JPH0467672A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0467672A
JPH0467672A JP2180861A JP18086190A JPH0467672A JP H0467672 A JPH0467672 A JP H0467672A JP 2180861 A JP2180861 A JP 2180861A JP 18086190 A JP18086190 A JP 18086190A JP H0467672 A JPH0467672 A JP H0467672A
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JP
Japan
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impurity diffusion
conductive layer
diffusion layer
insulating film
bit line
Prior art date
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Pending
Application number
JP2180861A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Kagenishi
蔭西 幸博
Mikio Kishimoto
岸本 幹夫
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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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、半導体記憶装置、特にMIS型マスクROM
に関するものである。
従来の技術 半導体記憶装置の中で、マスクROMは、漢字のキャラ
クタパターンや固定されたデータ、プロダラム等の情報
記憶用として広く利用されている。情報の記憶手段とし
ては、半導体素子としての製作工程の様々な段階で実施
される。例えば、ワード線とビット線との交点上に形成
されるトランジスタのドレイン領域とビット線との間に
コンタクトホールを設けた場合には、ワード線が選択さ
れると接地電位につながるソース側へ予めプリチャージ
されていたビット線が放電されるが、コンタクトホール
を設けない場合にはビット線はプリチャージ電位を保つ
。この二状態によって1ビツトのデータが記憶される。
つまり、コンタクトホール形成時にその工程で使用する
マスクに記憶する情報をプログラムする。
第4図はこの従来のコンタクトホール形成用マスクを用
いたマスクROMの平面図を示すものであり、第5図は
第4図に示したB−B ’lに沿う断面図であり、21
はP型シリコン基板、22は素子分離領域となるLOC
O3酸化膜、23はゲート絶縁膜となる酸化膜、24は
トランジスタのゲートを形成するワード線となるポリシ
リコン層、25は接地電位に固定されるトランジスタの
ソース領域となるN型不純物拡散層、26はトランジス
タのドレイン領域となるN型不純物拡散層、27は記憶
する情報に応じて選択的に形成されるドレイン領域とビ
ット線とを接続するコンタクトホール、28はワード線
とビット線とを絶縁するための眉間絶縁膜、29はビッ
ト線となるアルミ配線層、30は表面保護膜となる酸化
膜または酸化膜と窒化膜との積層膜である。
以上のように構成された従来のコンタクトホールを用い
たマスクROMにおいては、ビット線29は予め電源電
位等の接地電位よりも高い電位にプリチャージされてお
り、入力されたアドレスに応じてワード線24が選択さ
れることになる。選択されたワード線24が形成するN
型トランジスタは、ソース側不純物拡散層25が接地電
位であるのでON状態となる。そしてドレイン側不純物
拡散層26にビット線29とのコンタクトホール27が
形成されている場合には、ビット線29はトランジスタ
を介してソース側不純物拡散層25へ放電されて接地電
位となる。また、コンタクトホール27が設けられてい
ない場合には、ビット線29は放電されないのでプリチ
ャージ電位を保持する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら前記のような構成では、情報を記憶させる
ためにコンタクトホールを形成するためのマスクを利用
