JPS6123339A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS6123339A
JPS6123339A JP59142346A JP14234684A JPS6123339A JP S6123339 A JPS6123339 A JP S6123339A JP 59142346 A JP59142346 A JP 59142346A JP 14234684 A JP14234684 A JP 14234684A JP S6123339 A JPS6123339 A JP S6123339A
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JP
Japan
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mask
circuit
switching
data
ion implantation
Prior art date
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Pending
Application number
JP59142346A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaki Shirai
正喜 白井
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
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS6123339A publication Critical patent/JPS6123339A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明は、半導体集積回路技術さらには半導体集積回
路のオプション切換えに適用して有効な技術に関し、例
えば選択的イオン打込み方式によりデータの書込みを行
なうマスクROM (リード・オンリ・メモリ)もしく
はそれを内蔵したLSI(大規模集積回路)におけるオ
プション切換え方式に利用して有効な技術に関する。
[背景技術] マスクROMと呼ばれる読出し専用の半導体メモリにお
けるデータの書込み方式としては、■メ、!、。
効果トランジスタ)のゲート酸化膜の厚みを異ならせる
方式、■メモリ素子のチャンネル部への選択的イオン打
込みによる方式、■メモリ素子のソースまたはドレイン
領域とアルミ配線と接続のためのコンタクトホールの有
無による方式、■メモリ素子のソース領域とドレイン領
域とを選択的に短絡する方式等が知られている。
このうち、■のチャンネル部への選択的イオン打込みに
よるデータの書込み方式を用いたマスクROMの一例に
ついては、例えば本出願人が先に出願した特願昭57−
97825号の発明等において開示されている。
一方、上記のようなマスクROMにおいては、メモリの
拡張を容易にするため、オプションでチップセレクト入
力やチップイネーブル入力のアクティブレベルを選択で
きるようにしたり、読出しデータのビット構成をオプシ
ョンで8ビツトもしくは4ビツトに選択できるようにさ
れることがある。このようなオプション機能については
、例えば日立製作所[株]が昭和58年9月に発行した
「日立ICメモリデータブック」第329頁等において
示されている。
ところで、従来、上記オプションの切換えは一般にアル
ミパターン(配線)を形成するためのマスクの変更によ
って、アルミ配線の接続を切り換えることにより行なっ
ている。
そのため、製品ごとにデータの書込みに使用するイオン
打込みマスクとオプション切換えマスクの2枚のマスク
を用意しなければならないという不都合があった。
[発明の目的] この発明の目的は、選択的イオン打込み方式によりデー
タの書込みを行なうマスクROMもしくはそれを内蔵し
たLSIにおいて、オプションの切換えをデータの書込
みと同じマスクで行なえるようにし、これによって製品
開発期間を短縮し、コストダウンを図ることができるよ
うにしたオプション切換え技術を提供することにある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明かにな
るであろう。
[発明の概要] 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
を説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、選択的イオン打込み方式によりデータの書込
みを行なうマスクROMもしくはそれを内蔵したLSI
において、オプション切換えのための回路にチャンネル
部へのイオン打込みでしきい値電圧を変化させることに
より通常時のオン、オフ状態が変化させられるMOSF
ETを設けることによって、このMOSFETへイオン
打込みを行なうか否かでオプションを切り換えることが
できるようにして、オプションの切換えをデータの書込
みと同じマスクで行なえるようにするという上記目的を
達成するものである。
[実施例1] 第1図は、本発明を選択的イオン打込み方式によりデー
タの書込みを行なうマスクROMもしくはそれを内蔵し
たLSIにおけるチップセレクト入力のアクティブレベ
ルを選択的に変更する回路に適用した場合の一実施例を
示す。
この実施例では、入力端子1と出力端子2との間に、イ
ンバータ3とスイッチ用のMO8FETQ s 1が直
