JPS5928060B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS5928060B2
JPS5928060B2 JP54169042A JP16904279A JPS5928060B2 JP S5928060 B2 JPS5928060 B2 JP S5928060B2 JP 54169042 A JP54169042 A JP 54169042A JP 16904279 A JP16904279 A JP 16904279A JP S5928060 B2 JPS5928060 B2 JP S5928060B2
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JP
Japan
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type
transistor
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memory device
gate
Prior art date
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JP54169042A
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English (en)
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JPS5691465A (en
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猛英 白土
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

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

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体記憶装置の構造にかかり、特に製造工程
に於いて情報の書き込みを行う読み出し専用メモリ(マ
スクROM)の構造に関するものである。
製造工程に於てフォトマスクを使つてプログラムするマ
スクROMは、同じ記憶内容のROMを大量に使用する
場合に向いており、マイクロプログラム制御方式のコン
ピュータに於ける制御記憶用ROMや、マイクロコンピ
ュータのプログラムメモリ、或るいは各種端末のROM
などに多く使われている。
そして従来から使用されているMOSトランジスタ(M
OST)をメモリ・セルとするマスクROMには、エン
ハンスメント型MOSTを総てのメモリ・セルに用い書
き込み情報に対応するMOSTのドレインをビット線と
接続せしめないでおく第1図に示すようなNOR回路形
式のものと、メモリ情報に対応してメモリ・セルのMO
STをデプレツシヨン型またはエンハンスメント型にす
る第2図に示すようなNAND回路型式とがある。第1
図及び第2図に於て1はデプレツシヨン型負荷トランジ
スタ、2はエンハンスメント型MOST)3はデプレツ
シヨン型MOST)4はビット線、5はワード線、6は
ドレイン接続部、VDDはドレイン電源配線、Vout
は出力線、Gは接地を表わしている。そして上記の中、
第1図に示すNOR回路形式のマスクROMを形成せし
めるには電極コンタクト窓によるマスタースライス方式
が用いられ、該方式に於てはメモリ・セルを形成するエ
ンハンスメント型MOSTが多数個整列配設された半導
体基板上に被着せしめた絶縁膜に対してプログラム用の
フォトマスクを用いて情報内容に基づいてメモリ・セル
の各MOSTのドレインに対する電極コンタクト窓明け
を選択的に行つて後、配線形成表面保護層形成、ボンデ
ィングパッド形成の工程を経るのみで完成するのでマス
タースライスから出荷までの手番が極めて短かいという
利点があるが、この方式に於ては各メモリ・セルのMO
STに対してドレインの電極コンタクト窓形成領域を設
けなければならないために集積度の向上が妨げられると
いう問題があつた。
又第2図に示す従来のNAND回路形式のマスクROM
を形成するには、半導体基板上にMOSTを形成させる
際に、プログラムされたマスクによるマスタースライス
方式により半導体基板の情報に対応したMOST形成領
域のみに不純物導入層を形成しメモリ情報に対応してデ
フレツシヨンMOSTおよびエンハンスメント型MOS
Tのいずれかに作りわける方法が用いられる。
そして此の方法に於ては、各MOST毎に電極コンタク
ト窓が必要ないので前記NOR回路形式よりは集積度の
向上がはかれるが、デプレツシヨン型のMOSTを形成
する際に該トランジスタ領域の半導体基板に形成される
不純物拡散層が隣りのエンハンスメント型MOSTに影
響することを防止するには、各トランジスタ間即ちメモ
