JP2010529685A5 - - Google Patents

Description

[0033]第３の態様では、本発明は、基板上に形成されたアンチヒューズトランジスタを提供する。該アンチヒューズトランジスタは、チャネル領域、拡散領域、電界酸化物領域および可変厚ゲート酸化物の上に多結晶シリコンゲートを有する。該多結晶シリコンゲートは、チャネル長およびチャネル幅を有する該チャネル領域上に形成されている。該拡散領域は該チャネル領域の第１の端部に近接しており、該電界酸化物領域は該チャネル領域の第２の端部に近接している。該可変厚ゲート酸化物は該多結晶シリコンゲートと該基板間に形成されており、厚型ゲート酸化物部分と薄型ゲート酸化物部分とを有する。該薄型ゲート酸化物部分は、プロセス技術の最小特徴サイズ未満の複数の寸法を有する。

[0035]第４の態様では、本発明は、多結晶シリコンゲートの下に厚型ゲート酸化物エリアおよび薄型ゲート酸化物エリアを有するアンチヒューズトランジスタを形成するための方法を提供する。該方法は、ａ）該アンチヒューズトランジスタのアクティブエリアに中間酸化物を成長させるステップと、ｂ）ソース／ドレイン注入定義マスク以上のグレードを有する酸化物定義マスクによって定義されている該アクティブエリアの領域から該中間酸化物を除去するステップと、ｃ）該酸化物定義マスクによって定義されている該エリアに薄型酸化物を成長させるステップとを含む。本態様の実施形態では、該酸化物定義マスクは、拡散注入マスクに対応するグレードを有しており、該酸化物定義マスクは、該エリアを定義するために該多結晶シリコンゲートの下にあるアクティブエリアコーナーに重複する開口を含む。該開口は、形状が矩形であってもよく、また、少なくとも２つの異なるアンチヒューズトランジスタに対応するアクティブエリアコーナーに各コーナーを重複させるように寸法設定されてもよい。

[0064]薄型ゲート酸化物が成長されるエリアを定義するためのＯＤ２マスク５１３における開口５１４は矩形であり、また、４つのコーナーの各々が４つのアンチヒューズトランジスタアクティブエリア５０２のコーナーエリアと重複するようにサイズ設定および位置決めされているため、薄型ゲート酸化物エリア５１２を定義することができる。理想的には、薄型ゲート酸化物エリアは、２つのマスク領域の重複によって取得可能な製造プロセスの最小特徴サイズ未満の少なくとも１つの寸法を有する。マスク領域の１つは、アクティブエリアマスクとも称される拡散マスクであり、第２のマスク領域は、ＯＤ２マスク５１３における矩形開口５１４である。両マスクの幅は重要ではなく、両マスクの幅は最小許容幅より大きいことを意味している。したがって、２つのマスクの重複を位置決めすることによって、薄型ゲート酸化物エリア５１２の領域は、およそ、所与の製造プロセスまたは技術の最小特徴サイズ以下の寸法を有することができる。したがって、矩形開口５１４の寸法は、水平に隣接するアクティブエリア５０２間の間隔と、垂直に隣接するアクティブエリア５０２間の間隔に基づいて選択されるため、開口５１４のコーナーと、アクティブエリア５０２を定義する拡散マスクとの重複エリアは製造技術の最小特徴サイズ以下である。

[0072]重ねて、両マスクの幅は重要ではなく、このことは、最小許容幅より大きいことを意味している。したがって、２つのマスクの重複を位置決めすることによって、薄型ゲート酸化物エリア６１０の領域は、およそ、所与の製造プロセスや技術の最小特徴サイズ以下のサイズを有することができる。したがって、ダイアモンド状開口６１２の寸法は、水平に隣接するアクティブエリア５０２間の間隔と、垂直に隣接するアクティブエリア５０２間の間隔とに基づいて選択され、開口６１２のコーナーと、アクティブエリア５０２を定義するための拡散マスク間の重複領域は、製造技術の最小特徴サイズ以下である。

