JPS6267856A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JPS6267856A
JPS6267856A JP60206493A JP20649385A JPS6267856A JP S6267856 A JPS6267856 A JP S6267856A JP 60206493 A JP60206493 A JP 60206493A JP 20649385 A JP20649385 A JP 20649385A JP S6267856 A JPS6267856 A JP S6267856A
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JP
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memory cell
misfet
line
film
insulating film
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Kikuo Sakai
酒井 菊雄
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Hitachi Ltd
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Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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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

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten the required period of time from writing data in a semiconductor storage device storing multiple-value data up to completion of the device, by constructing a memory cell with a plurality of MISFET's having different transconductances while connecting the MISFET's in parallel. CONSTITUTION:A memory cell M is provided in a region surrounded by word lines WL, a bit line BL and a ground line GL. The memory cell M is constituted by two N-channel MISFET's Q1 and Q2 having different transconductances. The gate electrodes of the MISFET's Q1 and Q2 are both connected to the word lines WL, while the drain regions of the MISFET's Q1 and Q2 are connected to the bit lines BL. The MISFET's Q1 and Q2 are connected in parallel with each other. The MISFET Q2 herein has a transconductance (gm) corresponding to a half of the transconductance of the MISFET Q2. Data is written in the memory cell by introducing a P-type impurity such as boron into the channel regions of the MISFET's for increasing the threshold value.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、半導体記憶装置に関するものであり。[Detailed description of the invention] [Technical field] The present invention relates to a semiconductor memory device.

特に、不揮発性情報を記憶する半導体記憶装置に適用し
て有効な技術に関するものである。
In particular, the present invention relates to a technique that is effective when applied to semiconductor memory devices that store nonvolatile information.

[背景技術] マスクROMの高集積化を図るために、記憶する情報を
多値とする技術が、雑誌エレクトロニクス 1984年
3月24日発行、121〜123ページ(Electr
onics  March24.1984  pp12
1〜123)に記載されている。この技術は、メモリセ
ル、すなわちMISFETのゲート長及びゲート幅をメ
モリセルごとに変えるか、あるいはMISFXTのしき
い値をメモリセルごとに変えるものである。
[Background technology] In order to increase the integration density of mask ROMs, a technology for storing multi-valued information has been published in the magazine Electronics, March 24, 1984, pages 121-123 (Electr.
onics March24.1984 pp12
1 to 123). In this technique, the gate length and gate width of the memory cell, that is, the MISFET, is changed for each memory cell, or the threshold value of the MISFXT is changed for each memory cell.

本発明者は、前記多値記憶技術を検討した結果、情報の
書込みから製造工程終了までに長時間が必要となること
を見出した。ゲート長及びゲート幅を変えることによっ
て多値情報を記憶する技術は。
As a result of studying the multilevel storage technology, the present inventor found that it takes a long time from writing information to completing the manufacturing process. A technique for storing multilevel information by changing gate length and gate width.

フィールド絶IIk膜を形成する工程で情報の書込みを
行っている。ところがフィールド絶縁膜の形成は、製造
工程の初期段階であるため、情報の書込みから製品完成
までに長時間を要する。一方、しきい値を変えることに
よって多値情報を記憶させるためには、そのしきい値を
変える不純物を複数回に分てM I S FETのチャ
ネル領域に導入しなければならない、すなわち、不純物
導入工程が複数回となり、情報の書込みから製品完成ま
でに長時間を要する。
Information is written in the process of forming the field isolation IIk film. However, since the field insulating film is formed at the initial stage of the manufacturing process, it takes a long time from writing information to completing the product. On the other hand, in order to store multilevel information by changing the threshold value, impurities that change the threshold value must be introduced into the channel region of the MIS FET multiple times. The process is repeated multiple times, and it takes a long time from writing information to completing the product.

[発明の目的コ 本発明の目的は、多値情報を記憶する半導体記憶装置の
情報の書込みから製品完成までに要する時間を短縮する
技術を提供することにある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a technique for shortening the time required from writing information to a semiconductor memory device that stores multivalued information to completing a product.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細嘗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 become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[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
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
[Summary of the Invention] A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、メモリセルを相互コンダクタンスの異る複数
のMISFETによって構成し、かつそれらのMISF
ETを並列接続したものである。
That is, a memory cell is configured by a plurality of MISFETs having different mutual conductances, and the MISFETs are
This is a parallel connection of ETs.

