上に2層の
絶縁膜2,3を介してポリシリコン配線11,12,1
3,……が拡散配線21,22,23,……と直交する
方向に、互いに平行な帯状に形成されている。拡散配線
とポリシリコン配線との各交点にはメモリセルが形成さ
れ、書込むべき情報に従ってキャパシタンスの小さいメ
モリセルを構成するメモリセルでは、2層の絶縁膜2,
3の間にGND電位に固定されたポリシリコン層4が形
成されており、キャパシタンスの大きいメモリセルでは
ポリシリコン膜4aが形成され、ポリシリコン膜4aは
上層の絶縁膜3のスルーホールを介してポリシリコン配
線に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマスクROM(リード・
オンリ・メモリ)に関し、特に互いに平行に設けられた
複数の帯状の第1の導電体と、絶縁膜を介して第1の導
電体と絶縁されて第1の導電体と交差する方向に設けら
れた互いに平行な複数の帯状の第2の導電体との交点
に、記憶すべき情報に応じて大きいキャパシタンスのキ
ャパシタ又は小さいキャパシタンスのキャパシタにてな
るメモリセルを有するマスクROM(以下、キャパシタ
ROMということがある)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】キャパシタROMでメモリセルに情報を
記憶する1つの方法はメモリセルでの絶縁膜の膜厚を変
え、膜厚の差をキャパシタンスの差として情報を書き込
む方法である。他の情報書込み方法としては、大きなキ
ャパシタンスを得るために単一のキャパシタを形成し、
小さなキャパシタンスを得るために直列接続した2個の
キャパシタを1つのメモリセルに使う方法である(米国
特許5020025号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】キャパシタROMでは
情報「1」を書き込んだメモリセルと情報「0」を書き
込んだメモリセルとの間でキャパシタンスの比を如何に
大きくするかが課題である。メモリセルの絶縁膜の膜厚
を変えることによって情報を書き込む方法では、キャパ
シタンスの比は15〜20が限界である。また、小さな
キャパシタンスを得るために直列接続したキャパシタを
用いる方法では、直列接続によるキャパシタンス低減の
効果は1/2に過ぎない。本発明は情報を書き込んだメ
モリセルの2つの状態での間のキャパシタンスの比を更
に大きくすることを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、互いに平行
に設けられた複数の帯状の第1の導電体と、絶縁膜を介
して第1の導電体と絶縁されて第1の導電体と交差する
方向に設けられた互いに平行な複数の帯状の第2の導電
体との交点に、記憶すべき情報に応じて大きいキャパシ
タンスのキャパシタ又は小さいキャパシタンスのキャパ
シタにてなるメモリセルを有するROMにおいて、小さ
いキャパシタンスのメモリセルには第1の導電体からも
第2の導電体からも絶縁され、固定電位に固定されたシ
ールド用の層状の第3の導電体が設けられている。本発
明の他の態様では、各メモリセルには第1の導電体と第
2の導電体との間に層状の第3の導電体が設けられてお
り、小さいキャパシタンスのメモリセルでは第3の導電
体が固定電位に固定されてシールド用電極となり、大き
いキャパシタンスのメモリセルでは第3の導電体がスル
ーホールを経て第1の導電体又は第2の導電体に接続さ
れている。
【0005】
【作用】キャパシタが構成されているメモリセルでは、
第1の導電体と第2の導電体の間にキャパシタンス結合
があるため、一方の導電体の電位を変化させるとそれに
つれて他方の導電体の電位も変化する。これに対し、シ
ールド用の第3の導電体が設けられているメモリセルで
は、第1の導電体と第2の導電体の間にキャパシタンス
結合がないので、一方の導電体の電位が変化しても他方
の導電体の電位は変化しない。そのため、一方の導電体
の電位を変化させ、他方の導電体の電位をセンスアンプ
で検出することにより、メモリセルの情報が読み出され
る。この場合のキャパシタンスの比は、一方が電極間に
誘電体膜を有するキャパシタであるのに対し、他方がシ
ールドによってキャパシタンス結合が阻止されたもので
あるので、そのキャパシタンスの比は誘電体膜の厚さを
異ならせたキャパシタ間のキャパシタンスの比よりも大
きくなる。第1の電極と第2の電極の間に層状の第3の
導電体を設け、大きいキャパシタンスのメモリセルでは
第3の導電体を第1又は第2の導電体と接続することに
よって、導電体間の距離が小さくなり、それだけキャパ
シタンスが大きくなる。そのメモリセルと、第1の導電
体と第2の導電体との間にシールドをもつメモリセルと
のキャパシタンスの比は、上記の本発明のものより更に
大きくなる。
【0006】
【実施例】図1は第1の実施例を表わす。(A)は平面
図、(B)は(A)のX−X’線位置での断面図、
(C)は(A)のY−Y’線位置での断面図である。図
2は図1の実施例を読出し回路とともに示す等価回路図