列に接続され、かつこのインバータ3とM OS F 
E T Q 81と並列に第2のスイッチ用M OS 
F E T Q 82が接続されている。
上記M OS F E T Q S 1とQ s 2は
、マスクROMのメモリアレイを構成するメモリ素子と
してのMOSFET (図示省略)と同じNチャンネル
形のMOSFETに形成されており、データ書込みに使
用するメモリ素子のチャンネル部へのイオン打込みマス
クと同じマスクを用いて、データ書込みと同時にいずれ
か一方の素子のチャンネル部にイオン打込みが行なわれ
る。イオン打込みが行なわれたMOSFETは、しきい
値電圧が低くなり、デプレション型に変化される。
そのため、イオン打込み終了後、MO8FETQ 81
とQ s 2のゲート端子に、例えば接地電位のような
同一の電圧を印加させてやれば、一方のMOSFETは
チャンネルが常時導通状態にされ、他方のMOSFET
は遮断状態にされる。その結果、M OS F E T
 Q s 1がデプレッション型にされた場合には、Q
 s 1が常時オンされ、Q s 2が常時オフされる
ため、入力端子1に印加された信号の反転信号が出力端
子2に供給される。逆に、MO8FETQs2がデプレ
ッション型にされた場合には、入力端子lに印加された
信号がそのまま出力端子2に供給される。
上記M OS F E T Q S 1とQ s 2を
含む第1図の回路は、例えば第2図に示すような、回路
ブロックからなるマスクROMにおける内部セレクト信
号形成回路C8L内にチップセレクト端子の数(図面で
は2個)だけ設けられる。
この内部セレクト信号形成回路C8Lに、外部からチッ
プセレクト信号C8,とC82が供給されると、各信号
はそれぞれ第1図に示す回路の入力端子1に印加され、
スイッチ用MO8FETQS、とQ S 2の設定状態
に応じて内部セレクト信号C8,もしくはC81とC8
2もしくはC82が形成される。そして、これらの内部
セレクト信号C81〜εゑ1に基づいて、コントロール
回路C0NTがチップが選択状態にあるか否かを判定し
てアドレス信号A0〜A14を取り込む。すなわち、上
記内部セレクト信号形成回路C8L内の設定状態によっ
て、チップセレクト端子C8,。
C82のアクティブレベルが決定されることになる。従
って、複数個(この場合最大4個)のマスクROMに同
じチップセレクト信号C8I、C82を供給しても、各
マスクROMのチップセレク端子のアクティブレベルを
変えておけば、いずれか一つのマスクROMのみアクテ
ィブにすることができ、これによってメモリの拡張が容
易になる。
なお、第2図において、M−ARYは複数個のメモリセ
ルが71へリックス状に配設されたメモリアレイ、X−
DECはその中のワード線のうち一本を選択するための
Xテコ−5回路、Y−DECは同じくその中の8本のデ
ータ線を選択するためのYデコーダ回路である。また、
LTCはメモリアレイM−ARYから読み出されたデー
タをラッチするラッチ回路、BFFはそのデータを外部
へ出力するスリーステートの出力バッファ回路、TGは
内部の各種タイミング信号を形成するタイミングジェネ
レータである。
ところで、イオン打込み方式によるデータ書込みを行な
うマスクROMには、上記実施例のように、メモリ素子
をデプレッション型にするものの他に、より多く不純物
のイオン打込みを行なってよりエンハンスメント型に変
えて、しきい値電圧を変化させる方式のものがある。
そのようなマスクROMに対して、上記実施例を適用し
てオプションの切換えをデータ書込みと同じマスクで行
なうことも考えられる。しかしながら、その場合、第1
図に示されているスイッチ用のM OS F E T 
Q s 1とQs2のいずれか一方のチャンネル部へイ
オン打込みを行なって、これをよりエンハンスメント型
のMOSFETに変えてやると、イオン打込みがなされ
た側のMOSFETのソース、ドレイン領域の耐圧が低
下してしまうという不都合がある。
[実施例2] 第3図の実施例では、メモリ素子を構成するM08FE
Tをイオン打込みでよりエンハンスメント型に変えてデ
ータの書込みを行なうようにされたマスクROMに本発
明を適用した場合のオプション切換え回路の一例を示す
この実施例では、入力端子1と出力端子2との間に、イ
ンバータINV、 とORゲート回路G、。
G2およびNANDゲート回路G3からなる切換回路4
が設けられている。上記ORゲート回路G1、G2の一
方の入力端子には、上記入力端子1に供給された信号C
8とその反転信号がそれぞれ印加され、ORゲートG 
1 、 G 2の出力信号がNANDゲート回路G3の
入力信号とされている。
そして、上記ORゲート回路G1とG2の他方の入力端
子に、M OS F E T Q 、〜Q3からなるレ
ベル設定回路5の出力レベルを検出するインバータI 
N V 2の出力信号がそれぞれ印加されるようにされ
ている。
上記M OS F E T Q s〜Q3は、それぞれ
Nチャンネル形に形成され、電源電圧Vccと接地点と
の間に直列に接続されている。このうち、MO8FET
QlとG2は、そのゲート端子がソース端子に接続され
、M OS F E T Q 3のゲート端子には、電
源電圧vCCが印加されている。
そして、この実施例では、上記MO8FETQ3のチャ
ンネル部に、図示しないメモリ素子のチャンネル部への
イオン打込みと同時にイオン打込みを行なうか否かによ
って、M OS F E T Q 2とG3との接続ノ