以下、本発明の構成について、実施例とともに説明する
Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained along with examples.

[実施例] 第1図は本実施例のマスクROMのメモリセルアレイの
等細回路図である。
[Embodiment] FIG. 1 is a detailed circuit diagram of a memory cell array of a mask ROM of this embodiment.

第1図において、WLはワード線である。ワード線WL
と交差して、ビット線BL及び接地、aGLが交互に配
置しである。ワード線WLとビット線BL及び接地線G
Lによって囲まれた部分にメモリセルMが設けである。
In FIG. 1, WL is a word line. Word line WL
Bit lines BL, ground, and aGL are alternately arranged to intersect with each other. Word line WL, bit line BL and ground line G
A memory cell M is provided in a portion surrounded by L.

メモリセルMは、相互コンダクタンスが異る2つのnチ
ャネルMISFETQI 、Q2によって構成しである
。それら2つのMI 5FETQ+ 、Q2のゲート電
極はともにワード線WLに接続しである。一方、2つの
MI 5FETQI 、Q2のドレイン領域はビット線
BLに接続し、ソース領域は接地gGLに接続している
。すなわち、M I S F E T Q 1とQ2は
並列に接続されている0本実施例では、MISFET 
Q 2の相互コンダクタンス錦をM I S FETQ
lの1/2にしである。これは1本実施例のマスクRO
Mが多値記憶であるため、各メモリセルMから読み出さ
れる電位レベルが複数種となるが、それら電位レベル間
を均一にするためである。
Memory cell M is composed of two n-channel MISFETs QI and Q2 having different mutual conductances. The gate electrodes of these two MI 5FETs Q+ and Q2 are both connected to the word line WL. On the other hand, the drain regions of the two MI 5FETQI, Q2 are connected to the bit line BL, and the source regions are connected to the ground gGL. That is, MISFET Q1 and Q2 are connected in parallel.In this embodiment, MISFET
The mutual conductance of Q2 is M I S FETQ
It is 1/2 of l. This is the mask RO of this example.
Since M is a multi-level memory, there are a plurality of potential levels read from each memory cell M, but this is to make these potential levels uniform.

情報の書込みは、後に述べるように1Ml5FETQの
チャネル領域にp型不純物、例えばボロン(B)を導入
してしきい値を高めることによってなされる。なお、第
1図では前記チャネル領域のp型不純物を点線で示して
いる。メモリセルM1ではM I S F E TQ重
、 Q*ともにチャネル領域にp型不純物が導入され、
しきい値が高くなっている。すなわち1Ml5FETQ
凰、Q2は情報の読み出し時(ワード線WLのハイレベ
ル時)にともに非導通・状態を維持する。メモリセルア
レイil M I S F E TQ2のみにp型不純
物が導入されてしきい値が高められている。すなわち、
読み出し時に、非導通状態を維持するのはMISFE 
T Q 2のみであり、M I S F E T Q 
tは導通する。メモリセルM3は、読み出し時にMIS
FETQIのみが非導通状態を維持するようになってい
る。メモリセルM4は、読み出し時にMI 5FETQ
n 、Q2ともに導通状態となる。その他のメモリセル
Mは、前記メモリセルM s ”” M 4のいずれか
と同様である。
Information is written by introducing a p-type impurity, such as boron (B), into the channel region of the 1Ml5FETQ to increase the threshold value, as will be described later. In FIG. 1, the p-type impurity in the channel region is indicated by a dotted line. In the memory cell M1, p-type impurities are introduced into the channel regions of both the M I S F E TQ layer and Q*.
Threshold is high. i.e. 1Ml5FETQ
凰 and Q2 both maintain a non-conductive state when reading information (when the word line WL is at a high level). A p-type impurity is introduced only into the memory cell array il MISFETQ2 to increase the threshold value. That is,
The MISFE maintains the non-conducting state during reading.
T Q 2 only, M I S F E T Q
t is conductive. Memory cell M3 is MIS at the time of reading.
Only FETQI remains non-conductive. Memory cell M4 is MI 5FETQ at the time of reading.
Both n and Q2 become conductive. The other memory cells M are similar to any of the memory cells M s "" M 4 .

前記接地線GLには、M I S FETからなるグラ
ンドスイッチQgが接続している。このグランドスイッ
チQgによって、接地線GLは読み出し時に回路の接地
電位1例えば0 [V]にされる。
A ground switch Qg made of an MI S FET is connected to the ground line GL. By this ground switch Qg, the ground line GL is set to the circuit ground potential 1, for example, 0 [V] during reading.

