DE2102854B2 - Verfahren zur herstellung eines festwertspeichers - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines festwertspeichers

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DE2102854B2 DE19712102854 DE2102854A DE2102854B2 DE 2102854 B2 DE2102854 B2 DE 2102854B2 DE 19712102854 DE19712102854 DE 19712102854 DE 2102854 A DE2102854 A DE 2102854A DE 2102854 B2 DE2102854 B2 DE 2102854B2
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Description

geladene Korpuskeln erfolgt, kann deren Energie auch so gewählt werden, daß die Korpuskeln direkt in Form von geladenen Teilchen eingebaut werden. Die Energie der Strahlung wird dann so eingestellt, daß der größte Teil der geladenen Korpuskeln bis zur gewünschten Tiefe innerhalb der Isolierschicht bzw. bis zur Grenzfläche Halbleitersubstrat/Isolierschicht durchdringt und dort eingebaut wird. Erfolgt die Bestrahlung einer bereits fertigen integrierten Schaltung, so. muß die Strahlung auch noch die Steuerelektrodenschicht über dem Gate-Isolator durchdringen und ihre Energie entsprechend der Dicke und dem Material dieser Elektrodenschicht hoher gewählt werden, damit man den gleichen Ladungseinbau "'hält. Die Bestrahlung kann also sowohl während des Herstellungsprozesses vor dem Aufbringen des Elektrodenmaterials als auch nacn der Fertigstellung des Systems durchgeführt werden.
Bei Verwendung von Korpuskularstrahlung mit geladenen Teilchen, nämlich Elektroden oder Ionen, können durch Steuerung von elektrischen oder magnetischen Ablenkeinheiten gezielt vorbestimmte Strukturen bestrahlt und dadurch der Festwertspeicher programmier» werden. Dann ist keine Strahlungsmaske erforderlich. Die Ablenkung des Strahls kann vorzugswjise durch einen Rechner gesteuert werden.
Der wesentliche Vorteil der Verwendung von Korpuskularstrahlen besteht darin, c aß die Strahlungsbehandlung unabhängig von der mechanischen Fertigung der Elektrodenbereiche der Einzelelemente durchgeführt werden kann, weil diese Strahlung das im allgemeinen verwendete Elektrodenmaterial durchdringt.
Ein Festwertspeicher kann bekanntlich dadurch programmiert werden, daß durch entsprechende Gestaltung einer Maske für die einzelnen Leiterbahnen nur vorbestimmte Elemente der Speichermatrix an die Eingangsleitungen angeschlossen werden. Diese angeschlossenen Elemente entsprechen dann einer gespeicherten »1«, während die übrigen, zwar vorhandenen, aber nicht angeschlossenen einer gespeicherten »0« entsprechen. Es können ab~r auch sämtliehe Elemente, an die Eingangs- und Ausgangsleitungen angeschlossen werden. Bei diesen Elementen kann die Programmierung dann durch eine unterschiedliche Dicke ries Isolators unter der Steuerelektrode der einzelne··. MIS-Bauelemente vorgenommen
ό werden, wobei dünnes Oxid einer gespeicherten »1« und dickes Oxid einer gespeicherten »0« entspricht. Zur Progiammierung eines derartigen Festwertspeichers durch unterschiedliche Oxiddickc während des Herstellungsprozesses ist ebenfalls eine eigene Maske erforderlich.
Ein Festwertspeicher nach der F.rfindung kann demgegenüber aus in ihrem Aufbau identischen Bauelementen bestehen, die alle an die Eingangs- und Ausgangsleitungen angeschlossen sein können. Die-
zo ser Speicher wird dadurch programmiert, daß die Anzahl der Ladungen und deren Verteilung bei einem vorbestimmten Teil der Bauelemente verändert wird. Unter Umständen kann es genügen, wenn nur die Ladungsverteilung geändert wird. Diese unterschiedlichen Ladungen bewirken entsprechend unterschiedliche Einsatzspannungen der einzelnen Transistoren. Die Transistoren, deren Einsatzspannung höher ist als die Eingangssignal des Systems, die beispielsweise von einem Decoder vorgegeben
3" sein können, werden durch dieses Signal nicht eingeschaltet. Diese Transistoren entsprechen somit jeweils einer gespeicherten >^0«, während die übrigen geschaltet werden können u.id damit einer gespeicherten »1« entsprechen.