である。P型シリコン基板1にN型拡散領域によって互
いに平行な帯状の第1の導電体としての拡散配線21,
22,23,……が形成され、その上に2層の絶縁膜
2,3を介して第2の導電体としてポリシリコンにてな
る配線11,12,13,……が第1の配線21,……
と直交する方向に、互いに平行な帯状に形成されてい
る。拡散配線21,22,23,……とポリシリコン配
線11,12,13,……との各交点にはメモリセルが
形成されている。書込むべき情報に従ってキャパシタン
スの小さいメモリセルを構成するメモリセルでは、2層
の絶縁膜2,3の間に第3の導電体としてポリシリコン
層4が形成されており、このポリシリコン層4はGND
電位に固定されている。
【0007】図2の等価回路図に示されるように、ポリ
シリコン配線11,12,13,……はそれぞれゲート
トランジスタ31,32,33……を介してセンスアン
プ40に接続されている。各ポリシリコン配線11,1
2,13,……はそれぞれのゲートトランジスタ31,
32,33……よりメモリセル側でそれぞれプリチャー
ジ用のPMOSトランジスタ41,42,43,……を
介して電源Vcc端子に接続され、センスアンプ40側
では共通にプリチャージ用のPMOSトランジスタ50
を介して電源Vcc端子に接続されている。プリチャー
ジトランジスタ41,42,43,……と50のゲート
電極にはクロック信号が供給される。
【0008】拡散配線21,22,23,……とポリシ
リコン配線11,12,13,……の交点でのメモリセ
ルのキャパシタンスを、第3の導電体4のないメモリセ
ルではC1、第3の導電体4のあるメモリセルでは拡散
配線と第3の導電体4との間のキャパシタンスをC2
し、第3の導電体4とポリシリコン配線との間のキャパ
シタンスをC3とする。ただし、これらのキャパシタン
スはポリシリコン配線ピッチと拡散配線ピッチで表わさ
れるメモリセルサイズごとに分割して扱うものとする。
【0009】次に、本実施例において、拡散配線21と
ポリシリコン配線11との交点にあるメモリセルを読出
す場合について説明する。まずクロック信号がローレベ
ルになり、ポリシリコン配線11,12,13,……が
Vcc電位に充電される。その際、拡散配線21,2
2,23,……とゲートトランジスタ31,32,3
3,……のゲート電圧はローレベルである。次に、クロ
ック信号がハイレベルになり、プリチャージトランジス
タ41,42,43,……50がオフになるとともに、
拡散配線21,22,23,……のうち拡散配線21が
ハイレベルとされ、ゲートトランジスタ31がオンとさ
れる。ポリシリコン配線11,12,13,……のうち
ポリシリコン配線11の電位は、メモリセルのキャパシ
タのキャパシタンス結合により拡散配線21の電位変化
にともなって上昇する。この上昇分はセンスアンプ40
で検出されて出力される。
【0010】次に、ポリシリコン配線12と拡散配線2
3の交点にあるメモリセルを読み出す場合を説明する。
前記と同様にプリチャージの後、拡散配線23がハイレ
ベルとされ、ゲートトランジスタ32がオンとされてセ
ンスアンプ40で読み出される。このときポリシリコン
配線12と拡散配線23の間にキャパシタンス結合がな
いため、ポリシリコン配線12の電位は上昇しないの
で、センスアンプ40はそのメモリセルをローレベルと
みなす。
【0011】図3は第2の実施例を表わす。図1の実施
例と比較すると、キャパシタンスの小さいメモリセルで
は図1と同様に絶縁膜2,3の間にシールド用の第3の
導電体としてポリシリコン膜4が介在し、そのポリシリ
コン膜4がGND電位に固定されている。一方、キャパ
シタンスの大きいメモリセルでは、ポリシリコン膜4と
同一層として形成されたポリシリコン膜4aが形成さ
れ、ポリシリコン膜4aは上層の絶縁膜3のスルーホー
ルを介して第2の導電体であるポリシリコン配線に接続
されている。ポリシリコン膜4aはメモリセルごとに独
立している。図3の実施例の等価回路は図2に示された
ものと同じであり、読出し動作も図1の実施例と同じで
ある。
【0012】図4は第3の実施例を表わしたものであ
り、図3の(B)に相当する断面図として表わしてい
る。図4の実施例ではキャパシタンスの大きいメモリセ
ルではメモリセルごとに独立したポリシリコン膜4bが
2層の絶縁膜2,3の間に形成され、下層絶縁膜2のコ
ンタクトホールを経て第1の導電体である拡散配線と接
続されている。図4の実施例も等価回路は図2に示され
たものと同じであり、読出し動作も図1の実施例と同じ
である。図3及び図4の実施例によれば、キャパシタン
スの大きいメモリセルでは第3の導電体4a又は4bが
ポリシリコン配線又は拡散配線と接続されるので、第3
の導電体4a又は4bも電極となり、その電極と接続さ
れていない側の配線との距離が小さくなってキャパシタ
ンスが大きくなる。
【0013】
【発明の効果】本発明では、小さいキャパシタンスのメ
モリセルには固定電位に固定されたシールド層を設けた
ので、通常のキャパシタによるメモリセルとのキャパシ