すなわち、グランドスイッチQgの一端は、回路の接地
電位Vssの電源端子に接続される。ビット@BLには
ビット線スイッチQbが接続している。このビット線ス
イッチQbを選択することによってビット線BLとセン
スアンプSAとを接続して情報の読み出しがなされる。
That is, one end of the ground switch Qg is connected to the power supply terminal of the circuit's ground potential Vss. A bit line switch Qb is connected to the bit @BL. By selecting bit line switch Qb, bit line BL and sense amplifier SA are connected to read information.

すなわち、選択されたビット線BLにのみ電源電位Vc
c、例えば5[v]が印加される。
That is, the power supply potential Vc is applied only to the selected bit line BL.
c, for example, 5 [v] is applied.

次に、本実施例のマスクROMの製造方法を説明する。Next, a method of manufacturing the mask ROM of this embodiment will be explained.

第2図乃至第16図はマスクROMの製造工程における
メモリセルの平面図または断面図である。
2 to 16 are plan views or cross-sectional views of memory cells in the mask ROM manufacturing process.

なお、全平面図において、フィールド絶縁膜以外の絶縁
膜を図示しない。
Note that insulating films other than the field insulating film are not shown in the entire plan view.

まず、第2図及びそのA−A切断線における断面図であ
る第3図に示すように、P−型単結晶シリコンからなる
半導体基板lの表面を選択的に酸化してフィールド絶縁
膜2を形成する。すなわち、フィールド絶縁膜2は酸化
シリコン膜からなる。
First, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, which is a cross-sectional view taken along the line A-A, the surface of a semiconductor substrate l made of P-type single crystal silicon is selectively oxidized to form a field insulating film 2. Form. That is, the field insulating film 2 is made of a silicon oxide film.

またフィールド絶縁膜2の下の表面にp型チャネルスト
ッパ領域3を形成する。第2図において。
Furthermore, a p-type channel stopper region 3 is formed on the surface below the field insulating film 2. In fig.

2つのMISFETからなる1つのメモリセルMが設け
られる領域を2点鎖線によって囲んで示している。後述
するように、ワード線WLはA−A切断線と同一方向に
延在して設けられる。また、ビット線BL及び接地線G
Lは、A−A切断線と交差する方向に延在して設けられ
る。フィールド絶縁膜2において、フィールド絶縁膜2
AはメモリセルM間を区画するものであり、またフィー
ルド絶縁膜2BはメモリセルMを構成する2つのMI 
S F E T Q *とQ2を区画するものである。
A region where one memory cell M consisting of two MISFETs is provided is shown surrounded by a two-dot chain line. As will be described later, the word line WL is provided extending in the same direction as the AA cutting line. In addition, the bit line BL and the ground line G
L is provided extending in a direction intersecting the AA cutting line. In the field insulating film 2, the field insulating film 2
A is for partitioning the memory cells M, and the field insulating film 2B is for dividing the two MIs constituting the memory cell M.
This is to separate S F E T Q * and Q2.

第2図から理解できるように、例えばフィールド絶縁膜
2 A sとフィールド絶縁112 B sの距離と。
As can be understood from FIG. 2, for example, the distance between the field insulation film 2 A s and the field insulation 112 B s.

フィールド絶縁膜2 B 1とフィールド絶縁膜2A2
の距離とは異っている。これは、フィールド絶を規定す
るものだからである。
Field insulating film 2B1 and field insulating film 2A2
is different from the distance of This is because it defines field extinction.

次に、半導体基板1の全表面を酸化してフィールド絶縁
膜2の間の表面にメモリセルMのゲート絶縁膜4を形成
する。すなわち、ゲート絶縁膜4は酸化シリコン膜から
なる。
Next, the entire surface of the semiconductor substrate 1 is oxidized to form the gate insulating film 4 of the memory cell M on the surface between the field insulating films 2. That is, the gate insulating film 4 is made of a silicon oxide film.

