JPH04112571A - マスクrom - Google Patents

マスクrom

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JPH04112571A
JPH04112571A JP2231532A JP23153290A JPH04112571A JP H04112571 A JPH04112571 A JP H04112571A JP 2231532 A JP2231532 A JP 2231532A JP 23153290 A JP23153290 A JP 23153290A JP H04112571 A JPH04112571 A JP H04112571A
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memory
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大容量メモリに用いて好適なマスクROM 
(Read 0nly Memory)に関する。
〔発明の概要〕
本発明は、マスクROMにおいて、第1層目の導体膜か
ら成る第1の配線が半導体基板上に形成され、第2層目
の導体膜から成る第2の配線が第1の配線と交差して形
成され、第3層目の導体膜から成る第3の配線が第2の
配線間に形成されている。これによって、集積密度が極
めて高いマスクROMを実現することができる。
〔従来の技術〕
マスクROMはその製造工程においてプログラム(デー
タの書き込み)を行うROMである。このマスクROM
のうち高集積化に適したものとして、メモリトランジス
タを直列に接続した構成を有するNAND型マスクRO
Mがある。
第6図は従来のNAND型マスクROMの例を示す。第
6図に示すように、この従来のNAND型マスクROM
においては、図示省略した例えばpFJのシリコン(S
i )基板の表面にLOCO3法により選択的に形成さ
れたフィールド酸化膜りにより素子間分離が行われてい
る。このフィールド酸化膜りで囲まれた活性領域の表面
にはゲート絶縁膜(図示せず)が形成されている。W1
〜W3はワード線を示す。フィールド酸化膜りで囲まれ
た活性領域中には、これらのワード線W1〜W3に対し
て自己整合的に例えばn゛型の半導体領域(図示せず)
が形成されている。そして、各ワード線W1〜W3とそ
の両側に形成されたn゛型の半導体領域とによりMOS
)ランジスタが形成され、このMOS)ランジスタがメ
モリトランジスタとなる。一方、BLはアルミニウム(
AI)から成るピント線を示す。Cはこのビット線BL
をn。
型の半導体領域にコンタクトさせるためのコンタクトホ
ールを示す。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述の従来のNAND型マスクROMにおいては、フィ
ールド酸化膜りによりメモリトランジスタの分離を行っ
ていることから、メモリセルの形成領域として使用する
ことができる面積はその分だけ減少することになり、メ
モリセルの高集積密度化を図る上で好ましくなかった。
従って、本発明の目的は、集積密度が極めて高いマスク
ROMを実現することができるマスクROMを提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、マスクROMに
おいて、第1層目の導体膜から成る第1の配線(Fl〜
F3)が半導体基板(1)上に形成され、第2層目の導
体膜から成る第2の配線(31〜33)が第1の配線(
Fl〜F3)と交差して形成され、第3層目の導体膜か
ら成る第3の配線(Tl〜T3)が第3の配線(Sl−
S3)間に形成されている。
〔作用〕
上述のように構成された本発明のマスクROMによれば
、第1の配線(Fl〜F3)と第2の配線(Sl−S3
)との交点、第1の配線(Fl〜F3)と第3の配線(
Tl〜T3)との交点、第1の配線(Fl〜F3)間の
部分と第2の配線(Sl−S3)との交点及び第1の配
線(Fl〜F3)間の部分と第3の配線(Tl〜T3)
との交点にそれぞれメモリセルが形成される。これらの
メモリセルは、半導体基vi(1)上に隙間なく配置さ
れている。この場合、メモリセル間を分離するための分
離領域は不要であり、従ってメモリセル形成領域として
用いることができる面積はその分だけ増大することにな
る。これによって、極めて集積密度が高いマスクROM
を実現することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
第1図〜第5図は本発明の一実施例によるマスクROM
を示す、ここで、第1図は平面図、第2図〜第5図はそ
れぞれ第1図の■−■線、■−■線、IV−IV線及び
v−V線に沿っての断面図である。
第1図〜第5図に示すように、この実施例によるマスク
ROMにおいては、例えばp型Si基板1上に例えばS
in、膜のようなゲート絶縁膜2が形成され、このゲー
ト絶縁膜2上に第1の配線Fl。
F2.F3が互いに平行に形成されている。これらの配
線Fl、F2.F3は、例えばリン(P)のような不純
物がドープされた第1層目の多結晶Si膜により形成さ
れる。
これらの配線Fl、F2.F3と直交して第2の配線S
L、S2,33が形成されている。これらの配線Sl、
32.S3は、例えばPのような不純物がドープされた
第2層目の多結晶Si膜により形成される。ここで、こ
れらの配線31.32゜53は、配線Fl、F2.F3
上に形成された例えばSin、膜のような絶縁膜3によ
りこれらの配線Fl、F2.F3と絶縁されている。
これらの配線Sl、S2,33間には、配線F1、F2
.F3と直交して第3の配線TI、T2゜T3が形成さ
れている。これらの配線Tl、T2゜T3は、例えばP
のような不純物がドープされた第3層目の多結晶Si膜
により形成される。ここで、これらの配線TI、T2.