Außer unterschiedlichen Einsatzspannungen von Transistoren einer Speichermatrix können mit dem Verfahren nach der Erfindung beispielsweise auch unterschiedliche Kapazitäten von Kondensatoren hergestellt werden.

Claims (2)

ι 2 den in mehreren Ebenen übereinander angeordnet. Patentansprüche: Bei der Methode der sogenannten Auswahlverbindung werden verschiedene Gruppen von Schaltele-
1. Verfahren zur Herstellung eines Festwert- menten in vorbestimmter Weise miteinander verbunspeichers in monolithisch integrierter Planartech- 5 den. Mit Hilfe eines Rechners wird ein Leitungsmunik, dessen Steuerelekfodenbereiche der einzel- ster erstellt, dessen Daten die Eingangsinformation nen Schaltelemente vom Substrat durch eine Iso- für ein automatisch arbeitendes System zur Erstellierschicht getrennt sind, dadurch gekenn- 'ung einer Maske bildet.
zeichnet, daß zur Programmierung des Fest- Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1914933
wertspeichers die Anzahl der Ladungen und/oder io ist es bekannt, solche integrierten Schaltkreise mit
die Ladungsverteilung in der Isolierschicht und/ Hilfe der Strahlungstechniic herzustellen. Durch die
oder an der Grenzfläche Substrat-Isolierschicht Steuerung der Ablenkung und der Intensität des
durch Korpuskular-, Gamma- oder Röntgen- Strahls wird durch schrittweises Belichten kleiner
strahlen eingestellt werden. Punkte auf dieser Platte das Bild der Maske auf einer
2. Verfahren /ur Herstellung eines Festwert- 15 Photoplatte erzeugt. Mit Hilfe dieser Photomask.· Speichers in monolithisch intergrierter Planar- wird in bekannter Weise das I.eiiungsmuster hergc technik. dessen Steuerelekirodenbereiche der jin- stellt. Der Kathi denstrahl dient somit lediglich zur zelnen Schaltelemente vom Substrat durch eine Herstellung dieser Photomaske.
Isolierschicht getrennt sind, insbesondere nach Ls ist ferner bekannt, bei der Herstellung von inte Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zur 20 grierten Schaltkreisen Ionen zu verwenden. Nach der Programmierung des Festwertspeichers die An- deutschen Offenlegungsschrift 1 938 365 können in zahl der Ladungen und oder die Ladungsvertei- tcgrierte Schaltkreise mit unabhängigen elektrischer lung in der Isolierschicht und'oder an der Grenz- Eigenschaften der einzelnen Schaltelemente mit Hilft, flächt? Substrat-Isolierschicht durch Bestrahlung der sogenannten Ionenimplantation von verschiede mit geladenen Korpuskeln eingestellt werden, de- 25 nen Verunreinigungen, wie n-leitfähigen. p-leitf;ihiren Energie so gewählt ist. daß sie als geladene gen oder elektrisch neutralen sowie Haftstellen-VerTeilchen eingebaut werden, unreinigungen in definierte Regionen des Kristallgit- j>. Verfahren nach einem der Ansprüche oder ters eingesetzt werden. Durch Änderung der Be-Jen Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeich- seh'eunigungsspannung bzw. des Strahlstroms kann net. daß eine Korpuskularstrahlung mit gelade- 30 man die elektrischen Parameter des Schaltelementes nen Elementarteilchen verwendet wird, mit der nahezu beliebig und gezielt beeinflussen. Es können li'ittels elektrischer oder magnetischer Ablenkein- auch bereits vorher dotierte Regionen einer Ionenimrichtungen nur vorbestimmte Einzelschaltele- plantation ausgesetzt werden, um die elektrischen mente des Festwertspeichersbe.trahlt werden. Charakteristiken der entsprechenden Schaltelemente
35 zu verändern. Mit diesen bekannten Maßnahmen wird somit jeweils die Leitfähigkeit oder der Lei-
tungszustand vorbestimmter Stellen des Halblciter-
substrats geändert.