次に、第4図及びそのA−A切断線における断面図であ
る第5図に示すように、例えばCVDによって半導体基
板1上の全面に多結晶シリコン瞑5を形成する。なお、
第4図はチャネルストッパ領域3を図示していない、以
下の説明に用いる平面図も同様である。前記多結晶シリ
コン膜5にはその低抵抗化のため1例えばイオン打込み
によってn型不純物、例えばリンCP)を導入する0次
に、多結晶シリコン膜Sをパターニングするためのマス
クとなるレジスト膜6を形成する。このレジスト膜6は
、ワード線WLのパターンに形成する。
Next, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, which is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4, a polycrystalline silicon layer 5 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 1 by, for example, CVD. In addition,
FIG. 4 is the same as the plan view used in the following description, in which the channel stopper region 3 is not shown. In order to lower the resistance of the polycrystalline silicon film 5, an n-type impurity (for example, phosphorus CP) is introduced into the polycrystalline silicon film 5 by, for example, ion implantation.Next, a resist film 6 is formed as a mask for patterning the polycrystalline silicon film S. form. This resist film 6 is formed in a pattern of word lines WL.

次に、第6図及びそのA−A切断線における断面図であ
る第7図に示すように、レジスト膜6から露出している
多結晶シリコンM5を、例えばドライエツチングによっ
てパターニングする。このエツチングの後、レジスト膜
6を除去する。多結晶シリコン膜5はフィールド絶縁膜
2の上ではワード線WLとなり、ゲート絶縁膜4の上で
はメモリセルMのゲート電極Gとなる。すなわち、ワー
ド線WLとゲート電極Gは一体に形成されている。
Next, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, which is a cross-sectional view taken along the line A--A, the polycrystalline silicon M5 exposed from the resist film 6 is patterned, for example, by dry etching. After this etching, the resist film 6 is removed. The polycrystalline silicon film 5 becomes the word line WL on the field insulating film 2, and becomes the gate electrode G of the memory cell M on the gate insulating film 4. That is, the word line WL and the gate electrode G are integrally formed.

なお、ゲート電極Gにおいて、ゲート電極G1は、等細
回路第1図に示した相互コンダクタンスの大きい方のM
 I S F E T Q sのゲート電極であり、ゲ
ート電ti G 2°は相互コンダクタンスの小さい方
−ト長とは同じであるが、ゲート電極G1のゲート幅を
ゲート電極G2のゲート幅の2倍にしである。M I 
S F E T Q Iの相互コンダクタンスをMIS
FETQ2の相互コンダクタンスの2倍とするためであ
る。なお、ワード線WL及びゲート電tli!Gは、多
結晶シリコン膜5に限定されない。例えば高融程合、@
 (Mo、W、Ta、Ti)膜またはその高融点金属の
シリサイド膜で形成してもよい、さらに、多結晶シリコ
ン層の上に前記高融点金属あるいはそのシリサイド膜を
設けた積層膜で構成してもよい。
In addition, in the gate electrode G, the gate electrode G1 is the one having the larger mutual conductance as shown in FIG.
It is a gate electrode of I S F E T Q s, and the gate voltage ti G 2° is the same as the length of the smaller mutual conductance, but the gate width of gate electrode G1 is 2° of the gate width of gate electrode G2. It's doubled. M.I.
MIS the mutual conductance of S F E T Q I
This is to make the mutual conductance twice that of FETQ2. Note that the word line WL and the gate voltage tli! G is not limited to the polycrystalline silicon film 5. For example, high melting degree, @
(Mo, W, Ta, Ti) film or a silicide film of the high melting point metal, or a laminated film in which the high melting point metal or the silicide film thereof is provided on a polycrystalline silicon layer. It's okay.

次に、第8図及びそのA−A切断線における断面図であ
る第9図に示すように、n型不純物、例えばヒ素(As
)をイオン打込みによって半導体基板1の表面に導入し
てメモリセルMのソース、ドレイン領域となるに型半導
体領域7を形成する。
Next, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, which is a cross-sectional view taken along the line A-A, n-type impurities such as arsenic (As
) is introduced into the surface of the semiconductor substrate 1 by ion implantation to form a type semiconductor region 7 that will become the source and drain regions of the memory cell M.

ゲート電極Gがイオン打込みのマスクとなる。すなわち
、n0型半導体領域7はゲート電極7に対してセルファ
ラインで形成される。
The gate electrode G serves as a mask for ion implantation. That is, the n0 type semiconductor region 7 is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 7.

なお、メモリセルM、すなわちMISFETQl、Q2
は実質的にここまでの工程で完成する。
Note that memory cell M, that is, MISFETQl, Q2
is essentially completed through the steps up to this point.