しているために、コンタクトホール形成工程に続(ビッ
ト線となる配線層の形成工程および表面保護膜の形成工
程を必要とするので、製品として完成するまでに時間が
かかる。しかも、情報を記憶させたコンタクトホール形
成用マスクに欠陥があったり、マスク製作用のデータに
誤りがあった場合には、再度マスク製作からやり直さな
ければならないために製品として完成するまでに更に費
用と時間がかかる。また、マスクには問題がなくても、
素子形成工程に起因したメモリセルの不良が1ビツトで
も発生した場合には製品としては不良品となってしまう
ために、歩留まりが低下して製品としてのコストが上昇
してしまうという問題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、製品として完成するまでに要
する時間を十分に短縮するマスクROMを提供すること
を可能にするとともに、従来の方法で作成されたマスク
ROMにおいても今までは救済できなかった不良を救済
することを可能にする半導体記憶装置を提供することを
目的とする。
課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために、本発明半導体記憶装置は
、半導体基板上に設けられた第一の絶縁膜をゲート絶縁
膜とし、前記第一の絶縁膜上に形成されたワード線とな
る第一の導電層をゲート電極とし、前記半導体基板中に
設けられた第一の不純物拡散層を前記第一の導電層から
なるゲート電極に対するソース・ドレイン領域およびソ
ース領域に隣接して形成される配線領域とし、前記第一
の導電層上に第二の絶縁膜を介して形成された第一の導
電層をビット線とし、前記第一の不純物拡散層からなる
ドレイン領域と前記第二の導電層からなるヒツト線とは
接続孔を介して電気的に接続されており、前記第一の不
純物拡散層からなるソース領域とそれに隣接して形成さ
れた配線領域とが前記第二の導電層上に表面保護膜とし
て設けられた第三の絶縁膜を介して選択的に形成される
第二の不純物拡散層により選択的に接続されることによ
り情報を記憶するものである。
作用 本発明半導体記憶装置は、前記した構成により、製品と
して完成するまでに要する時間を十分に短縮するマスク
ROMを提供することを可能にするとともに、従来の方
法で作成されたマスクROMにおいても今までは救済で
きなかった不良を救済することを可能にして歩留まりの
向上が実現できて製品のコストが低減される。
実施例 第1図は本発明のマスクROMの第1の実施例の平面図
を示すものであり、第2図は第1図に示したA−A ’
線に沿う断面図であり、1はP型シリコン基板、2は素
子分離領域となるLOGO8酸化膜、3はゲート絶縁膜
となる酸化膜、4はトランジスタのゲートを形成するワ
ード線となるボッシリコン層、5は接地電位に固定され
る配線領域となるN型不純物拡散層、6はトランジスタ
のドレイン領域となるN型不純物拡散層、7はトランジ
スタのソース領域となるN型不純物拡散層、8はトラン
ジスタのドレイン領域とビット線とを接続するコンタク
トホール、9はワード線とビット線とを絶縁するための
層間絶縁膜、10はビット線となるアルミ配線層、11
は表面保護膜となる酸化膜または酸化膜と窒化膜との積
層膜、12は表面保護膜を形成した後に記憶する情報に
応じて選択的にトランジスタのソース領域7と接地電位
に固定された配線領域5とを接続するためのN型不純物
拡散層である。
以上のように構成されたこの実施例の半導体記憶装置に
おいて、以下その動作を説明する。
ビット線10は予め電源電位等の接地電位よりも高い電
位にプリチャージされており、入力されたアドレスに応
じてワード線4が選択されることになる。選択されたワ
ード線4が形成するN型トランジスタは、ソース側不純
物拡散層7が選択的に形成されるN型不純物拡散層12
により接地電位であるN型不純物拡散層5と接続された
場合にはON状態となり、ドレイン側不純物拡散層6に
形成されたビット線10とのコンタクトホール8を介し
てビット線10はソース側不純物拡散層5へ放電されて
接地電位となる。また、N型不純物拡散層12が設けら
れていない場合にはビット線10は放電されないのでプ
リチャージ電位を保持する。この二状態によって1ビツ
トのデータが記憶される。
以上のようにこの実施例によれば、記憶すべきデータは
、従来の素子製作工程の最終工程である表面保護膜を形
成した後に、その表面保護膜上から注入されるN型不純
物拡散層を選択的に形成することによりプログラムされ