リ・セル間の間隔に或る程度の余裕を持たせねばならな
いために集積度の向上に対しては未だ不充分であり、又
該方法に於てはマスタースライスを行つてから、ゲート
電極及び出力配線の形成、ソース・ドレイン層の拡散形
成、絶縁膜の形成、電極コンタクト窓の形成、金属配線
層の形成、表面保護層の形成、ボンデイング・パツドの
形成等多くの工程を経てROMが完成するので出荷まで
の手番が非常に長くなるという問題があつた。本発明は
上記問題点に鑑み集積度の向上をはかることができ、且
つマスタースライス工程以後短手番で完成せしめること
が可能な構造を有する、製造工程に於て情報の書き込み
を行う読み出し専用の半導体記憶装置(マスクROM)
を提供することを目的とする。
即ち本発明は、製造工程で情報の書込みを行う読出し専
用の半導体記憶装置に於いて、複数のメモリ・セル・ト
ランジスタの各ゲートを構成するワード線を複数配列し
、メモリ・セル・トランジスタのゲート部における該ワ
ード線の幅を変えることにより、各メモリ・セル・トラ
ンジスタを、ソース及びドレイン不純物層間の距離が相
違するパンチスルー・トランジスタかエンハンスメント
・トランジスタかにメモリ情報に対応して形成してなる
ことを特徴とする。
以下本発明を第3図aの回路図及び第3図bの上面模式
図に示す一実施例について詳細に説明する。
例えば本発明の半導体記憶装置に於けるメモリ・セルア
レイは第3図aに示すようにドレイン電源配線VDDに
接続されたデプレツシヨン型MOSTからなる負荷トラ
ンジスタ1にメモリ・セル用の複数個のエンハンスメン
ト型MOST2が直列に接続されて形成された複数本の
ビツト線4の終端部が、各々接地されたソースラインS
sに接続されており、これら各ビツト線4の同位置に形
成されているMOSTのゲートを接続するワード線5が
ビツト線4と直角に配接されている。
そして各ビツト線4の負荷トランジスタ1とメモリ・セ
ルとの間からは出力線VOutが導出されており、各ビ
ツト線4に於ける情報例えばゞ1″の書き込まれたメモ
リ・セルのMOSTはエンハンスメント型のパンチスル
ートランジスタ7で形成せしめた回路構造になつている
。然して上記のような回路構造を有する半導体記憶装置
に書き込まれた情報を読み出す際には、該記憶装置の非
選択ワード線に高レベルの電圧を与え、選択ワード線に
低レベルの電圧を与えると、該選択ワード線に接続され
ているビツト線のメモリ・セルが、情報に対応するパン
チスルートランジスタで形成されている場合には、この
ビツト線上の全トランジスタが0N状態となるために該
ビツト線の出力(VOut)は低電圧レベルとなり、又
選択ワード線に接続するメモリ・セルがエンハンスメン
ト型MOSTからなつているビツト線に於てはワード線
に接続するエンハンスメント型MOSTが0FF状態と
なるために、該ビツト線の出力(VOut)はV。
Dにほぼ等しい高電圧レベルとなるので、このような各
ビツト線の出力レベルにより記憶情報の読み出しがなさ
れる。然して上記のような本発明の構造を有する半導体
記憶装置を形成せしめるには、第3図bに示すように例
えばP型シリコン基板上に形成されたフイールドニ酸化
シリコン(SiO2)膜8とその下層のチヤンネル・カ
ツト層(図示せず)とにより分離された複数列の素子形
成領域9上にゲートSiO2膜を形成させて後、該基板
上に前記素子形成領域9と直交する複数条のポリシリコ
ンによるゲート配線10を形成する。
次いで素子形成領域9のゲート配線10に覆われていな
い部分のゲートSiO2膜を除去して後フイールドSi
O2膜8とゲート配線10をセルフアライン・マスクと
して素子形成領域9にN型不純物の拡散注入を行い、素
子形成領域9内にN+Siからなるソース及びドレイン
層を有し直列に接続された負荷トランジスタ1、エンハ
ンスメント型MOST2及びパンチスルーMOST7の
形成を行う。そしてこの際情報(例えばゞビ)に対応す
るメモリ・セルをパンチスルーMOSTとするには、該
メモリ・セルのMOST部に於けるゲート配線10′の
陥を他の部分の百程度の幅(例えば2〔μm〕程度)に
形成せしめることにより、セルフアラインにより形成さ
れる該MOSTのソースとドレインとの間隔を他のエン
ハンスメント型MOSTの一程度として、低いレベルの
電圧でも動作するエンハンスメント型のパンチスルーM
OSTとする方法による。なお上記メモリ・セルを形成
するMOSTとドレイン電源配線VDDとの間に接続さ
れるデプレツシヨン型で形成される負荷トランジスタ1
は、ゲート配線形成前に該トランジスタを形成せしめる
部分の素子形成領域に予め不純物濃度の低いN型Si層
を形成せしめておく。又上記のような形成方法により半
導体基板の素子形成領域にトランジスタが直列に接続配
設されて形成される各ビツト線の出力線VOutは、例
えば前記製造工程に於てゲートSiO2膜を形成後負荷
トランジスタのソース層上のSiO2膜の一部を除去し