すなわち、MISFETQは、ゲート絶縁膜4、多結晶
シリコン層5からなるゲート電極G及びぎ半導体領域7
とで構成されている。
That is, MISFETQ has a gate electrode G consisting of a gate insulating film 4 and a polycrystalline silicon layer 5 and a semiconductor region 7.
It is made up of.

また、半導体領域7のうち、添字Aを付した半導体領域
7AがMI 5FETQi 、Q2のドレイン領域とな
るものであるが、そのMIFETQ!。
Further, among the semiconductor regions 7, the semiconductor region 7A with the subscript A becomes the drain region of the MI 5FETQi, Q2, but the MIFETQ! .

G2のドレイン領域は一体になっており、後述するよう
に、半導体領域7Aはビット線BLに接続される。同様
に添字Bを付した半導体領域7BはMISFETQ□、
G2のソース領域となり、かつ一体に形成しである。半
導体領域7Bは後に接地線GLに接続される。すなわち
、メモリセルMを構成するM I S F E T Q
 tとG2はビット線BLと接地線GLに並列に接続さ
れる。また、ドレイン領域である半導体領域7Aと、ソ
ース領域である半導体領域7Bとはビット線BL及び接
地線GLが延在する方向において、交互に配置されてい
る。
The drain region of G2 is integrated, and as described later, the semiconductor region 7A is connected to the bit line BL. Similarly, the semiconductor region 7B with the subscript B is MISFETQ□,
It becomes the source region of G2 and is formed integrally. Semiconductor region 7B will later be connected to ground line GL. In other words, M I S F E T Q constituting the memory cell M
t and G2 are connected in parallel to the bit line BL and the ground line GL. Furthermore, the semiconductor regions 7A, which are drain regions, and the semiconductor regions 7B, which are source regions, are arranged alternately in the direction in which the bit lines BL and the ground lines GL extend.

次に、第10図乃至第14図に示すように、情報書込み
用のレジストマスク8を半導体基板1上の全面に形成す
る。なお、第11図は第10図のA−A切断線における
断面図、第12図はB−B切断線における断面図、第1
3図はC−C切断線における断面図、第14図はD−D
切断線における断面図である。レジストマスク8には、
不純物導入用の開口9が設けられる。開口9において。
Next, as shown in FIGS. 10 to 14, a resist mask 8 for writing information is formed over the entire surface of the semiconductor substrate 1. Then, as shown in FIGS. In addition, FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 10, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line C-C, and Figure 14 is a cross-sectional view taken along the line C-C.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a cutting line. Resist mask 8 includes
An opening 9 for introducing impurities is provided. At aperture 9.

開口9Aはゲート電極G□及びG2が露出するように大
きく形成しである。開口9Bは、ゲート幅の小さい方の
ゲート電極G2が露出するように形成しである。開口9
Cはゲート幅の大きい方のゲート電極G1が露出するよ
うに形成しである。
The opening 9A is formed large so that the gate electrodes G□ and G2 are exposed. The opening 9B is formed so that the gate electrode G2 having the smaller gate width is exposed. Opening 9
C is formed so that the gate electrode G1 having a larger gate width is exposed.

レジストマスク9形成後に、P型不純物、例えばボロン
(B)をイオン打込みによって、前記開口9A、9B、
9Cを通してvi l5FETQのチャネル領域に導入
する。なお、第10図乃至第14図では、p型不純物が
導入されたチャネル領域をp型半導体領域10として図
示している。p型不純物が導入されていないチャネル領
域は半導体基板1と同様にp−型である。前記p型不純
物はゲート電極G及びゲート絶縁膜4を貫通させて導入
される。チャネル領域がp型半導体領域10となったM
ISFETQではそのしきい値が高くなり、ゲート電極
Gがハイレベルつまり電m電位Vccとなっても非導通
状態を維持するようになる。したがって、第11図に示
しているメモリセルMでは、2つのM I S F E
 T Q s  (符号は付していない、以下も同様)
及びM I S F E T Q 2がともに非導通状
態を維持するようになる。第12図に示したメモリセル
Mでは、相互コンダクタンスの小さい方のM I S 
F E T Q 2のみが非導通状態を維持するよにな
る。第13図に示したメモリセルMでは相互コンダクタ
ンスの大きい方のMS I FET Q !のみが非導
通状態を維持するようになる。
After forming the resist mask 9, the openings 9A, 9B,
9C into the channel region of vi I5FETQ. Note that in FIGS. 10 to 14, the channel region into which the p-type impurity is introduced is shown as the p-type semiconductor region 10. The channel region into which no p-type impurity is introduced is p-type like the semiconductor substrate 1. The p-type impurity is introduced through the gate electrode G and the gate insulating film 4. M whose channel region is a p-type semiconductor region 10
ISFETQ has a high threshold value and maintains a non-conductive state even when the gate electrode G is at a high level, that is, the electric potential Vcc. Therefore, in the memory cell M shown in FIG.
T Q s (No code attached, same applies below)
and M I S F E T Q 2 both maintain a non-conducting state. In the memory cell M shown in FIG. 12, the M I S with the smaller mutual conductance
Only FETQ2 remains non-conducting. In the memory cell M shown in FIG. 13, the MS I FET Q! with the larger mutual conductance is the one with the larger mutual conductance. only remains non-conductive.