るので、予め従来の最終工程までの処理を済ませたシリ
コン基板を用意しておけば、N型不純物拡散層を形成す
る工程を実施するだけで製品として完成させることがで
きるので製作時間を十分に短縮することが可能となる。
第3図は本発明の第2の実施例における半導体記憶装置
のブロック図を示すものである。第3図において、13
は選択的に形成するコンタクトホールの有無で情報を記
憶するメモリセルを用いた正規メモリセルアレイ、14
は正規メモリセルアレイ内のワード線を選択するための
ロウ・デコーダー 15は正規メモリセルアレイ内のビ
ット線を選択するためのコラム・デコーダー、16およ
び36は選択的に形成するn型不純物拡散層の有無で情
報を記憶する第一の実施例に示したメモリセルを用いた
冗長メモリセルアレイ、17は選択的に形成するn型不
純物拡散層の有無で情報を記憶する第一の実施例に示し
たメモリセルを用いて不良ビットを持つワード線のアド
レスを記憶して正規メモリセルアレイ13内のワード線
に代えて冗長メモリセルアレイ16内の冗長ワード線を
選択するための冗長ロウ・デコーダー、18は選択的に
形成するn型不純物拡散層の有無で情報を記憶する第一
の実施例に示したメモリセルを用いて不良ビットを持つ
ビット線のアドレスを記憶して正規メモリセルアレイ1
3内のビット線に代えて冗長メモリセルアレイ36内の
冗長ビット線を選択するための冗長コラム・デコーダー
である。
以上のように構成されたこの実施例の半導体記憶装置に
おいて、以下その動作を説明する。
正規メモリセルアレイ13に対してはコンタクトホール
形成工程においてコンタクトホール形成用マスクを用い
て記憶する情報に応じて選択的にコンタクトホールを設
けることによりプログラムされる。
そして、外部からアドレスを入力してロウ・デコーダー
14によってワードll5WLを選択しコラム・デコー
ダー15によってビット線BLを選択して情報を読み出
す。しかし、検査において不良ビットが発見された場合
には、冗長メモリセルアレイ16において不良ビットに
代えて正しいデータをN型不純物拡散層の形成の有無に
よりプログラムしておき、冗長ロウ・デコーダー17に
おいては不良ビットを含むワード線を選択するアドレス
をプログラムしておいて、外部から不良ビットを選択す
るアドレスが入力された場合にはロウ・デコーダー14
を非活性化して冗長ロウ・デコーダー17を活性化して
冗長ワード線DWLを選択するようにして正しいデータ
を読み出す。
同様に検査において不良ビットが発見された場合には、
冗長メモリセルアレイ36において不良ビットに代えて
正しいデータをN型不純物拡散層の形成の有無によりプ
ログラムしておき、冗長コラム・デコーダー18におい
ては不良ビットを含むビット線を選択するアドレスをプ
ログラムしておいて、外部から不良ビットを選択するア
ドレスが入力された場合にはコラム・デコーダー15を
非活性化して冗長コラム・デコーダー18を活性化して
冗長ビット線DBLを選択するようにして正しいデータ
を読み出す。
以上のようにこの実施例によれば、コンタクトホールの
有無により情報を記憶した正規メモリセルアレイ内に不
良ビットが存在しても、表面保護膜上から選択的にN型
不純物拡散層を形成することで情報を記憶する冗長メモ
リセルアレイと、表面保護膜上から選択的にN型不純物
拡散層を形成することで不良ビットを選択するアドレス
を記憶して不良ビットが選択された場合には通常のロウ
・デコーダーもしくはコラム・デコーダーを非活性化し
て正規メモリセルアレイ内のワード線もしくはビット線
に代えて冗長メモリセルアレイ内の冗長ワード線もしく
は冗長ビット線を選択する冗長ロウ・デコーダーと冗長
コラム・デコーダーとを付加して設けることにより、従
来は不良となってしまっていた製品を救済することが可
能となり、製造時の歩留まりを向上させて製品のコスト
を低減することが達成される。
なお、上述の第一および第二の実施例においては、半導
体基板としてP型シリコンを用いたがP型でもよいこと
は言うまでもな(、また、この場合にはN型不純物拡散
層がP型不純物拡散層になるこきは当然である。
さらに、上述の第二の実施例においては、正規メモリセ
ルアレイを構成するメモリセルとしてコンタクトホール
形成の有無により情報を記憶するものを用いたが、単数
のトランジスタあるいは複数のトランジスタの導通によ
って情報を記憶するメモリセルであってもよいことは言
うまでもない。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、製品として完成す