ードnの電位を変化させ、これをインバータI N V
 2で検出して切換回路4へのコントロール信号を形成
するものである。
すなわち、上記レベル設定回路5は、MO8FE T 
Q aのチャンネル部にイオン打込みがなされていない
と、そのしきい値電圧が電源電圧vCCよりも低いため
、M OS F E T Q aが導通状態にされる。
これによってノードnは、はぼ接地電位に等しい電位に
なり、インバータL N V 2の出力信号はハイレベ
ル(Vcc)にされる。
一方、MOSFETG3のチャンネル部へイオン打込み
がなされると、しきい値電圧が電源電圧VCCよりも高
くなるため、M OS F E T Q sはカットオ
フ状態にされる。そのため、ノードnの電位は、電源電
圧VccよりもMOSFETQt 、G2における電圧
降下分だけ低い電位となる。しかるに、M OS F 
E T Q 1〜Q3の素子寸法比を適当に設計してや
ることにより、ノードnの電位がVCCよりも低くイン
バータINV2のしきい値電圧よりも高い所定の値にな
るように設定してやることができる。
その結果、インバータINV2の出力信号は、M OS
 F E T Q 3がイオン打込みされている場合ロ
ウレベルにされ、イオン打込みされていない場合にハイ
レベルにされる。これによって、切換回路4の状態を、
MOSFETQsのチャンネル部へイオン打込みをする
か否かで切り換えることができ、イオン打込みを行なわ
ない場合には、インバータINV2の出力はハイレベル
になるため、出力端子2の出力レベルは入力信号C8に
かかわらず固定される。一方、イオン打込みを行なった
場合には、インバータI N V 2の出力レベルはロ
ウレベルになるため、出力端子2は入力信号C5に対応
した信号レベルにされる。
上記回路を第2図における内部セレクト信号形成回路C
8L内に、各チップセレクト端子に対応して設けること
により、前記実施例と同様にチップセレクト端子のアク
ティブレベルをオプションで変えることができ、その切
換えをデータ書込みに使うマスクと同一のマスクで行な
うことができる。
しかも、この実施例では、オプション切換えのためにベ
ル設定回路5内のM OS F E T Q sにイオ
ン打込みを行なってこれをエンハンスメント型に変えて
やることにより、ソース、ドレインの耐圧力5下刃1っ
ても、M、OS F E TQ9.のドレイン端子に、
はMOS−F E ’T: (h、G2でクランプされ
た電圧が印加されるため、例え電源電圧VccがMO8
FE、TQ3(D耐圧より、も゛少し高、い電圧になっ
ても、ソース、ドレインの破壊が防止される。
、また、この実施例を適用すれば、オプションでメ、モ
リ出、力の8ピツ、ト構成と4ビツト構成の切換えも行
なえるようにすることがで1きる。すなわち、第2図に
おける出カバソファ回路BFFの前段に、例えば第4図
に示すように、ORゲートG4.’G5とANDゲート
G6とからなるトランスミッションゲート(選択回路)
TMGを設け、このトランスミッションゲートTMGを
切り換えることにより、読出しデータDo  (D1+
 C2v C3)またはC4(II)、、C6,’Dフ
)を、出力させるようにする。そして、このトランスミ
ッションゲートTMGの切換え制御信号C1を形成する
回路に、第3図の実施例の回路を利用し、その入力端子
1にアドレスの最上位ビット(256にビットROMで
はA、5)を供給して、出力端子2から出力される信号
を切換え制御信号C1として第4図のトランスミッショ
ンゲートTMGのコントロール端子に供給してやればよ
い。      □その場合、M、OS F E T 
G3にイオン打込みがなされていれば、アドレス最上位
ビット(At’s)に応じて切換え制御信号C1が変化
−されるため。
出力端子にはアドレスに対応してデータDO(Dl、:
 D 21.+’ D’3 )またはD4’ (D e
 、D @ e” D’7 )が出力されるようになる
また、MO8FETQ3にイオン打込みがなされていな
ければ、切換回路4の出力はアドレスA15にかかわら
ず固定されるため、トランスミッションゲートTMGは
、所定のデータD。(D、。
D21D3)を通過させ、データの切換えは行なわない
ようになる。
従って、8ビットデータのうちD0〜D3について、上
記トランスミッションゲートTMGとその切換回路(4
)をそれぞれ設けてやれば、オプションで8ビツト構成
と4ビツト構成の切換えを行なうことができる。
なお、」二記実施例では、イオン打込みを行なうM O
S F E T Q sのドレインと電源電圧Vccと
の間にM OS F E T Q 1とQ2を2段直列
に接続したが、直列に接続されるMOSFETの数は2
個に限定されるものでなく、1個あるいは3個以上接続
するようにしてもよい。
また、メモリセルを構成するMOSFETをイオン打込
みでデプレッション型に変えることによ施例のマスクR
OMについても、第4図と同様なトランスミッションゲ
ートTMGを出力バッファ回路BFFの前段に設けると
ともに、第1図に示す回路で用いたスイッチ用のMOS
FETを介してデータD4  (D5p D6y D7
)をトランスミッションゲートT、MGに入れるように
してやる。
そして、このスイッチ用のMOSFETをイオン打込み
で、オン状態またはオフ状態に設定して、アドレス最上
位ビット(AI5’)でトランスミッションゲートTM
Gを切り換えるようにすることにより、8ビツト構成と
4ビツト構成の切換えをデータ書込み用マスクと同一の