ところが、第14図に示したメモリセルMでは。However, in the memory cell M shown in FIG.

その全領域をレジストマスク8によって覆っであるので
、読み出し時にはMI 5FETQ!、G2がともに導
通状態になる。このように1本実施例では、−回の情報
書込みで4種の情報を記憶させることができる。また、
情報の書込みを行うためのイオン打込みが、MI 5F
ETQi、G2を非導通状態にすればよいものであるた
め1例えばMI S F E T Q sを非導通状態
にする場合にそのイオン打込みの影響1例えばマスク合
せずれの影響を受てM I S F E T Q 2の
相互コンダクタンスが変化するようなことがない。すな
わち、書込みの信頼性を高めることができる。
Since the entire area is covered with the resist mask 8, MI5FETQ! , G2 both become conductive. In this way, in this embodiment, four types of information can be stored by writing the information - times. Also,
Ion implantation for writing information is performed on MI 5F.
Since it is sufficient to make ETQi and G2 non-conductive, 1. For example, when making MI S FET Q s non-conductive, the influence of ion implantation 1. There is no change in the mutual conductance of FETQ2. In other words, the reliability of writing can be improved.

前記情報書込み、すなわちイオン打込みの後に、レジス
トマスク8を除去する。
After the information writing, ie, ion implantation, the resist mask 8 is removed.

以下の工程をメモリセルアレイの完成した平面を示した
第15図とそのA−A切断線における断面図である第1
6図を用いて説明する。
The following steps are explained in FIG. 15, which shows the completed plane of the memory cell array, and in FIG.
This will be explained using Figure 6.

前記情報の書込みの後、例えばCVDによって半導体基
板1上に酸化シリコン膜とリンシリケートガラス膜とを
順次積層して絶縁膜11を形成する。なお、第15図に
は絶縁膜11を図示していない1次に、絶a膜11を選
択的に除去して接続孔12を形成する1次に、例えばス
パッタによってアルミニウム層を半導体基板1上の全面
に形成し、このアルミニウム層を選択的に除去してビッ
ト線BL及び接地線GLを形成する。このように、本実
施例では、ビット線BL及び接地線GLが抵抗値の小さ
いアルミニウム層からなる。第15図に示したように、
ビット線BLと接縮、@GLとは、ワード線WLと交差
する方向に延在する。さらに、ビット線BLと接地線O
Lとが、交互に配置される。このビット線BLと接地線
GL及びワード線WLとで囲まれた領域にメモリセルM
が構成されている。なお、前記接続孔12形成後に、そ
の接続孔12を通してn型不純物1例えばリンを再度導
入している。
After writing the information, an insulating film 11 is formed by sequentially stacking a silicon oxide film and a phosphosilicate glass film on the semiconductor substrate 1 by, for example, CVD. Note that in the first step, the insulating film 11 is not shown in FIG. 15, in the first step in which the insulating film 11 is selectively removed to form the connection hole 12, an aluminum layer is formed on the semiconductor substrate 1 by sputtering, for example. This aluminum layer is selectively removed to form bit lines BL and ground lines GL. As described above, in this embodiment, the bit line BL and the ground line GL are made of an aluminum layer having a low resistance value. As shown in Figure 15,
The bit line BL and the @GL extend in a direction intersecting the word line WL. Furthermore, bit line BL and ground line O
L are arranged alternately. A memory cell M is located in an area surrounded by this bit line BL, ground line GL, and word line WL.
is configured. Note that after the connection hole 12 is formed, an n-type impurity 1 such as phosphorus is reintroduced through the connection hole 12.