[0081]薄型ゲート酸化物が成長されるエリアを定義するためのＯＤ２マスク５１３における開口７１０は矩形であり、当該開口の４つのコーナーの各々が４つのアンチヒューズトランジスタアクティブエリア４１６のコーナーエリアと重複するようにサイズ設定および位置決めされているため、薄型ゲート酸化物エリア４１８を定義することができる。図１０の実施形態について説明されている同一の相対的マスク重複基準は本実施形態にも適用する。矩形開口７１０の寸法は、水平に隣接するアクティブエリア４１６間の間隔と、垂直に隣接するアクティブエリア４１６間の間隔とに基づいて選択されるため、開口７１０のコーナーと、アクティブエリア４１６を定義するための拡散マスクとの重複領域は、製造技術の最小特徴サイズ以下である。

Claims (36)

1. 基板上に形成されたアンチヒューズトランジスタであって、
   チャネル長を有するチャネル領域上の多結晶シリコンゲートと、
   前記チャネル領域の第１の端部に位置する拡散領域と、
   前記チャネル領域の第２の端部に位置する電界酸化物領域と、
   前記多結晶シリコンゲートと前記基板との間の可変厚ゲート酸化物と
   を備え、
   前記可変厚ゲート酸化物が、
   前記チャネル領域の前記第１の端部から前記チャネル長の第１の所定距離の位置まで延びる第１の厚型ゲート酸化物セグメントと、
   前記チャネル領域の前記第１の端部から前記チャネル長の前記第１の所定距離と異なる第２の所定距離の位置まで延びる前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントに隣接する第２の厚型ゲート酸化物セグメントであって、前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントおよび前記第２の厚型ゲート酸化物セグメントが前記チャネル領域の幅をカバーするようにサイズ設定されている第２の厚型ゲート酸化物セグメントと、
   前記第２の所定距離の位置から前記チャネル領域の前記第２の端部まで延びる薄型ゲート酸化物部分と
   を有する、アンチヒューズトランジスタ。
2. 前記第２の厚型ゲート酸化物セグメントが、前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントに隣接する、三角形の第３のゲート酸化物セグメントを含んでおり、前記第２の所定距離の位置は、前記第３のゲート酸化物セグメントの対角縁部によって定義される、請求項１に記載のアンチヒューズトランジスタ。
3. 前記第１の所定距離の位置が、前記チャネル領域の前記第１の端部と前記チャネル領域の前記第２の端部との間である、請求項１に記載のアンチヒューズトランジスタ。
4. 前記第２の所定距離の位置が、前記第１の所定距離の位置と前記チャネル領域の前記第１の端部との間である、請求項３に記載のアンチヒューズトランジスタ。
5. 前記第１の所定距離の位置が前記チャネル領域の前記第２の端部に対応し、前記第２の所定距離の位置が、前記第１の所定距離の位置と前記チャネル領域の前記第１の端部との間である、請求項１に記載のアンチヒューズトランジスタ。
6. 基板上に形成されたアンチヒューズトランジスタであって、
   チャネル長を有するチャネル領域上の多結晶シリコンゲートと、
   前記チャネル領域の第１の端部に位置する拡散領域と、
   前記チャネル領域の第２の端部に位置する電界酸化物領域と、
   前記多結晶シリコンゲートと前記基板との間の可変厚ゲート酸化物と
   を備え、
   前記可変厚ゲート酸化物が、
   前記チャネル領域の前記第１の端部から前記チャネル長の第１の所定距離の位置まで延びる第１の厚型ゲート酸化物セグメントと、
   前記チャネル領域の前記第１の端部から前記チャネル長の第２の所定距離の位置まで延びる前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントに隣接する第２の厚型ゲート酸化物セグメントであって、前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントおよび前記第２の厚型ゲート酸化物セグメントが前記チャネル領域の幅をカバーするようにサイズ設定されている第２の厚型ゲート酸化物セグメントと、
   前記第２の所定距離の位置から前記チャネル領域の前記第２の端部まで延びる薄型ゲート酸化物部分と