Außerdem ist es bekannt, MOS-Strukturen mit 40 gleichem Aufbau, aber verschiedenen elektrischen
Die Erfindung bezieht sich auf ?in Verfahren zu- Eigenschaften auf dem gleichen Substrat herzustel-Herstellung eines Festwertspeichers in monolithisch len. Zunächst werden die Schaltungselemente mit integrierter Planartechnik. Die Steuerelektrodenbe- gleichem Aufbau, gleicher Form und gleichen Abreiche der einzelnen Schaltelemente des Festwert- messungen hergestellt, und diesen Schaltelementen Speichers sind vom Substrat durch eine Isolierschicht 45 werden nachträglich durch unterschiedliche Nachbegetrenr.t. Solche Festwertspeicher sind bekannt. Ihre handlung verschiedene Eigenschaften verliehen. Schaltelemente sind in der bekannten MIS- bzw. Nach der deutschen Offenlegungsschrift 1 564 406 ist MOS-Struktur hergestellt. zu diesem Zweck eine Strahlungsbehandlung der ein-Aufgebaut ist ein Festwertspeicher im wesentli- zelnen Schaltelemente vorgesehen, beispielsweise mit chen aus einer Dekodierschaltung, der eigentlichen 50 Röntgenstrahlen oder UV-Strahlen. Nach diesem Speichermatrix und einer Anzahl von Leseverstär- Verfahren kann eine sogenannte komplementäre kern. Da die an einer Stelle gespeicherte Information MOS-Logik als integrierter Schaltkreis mit p- und jeweils nur eine »1« oder eine »0«: sein kann, genügt η-Kanal auf dem gleichen Substrat hergestellt werein einziges unterschiedliches Kriterium pro den.
Speicherelement. Die monolithische Transistormatrix 55 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
mit Dekodierung und Leseverstärkern in einer cinzi- Herstellung von Festwertspeichern zu vereinfachen
gen integrierten Schaltung hat den Vorteil, daß die und zu verbessern. Sie macht Gebrauch von einer
gesamte Anordnung in einem einzigen Gehäuse un- Strahlungsbehandlung der einzelnen Schaltelemente
tergebracht werden kann. Festwertspeicher, die aus in integrierten Schaltkreisen.
Schaltelementen der bekannten MOS-Technik zu- 60 Die Erfindung besteht darin, daß zur Programmie-
sammengesetzt sind, ermöglichen hohe Packungs- rung des Festwertspeichers die Anzahl der Ladungen
dichten, weil die einzelnen Transistoren sehr klein jnd/oder die Ladungsverteilung in der Isolierschicht
sind und die viel Platz beanspruchenden Widerstände und/oder an der Grenzfläche Substrat/Isolierschicht
entfallen. Solche Speicher können sowohl aus Transi- durch Korpuskular-. Gamma- oder Röntgenstrahlen
stören des Anreicherungstyps (p-channcl enhance- 65 eingestellt wird. Tm allgemeinen kann die Energie der
ment mode) als auch des Verarmiingstyps (n-channel Strahlung so gewählt werden, daß der Ladungszustand
depletion mode) bestehen. im wesentlichen durch die ionisierende Wirkung der
Die Verbindungsleitungen der Schaltelemente wer- Strahlung erzeugt wird. Sofern die Bestrahlung durch
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