T3は、配線31.S2、S3上に形成された例えばS
i0g膜のような絶縁膜4によりこれらの配線31.S
2.33と絶縁されている。また、これらの配線TI、
T2゜T3は、配線Fl、F2.F3上に形成された絶
縁膜3によりこれらの配線Fl、F2.F3と絶縁され
ている。
この実施例によるマスクROMへのデータの書き込みは
、後述のようにイオン注入(チャネルドーピング)によ
りメモリトランジスタのしきい値電圧■いを制御するこ
とにより行われる。
次に、上述のように構成されたこの実施例によるマスク
ROMの製造方法について説明する。
第1図〜第5図に示すように、まずp型Si基板1上に
熱酸化法によりゲート絶縁膜2を形成する。
次に、書き込むべきROMデータに応じた形状のレジス
トパターン(図示せず)をこのゲート絶縁膜2上にリソ
グラフィーにより形成した後、このレジストパターンを
マスクとしてメモリトランジスタの■い調節用のチャネ
ルドーピングを行い、ROMデータを書き込む。符号5
はこのようにしてゲート絶縁膜2との界面近傍のp型S
i基板1中に形成されたVい調節層を示す。この後、レ
ジストパターンを除去する。
次に、CVD法により全面に第1層目の多結晶Si膜を
形成し、この多結晶Si膜に例えばPのような不純物を
熱拡散法やイオン注入法などによりドープして低抵抗化
した後、この多結晶Si膜をエツチングによりパターニ
ングして配線Fl、F2゜F3を形成する。この後、熱
酸化法によりこれらの配線Fl、F2.F3上に絶縁膜
3を形成する。
次に、CVD法により全面に第2層目の多結晶Si膜を
形成し、この多結晶Si膜に例えばPのような不純物を
熱拡散法やイオン注入法などによりドープして低抵抗化
した後、この多結晶Si膜をエツチングによりパターニ
ングして配線SL、52S3を形成する。この後、熱酸
化法によりこれらの配線Sl、S2,3S上に絶縁膜4
を形成する。
次に、CVD法により全面に第3層目の多結晶Si膜を
形成し、この多結晶Si膜に例えばPのような不純物を
熱拡散法やイオン注入法などによりドープして低抵抗化
した後、この多結晶Si膜をエツチングによりパターニ
ングして配線TI、T2゜T3を形成する。これによっ
て、目的とするマスクROMが完成される。
次に、この実施例によるマスクROMのデータの読み出
し方法について説明する。
まず、配線Fl、F2.F3と配線31.S2゜S3と
の交点のメモリセルのデータを読み出す例として、配線
F2と配線S1との交点のメモリセルのデ、−夕を読み
出す場合について説明する。
この場合には、配線F2をワード線として用い、この配
線F2を接地電位と電源電圧VEIDとの間の所定電位
とする。ここで、上述のチャネルドーピングによる■い
の調節により、■い調節層5が形成されていないメモリ
トランジスタはワード線としての配線F2が上述の所定
電位とされた時にオンし、Vtb調節層5が形成された
メモリトランジスタはこの配線F2が電源電位■、とさ
れた時にオンするようになっているものとする。また、
この時には、配線S1と配線F2の両側の配線F1及び
F3とはいずれも電源電位■、とする。これら以外の配
線S2.S3.TI、T2.T3は全て接地電位とする
。すると、配線Fl、F3の下のメモリトランジスタ及
び配線S1をワード線とするメモリトランジスタは全て
オンすることになる。そこで、これらの配線F1.F3
の下側におけるゲート絶縁膜2との界面近傍のp型St
基板1中に形成されたチャネルをビット線として用い、
これらのビット線間の導通の有無を見ることにより、配
vAF2と配置a31との交点のメモリセルのデータを
読み出すことができる。
次に、配線Fl、F2.F3間の部分と配線S1、S2
,33との交点のメモリセルのデータを読み出す例とし