、該部分で基板と接続するポリシリコンからなる出力線
をゲート配線と同時に形成せしめる。本発明の構造を有
する半導体記憶装置に於ては上記のようにポリシリコン
のゲート配線を形成する際に情報の書き込みがなされる
ので、それ以降公知の方法によるソース・ドレイン層の
拡散形成、絶縁膜の形成、絶縁膜への電極コンタクト窓
の形成、アルミニウム等によるドレイン電源配線層、ド
レイン配線層及びゲート配線層等の形成、表面保護層の
形成、ボンデイングパツドの形成等を行つて完成せしめ
ることができるので、情報の書き込み以降の工程は従来
のNAND構造の半導体記憶装置より簡易化され従つて
工程手番が短縮される。
又本発明に於ては情報(例えばゞピ)に対応するメモリ
・セルにエンハンスメント型のパンチスルーMOSTを
使用するので前述したエンハンスメント型MOSTとデ
プレツシヨン型MOSTを併設せしめる従来のNAND
回路構造の半導体記憶装置と異なり各メモリ・セル間に
寸法余裕を持たせる必要がなく、従つて従来のNAND
構造の半導体記憶装置よりも更に集積度の向上をはかる
ことができる。
なお本発明の構造に於てはゲート配線の一部が狭く形成
されるのでゲート配線の抵抗が増し、そのために記憶装
置の動作スピードが若干遅くなる傾向となるが、ゲート
配線幅が狭くなることによるゲート容量の減少により上
記の傾向は改善される。上記実施例に於ては本発明をN
チヤンネル型のMOSトランジスタをメモリ・セルとし
て形成されるマスクROM型の半導体記憶装置について
説明したが、本発明はPチヤンネル型MOSトランジス
タをメモリ・セルとしてなるマスクROM型の半導体記
憶装置にも適用することができる。
以上説明したように本発明によれば従来より短手番で然
かも従来よりも高集積度のマスクROM型の半導体記憶
装置を形成せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はNOR型マスクROMの回路図、第2図は従来
のNAND型マスクROMの回路図で、第3図aは本発
明のNAND型マスクROMの回路図、第3図bは本発
明のNAND型マスクROMの上面模式図である。 図に於て1は負荷トランジスタ、2はエンハンスメント
型MOSトランジスタ、3はデフレツシヨン型MOSト
ランジスタ、4はビツト線、5はワード線、6はドレイ
ン接続部、7はパンチスルー・トランジスタ、8はフイ
ールドSiO2膜、9は素子形成領域、10はゲート配
線、10′は狭い幅のゲート配線、VDDはドレイン電
源配線、Vssはソース・ライン、VOutは出力線、
Gは接地。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 製造工程で情報の書込みを行う読出し専用の半導体
    記憶装置に於いて、複数のメモリ・セル・トランジスタ
    の各ゲートを構成するワード線を複数配置し、メモリ・
    セル・トランジスタのゲート部における該ワード線の幅
    を変えることにより、各メモリ・セル・トランジスタを
    、ソース及びドレイン不純物層間の距離が相違するパン
    チスルー・トランジスタかエンハンスメント・トランジ
    スタかにメモリ情報に対応して形成してなることを特徴
    とする半導体記憶装置。
JP54169042A 1979-12-25 1979-12-25 半導体記憶装置 Expired JPS5928060B2 (ja)

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JP54169042A JPS5928060B2 (ja) 1979-12-25 1979-12-25 半導体記憶装置

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JP54169042A JPS5928060B2 (ja) 1979-12-25 1979-12-25 半導体記憶装置

Publications (2)

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JPS5691465A JPS5691465A (en) 1981-07-24
JPS5928060B2 true JPS5928060B2 (ja) 1984-07-10

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JPS58143567A (ja) * 1982-02-22 1983-08-26 Nippon Denso Co Ltd 半導体romの製造方法

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JPS5691465A (en) 1981-07-24

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