マスクで行なえるようにすることができる。
[効果] 選択的イオン打込み方式によりデータの書込みを行なう
マスクROMもしくはそれを内蔵したLSIおいて、オ
プション切換えのための回路にチャンネル部へのイオン
打込みでしきい値電圧を変化させることにより通常時の
オン、オフ状態が変化させられるMOSFETを設けて
なるので、このMOSFETへイオン打込みを行なうか
否かでオプションを切り換えることができるという作用
により、オプシゴンの切換えをデータの書込みと同じマ
スクで行なえるようになり、これによってマスクの変更
が少なくて済み、製品開発期間が短縮されコストダウン
が可能になるようになるという効果がある。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上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で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば上記実施例では、
メモリセルおよびオプション切換え設定用のMOSFE
TがNチャンネル形に形成されているものについて説明
したが、それに限定されるものでなく、Pチャンルネ形
MO8FETで構成されている場合にも適用できるもの
である。また、第3図に示されている切換回路4の構成
は、図面の実施例に限定されるものでなく、他の論理ゲ
ート回路を用いた種々の変形例が考えられる。
[利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である選択的イオン打込み
方式のマスクROMに適用したものについて説明したが
、それに限定されるものでなく、そのようなマスクRO
Mを内蔵するシングルチップマイコンその他のLSI、
さらにはオプション機能を有するようにされたMO8集
積回路一般に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るオプション切換えのための回路
の第1の実施例を示す回路図、第2図は、本発明が適用
されるマスクROMの全体の構成例を示すブロック図、 第3図は、本発明の第2の実施例を示す回路図、第4図
は、マスクROMのビット構成の切換えを可能にするた
めに使用されるトランスミッションゲートの一例を示す
回路図である。 1・・・・入力端子、2・・・・出力端子、3・・・・
インバーク、4・・・・切換回路、5・・・・レベル設
定回路、Qsl # G82 + Qs・・・・オプシ
ゴン切換え設定用MO8FET、C8L・・・・内部セ
レクト信号形成回路、C0NT・・・・コントロール回
路、M−ARY・・・・メモリアレイ、X−DEC・・
・・Xデコーダ回路、Y−DEC・・・・Yデコーダ回
路、LTC・・・・ラッチ回路、BFF・・・・出力バ
ッファ回路、TMG・・・・トランスミッションゲート
、G1.G2・・・・ORゲート回路、G3・・・・N
ANDゲート回路。 第  1  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、二以上の機能がオプションとして切換え可能にされ
    ている半導体集積回路装置において、上記オプションを
    切り換えるために設けられたオプション切換え回路に、
    チャンネル部へのイオン打込みでしきい値電圧が変化さ
    れことにより通常時の導通、非導通状態が変化されるよ
    うにされた絶縁ゲート型電界効果トランジスタが設けら
    れてなることを特徴とする半導体集積回路装置。 2、上記トランジスタは、チャンネル部へのイオン打込
    みによって所定の信号を通過可能または遮断するための
    固定的スイッチとして作用するようにされてなることを
    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。 3、上記オプション切換え用回路は、論理ゲート回路か
    らなり供給される制御信号に基づいて所定の信号を通過
    または遮断する切換回路と、レベル設定手段を有しその
    設定レベルに応じて上記切換回路の制御信号を形成する
    回路とによって構成されているとともに、上記レベル設
    定手段が、イオン打込みで導通、非導通が決定される上
    記トランジスタを含むようにされてなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。
JP59142346A 1984-07-11 1984-07-11 半導体集積回路装置 Pending JPS6123339A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01253936A (ja) * 1988-04-01 1989-10-11 Mitsubishi Electric Corp ワンチップマイクロコンピューター
JPH04368698A (ja) * 1991-06-17 1992-12-21 Seiko Instr Inc 半導体集積回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01253936A (ja) * 1988-04-01 1989-10-11 Mitsubishi Electric Corp ワンチップマイクロコンピューター
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