て、配線Fl、F2間にあり、配線S1をワード線とす
るメモリトランジスタのデータを読み出す場合について
説明する。
この場合には、配線Fl、F2を電源電位■。
とするとともに、配線S1を接地電位と電源電位VII
Dとの間の所定電位とし、配線Fl、F2の下側におけ
るゲート絶縁M2との界面近傍のp型St基板1中に形
成されたチャネルをビット線としてこれらのビット線間
の導通の有無を見ることによリ、このメモリセルのデー
タを読み出すことができる。
配線Fl、F2.F3間の部分と配線Tl、T2、T3
との交点のメモリセルのデータも上述と同様にして行う
ことができる。
以上のように、この実施例によれば、配線Fl。
F2.F3と配線SL、S2.S3との交点、配線Fl
、F2.F3と配線Tl、T2.T3との交点、配線F
l、F2.F3間の部分と配線31゜32、S3との交
点及び配線Fl、F2.F3間の部分と配線TI、T2
.T3との交点にそれぞれメモリセルが形成され、これ
らのメモリセルはp型Si基板1上に隙間なく配置され
た構造となる。
しかも、この場合にはメモリセル間の分離領域は不要で
あり、従ってメモリセル形成領域として用いることがで
きる面積はその分だけ増大する。これによって、メモリ
セルの集積密度を極めて高(することができ、従って超
高集積のマスクROMを実現することができる。このよ
うなマスクROMは、大容量メモリとして用いて好適な
ものである。
以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施例においては、不純物がドープされ
た多結晶Si膜により配線Fl、F2.F3、SL、S
2.S3.Tl、T2.T3を形成しているが、これら
の配線Fl、F2.F3.S1.32,33.Tl、T
2.T3は、例えばPのような不純物がドープされた多
結晶Si膜上に例えばタングステンシリサイド(WSi
z )膜のような高融点金属シリサイド膜を重ねたポリ
サイド膜により形成することも可能である。
なお、メモリセルの集積密度は下がるが、上述の第3の
配線TI、T2.T3を形成せず、第1の配線Fl、F
2.F3及び第2の配線31.S2、S3だけを用いて
メモリセルを形成することも可能である。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように構成されているので、メ
モリセル間の分離領域が不要となり、従ってメモリセル
形成領域として用いることができる面積はその分だけ増
大する。これによって、集積密度が極めて高いマスクR
OMを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるマスクROMを示す平
面図、第2図は第1図の■−■線に沿っての断面図、第
3図は第1図の■−■線に沿っての断面図、第4図は第
1図のIV−IV線に沿っての断面図、第5図は第1図
の■−■線に沿っての断面図、第6図は従来のNAND
型マスクROMの例を示す平面図である。 図面における主要な符号の説明 1:p型St基板、 2:ゲート絶縁膜、 3.4:絶縁膜、 Fl、F2.F3:第1の配線、 Sl、S2.S3:第2の配線、 TI、 T2. T3 :第3の配線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1層目の導体膜から成る第1の配線が半導体基板上に
    形成され、 第2層目の導体膜から成る第2の配線が上記第1の配線
    と交差して形成され、 第3層目の導体膜から成る第3の配線が上記第2の配線
    間に形成されているマスクROM。
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