前記ビット線BL及び接地線GL形形成後回図示ていな
いが、例えばCVDによって酸化シリコン膜、PSG膜
、窒化シリコン膜を順次積層して最終保護膜を形成する
After forming the bit line BL and ground line GL, although not shown, a final protective film is formed by sequentially stacking a silicon oxide film, a PSG film, and a silicon nitride film, for example, by CVD.

[効果] 本願によって開示された新規な技術によれば、次の効果
を得ることができる。
[Effects] According to the new technology disclosed by the present application, the following effects can be obtained.

(1)、各メモリセルを相互コンダクタンスの異る2つ
のMISFETによって構成したことにより、イオン打
込み1回で多値情報を得ることができるので、情報の書
込みから製品完成までに要する時間を短縮することがで
きる。
(1) By configuring each memory cell with two MISFETs with different mutual conductances, multi-level information can be obtained with a single ion implantation, reducing the time required from writing information to completing the product. be able to.

(2)、ビット線及び接地線を抵抗値の小さいアルミニ
ウム層にしたので、読み出し速度の高速化を図ることが
できる。
(2) Since the bit line and the ground line are made of an aluminum layer having a low resistance value, the read speed can be increased.

(3)、情報の書込みを行うためのイオン打込みがM 
I S FETを非導通状態にすればよいものであるた
め、そのイオン打込みによって他のMISFETの相互
コンダクタンスが変化することがなく、したがって情報
の書込みの信頼性の向上を図ることができる。
(3) Ion implantation for writing information is M
Since it is sufficient to make the I S FET non-conductive, the mutual conductance of other MISFETs does not change due to the ion implantation, and therefore reliability of information writing can be improved.

以上1本発明を実施例にもとすき具体的に説明したが1
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形可能であることは
いうまでもない。
Above, the present invention was specifically explained using examples.
It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the spirit thereof.

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

第1図は本発明の一実施例のマスクROMのメモリセル
アレイの等細回路図である。 第2図乃至第16図は前記マスクROMの製造工程を説
明するための平面図または断面図である。 1・・・半導体基板、2.2A、2B・・・フィールド
絶縁膜、3・・・チャネルストッパ領域、4・・・ゲー
ト絶縁膜、5・・・多結晶シリコン膜、6.8・・・レ
ジストマスク、7.7A、7B、10・・・半導体領域
、9.9A、9B、9C・・・開口、11・・・絶縁膜
、12・・・接続孔、WL・・・ワード線、BL・・・
ビット線、GL・・・接地線、M・・・メモリセル、Q
s 、Q、・・・MISFET、Qg、Qb・・・スイ
ッチ、SA・・・センスアンプ、G・・・ゲート電極。 第  1  図
FIG. 1 is a detailed circuit diagram of a memory cell array of a mask ROM according to an embodiment of the present invention. 2 to 16 are plan views or cross-sectional views for explaining the manufacturing process of the mask ROM. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor substrate, 2.2A, 2B... Field insulating film, 3... Channel stopper region, 4... Gate insulating film, 5... Polycrystalline silicon film, 6.8... Resist mask, 7.7A, 7B, 10... Semiconductor region, 9.9A, 9B, 9C... Opening, 11... Insulating film, 12... Connection hole, WL... Word line, BL ...
Bit line, GL...ground line, M...memory cell, Q
s, Q,... MISFET, Qg, Qb... switch, SA... sense amplifier, G... gate electrode. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、不揮発性情報を記憶するメモリセルのそれぞれが複
数のMISFETからなり、該複数のMISFETが並
列接続されていることを特徴とする半導体記憶装置。 2、前記メモリセルを構成する複数のMISFETのそ
れぞれは、相互コンダクタンスが異ることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。 3、前記メモリセルはチャネル領域に不純物を導入する
ことによって不揮発性情報を記憶することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。
Claims: 1. A semiconductor memory device characterized in that each memory cell for storing nonvolatile information is composed of a plurality of MISFETs, and the plurality of MISFETs are connected in parallel. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein each of the plurality of MISFETs constituting the memory cell has a different mutual conductance. 3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the memory cell stores nonvolatile information by introducing impurities into a channel region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0488341U (en) * 1990-12-11 1992-07-31

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6167256A (en) * 1984-09-10 1986-04-07 Oki Electric Ind Co Ltd Read only memory cell

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