タンスの比が大きくなる。小さいキャパシタンスのメモ
リセルには固定電位に固定されたシールド層を設け、大
きいキャパシタンスのメモリセルでは第3の導電体をス
ルーホールを経て第1の導電体又は第2の導電体に接続
するようにすれば、両メモリセルのキャパシタンスの比
はさらに大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例を表わす図であり、(A)は平面
図、(B)は(A)のX−X’線位置での断面図、
(C)は(A)のY−Y’線位置での断面図である。
【図2】図1の実施例を読出し回路とともに示す等価回
路図である。
【図3】第2の実施例を表わす図であり、(A)は平面
図、(B)は(A)のX−X’線位置での断面図、
(C)は(A)のY−Y’線位置での断面図である。
【図4】第3の実施例を表わす断面図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2,3 絶縁膜 4,4a,4b 第3の導電体 11,12,13 ポリシリコン配線 21,22,23 拡散配線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに平行に設けられた複数の帯状の第
    1の導電体と、絶縁膜を介して第1の導電体と絶縁され
    て第1の導電体と交差する方向に設けられた互いに平行
    な複数の帯状の第2の導電体との交点に、記憶すべき情
    報に応じて大きいキャパシタンスのキャパシタ又は小さ
    いキャパシタンスのキャパシタにてなるメモリセルを有
    するリード・オンリ・メモリ装置において、小さいキャ
    パシタンスのメモリセルには第1の導電体からも第2の
    導電体からも絶縁され、固定電位に固定されたシールド
    用の層状の第3の導電体が設けられていることを特徴と
    するリード・オンリ・メモリ装置。
  2. 【請求項2】 互いに平行に設けられた複数の帯状の第
    1の導電体と、絶縁膜を介して第1の導電体と絶縁され
    て第1の導電体と交差する方向に設けられた互いに平行
    な複数の帯状の第2の導電体との交点に、記憶すべき情
    報に応じて大きいキャパシタンスのキャパシタ又は小さ
    いキャパシタンスのキャパシタにてなるメモリセルを有
    するリード・オンリ・メモリ装置において、各メモリセ
    ルには第1の導電体と第2の導電体との間に層状の第3
    の導電体が設けられており、小さいキャパシタンスのメ
    モリセルでは第3の導電体が固定電位に固定されてシー
    ルド用電極となり、大きいキャパシタンスのメモリセル
    では第3の導電体がスルーホールを経て第1の導電体に
    接続されていることを特徴とするリード・オンリ・メモ
    リ装置。
  3. 【請求項3】 互いに平行に設けられた複数の帯状の第
    1の導電体と、絶縁膜を介して第1の導電体と絶縁され
    て第1の導電体と交差する方向に設けられた互いに平行
    な複数の帯状の第2の導電体との交点に、記憶すべき情
    報に応じて大きいキャパシタンスのキャパシタ又は小さ
    いキャパシタンスのキャパシタにてなるメモリセルを有
    するリード・オンリ・メモリ装置において、各メモリセ
    ルには第1の導電体と第2の導電体との間に層状の第3
    の導電体が設けられており、小さいキャパシタンスのメ
    モリセルでは第3の導電体が固定電位に固定されてシー
    ルド用電極となり、大きいキャパシタンスのメモリセル
    では第3の導電体がスルーホールを経て第2の導電体に
    接続されていることを特徴とするリード・オンリ・メモ
    リ装置。
JP23278692A 1992-08-07 1992-08-07 リード・オンリ・メモリ装置 Pending JPH0660684A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621247A (en) * 1995-02-20 1997-04-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Memory device with tungsten and aluminum interconnects
US10724223B2 (en) 2014-09-10 2020-07-28 Toto Ltd. Urinal

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621247A (en) * 1995-02-20 1997-04-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Memory device with tungsten and aluminum interconnects
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