るまでに要する時間を十分に短縮するマスクROMを提
供することを可能にするとともに、従来の方法で作成さ
れたマスクROMにおいても今までは救済できなかった
不良を救済することを可能にして歩留まりの向上が実現
できて製品のコストを低減することができ、その実用的
効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の半導体記憶装置の第1の実施例の平面
図、第2図はその第1図A−A ’線に沿う断面図、第
3図は本発明の半導体記憶装置の第2の実施例のブロッ
ク図、第4図は従来の半導体記憶装置の平面図、第5図
はその第4図B−B 線に沿う断面図である。 1.21・・・・・・P型シリコン基板、2,22・・
・・・・素子分離酸化膜、3,23・・・・・・ゲート
絶縁膜、4.24・・・・・・ポリシリコン層、5,6
.7,12゜25.26・・・・・・N型不純物拡散層
、8,27・・・・・・コンタクトホール、9,28・
・・・・・層間絶縁膜、10.29・・・・・・アルミ
配線層、11.30・・・・・・表面保護膜、13・・
・・・・正規メモリセルアレイ、14・・・・・・ロウ
・デコーダー 15・・・・・・コラム・デコーダー 
16.36・・・・・・冗長メモリセルアレイ、17・
・・・・・冗長ロウ・デコーダー 18・・・・・・冗
長コラム・デコーダー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上に設けられた第一の絶縁膜をゲート
    絶縁膜とし、前記第一の絶縁膜上に形成されたワード線
    となる第一の導電層をゲート電極とし、前記半導体基板
    中に設けられた第一の不純物拡散層を前記第一の導電層
    からなるゲート電極に対するソース・ドレイン領域およ
    びソース領域に隣接して形成される配線領域とし、前記
    第一の導電層上に第二の絶縁膜を介して形成された第二
    の導電層をビット線とし、前記第一の不純物拡散層から
    なるドレイン領域と前記第二の導電層からなるビット線
    とは接続孔を介して電気的に接続されており、前記第一
    の不純物拡散層からなるソース領域とそれに隣接して形
    成された配線領域とが前記第二の導電層上に表面保護膜
    として設けられた第三の絶縁膜を介して選択的に形成さ
    れる第二の不純物拡散層により選択的に接続されること
    により情報を記憶することを特徴とする半導体記憶装置
    。
  2. (2)半導体基板上に設けられた第一の絶縁膜をゲート
    絶縁膜とし、前記第一の絶縁膜上に形成されたワード線
    となる第一の導電層をゲート電極とし、前記半導体基板
    中に設けられた第一の不純物拡散層を前記第一の導電層
    からなるゲート電極に対するソース・ドレイン領域およ
    びソース領域に隣接して形成される配線領域とし、前記
    第一の導電層上に第二の絶縁膜を介して形成された第二
    の導電層をビット線とし、前記第一の不純物拡散層から
    なるドレイン領域と前記第二の導電層からなるビット線
    とは接続孔を介して電気的に接続されており、前記第一
    の不純物拡散層からなるソース領域とそれに隣接して形
    成された配線領域とが前記第二の導電層上に表面保護膜
    として設けられた第三の絶縁膜を介して選択的に形成さ
    れる第二の不純物拡散層により選択的に接続されること
    により、正規メモリセルアレイ内の不良箇所のアドレス
    情報を冗長用デコーダーに記憶すると共に冗長用メモリ
    セルアレイに対して正規メモリセルアレイの情報を記憶
    することを特徴とする半導体記憶装置。
  3. (3)正規メモリセルアレイを形成するメモリセルは、
    ビット線とトランジスタのドレイン領域との接続孔の有
    無により情報を記憶するものであることを特徴とする請
    求項2記載の半導体記憶装置。
  4. (4)正規メモリセルアレイを形成するメモリセルは、
    ワード線をゲート電極とするトランジスタの導通の有無
    により情報を記憶するものであることを特徴とする請求
    項2記載の半導体記憶装置。
JP2180861A 1990-07-09 1990-07-09 半導体記憶装置 Pending JPH0467672A (ja)

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