   を備え、
   前記チャネル領域が、前記チャネル領域の前記第１の端部と前記第２の端部との間の可変幅を有する、アンチヒューズトランジスタ。
7. 前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントが、前記チャネル領域の前記第１の端部から第３の所定距離の位置まで延びる第１のサブセグメントと、前記チャネルの前記第１の端部から前記第１の所定距離の位置まで延びる第２のサブセグメントとを含み、前記第３の所定距離の位置は、前記チャネル領域の前記第１の端部と前記第１の所定距離の位置との間である、請求項６に記載のアンチヒューズトランジスタ。
8. 前記第１の所定距離の位置および前記第２の所定距離の位置が等しい、請求項７に記載のアンチヒューズトランジスタ。
9. 前記第２の厚型ゲート酸化物セグメントが、前記チャネル領域の前記第１の端部から第４の所定距離の位置まで延びる第３のサブセグメントと、前記チャネルの前記第１の端部から前記第２の所定距離の位置まで延びる第４のサブセグメントとを含み、前記第４の所定距離の位置は、前記チャネル領域の前記第１の端部と前記第２の所定距離の位置との間である、請求項７に記載のアンチヒューズトランジスタ。
10. 前記第１の所定距離の位置が前記第２の所定距離の位置に同じである、請求項９に記載のアンチヒューズトランジスタ。
11. 前記第３の所定距離の位置および前記第２の所定距離の位置が同じである、請求項９に記載のアンチヒューズトランジスタ。
12. 前記第２の所定距離の位置が、前記第１の所定距離の位置と前記第４の所定距離の位置との間である、請求項９に記載のアンチヒューズトランジスタ。
13. 前記第２の厚型ゲート酸化物セグメントが、前記チャネル領域の前記第１の端部から第３の所定距離の位置まで延びる第１のサブセグメントと、前記チャネルの前記第１の端部から前記第２の所定距離の位置まで延びる第２のサブセグメントとを含んでおり、前記第３の所定距離の位置が、前記チャネル領域の前記第１の端部と前記第２の所定距離の位置との間である、請求項６に記載のアンチヒューズトランジスタ。
14. 前記第２のサブセグメントが、前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントに隣接する、三角形の第３のゲート酸化物セグメントを含んでおり、前記第２の所定距離の位置が前記第３のゲート酸化物セグメントの対角縁部によって定義される、請求項１３に記載のアンチヒューズトランジスタ。
15. 前記薄型ゲート酸化物部分が、プロセス技術の最小特徴サイズ未満の少なくとも１つの寸法を有する、請求項１に記載のアンチヒューズトランジスタ。
16. 第２のチャネル領域を定義するために、前記第１の拡散領域から間隔をあけられた第２の拡散領域と、
    前記第２のチャネル領域上の第２の多結晶シリコンゲートと、
    前記多結晶シリコンゲートと前記第２のチャネル領域との間の厚型ゲート酸化物であって、前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントと等しい厚さを有する厚型ゲート酸化物と
    をさらに含む、請求項１に記載のアンチヒューズトランジスタ。
17. 前記第２の拡散領域が可変幅を有しており、前記チャネル領域は、前記第２の拡散領域の狭い部分に対応する第１の幅と、前記第２の拡散領域の広い部分に対応する第２の幅を有する、請求項１６に記載のアンチヒューズトランジスタ。
18. 第２のチャネル領域を定義するために、前記第１の拡散領域から間隔をあけられた第２の拡散領域と、
    前記第２のチャネル領域上の第２の多結晶シリコンゲートと、
    前記多結晶シリコンゲートと前記第２のチャネル領域との間の厚型ゲート酸化物であって、前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントと等しい厚さを有する厚型ゲート酸化物とをさらに含む、請求項６に記載のアンチヒューズトランジスタ。
19. 基板上に形成された不揮発性メモリセルであって、
    可変厚ゲート酸化物上に第１の多結晶シリコンゲートを有するアンチヒューズトランジスタであって、前記可変厚ゲート酸化物が厚型ゲート酸化物部分および薄型ゲート酸化物部分であって前記薄型ゲート酸化物部分より厚い酸化物に囲まれた薄型ゲート酸化物部分を有するアンチヒューズトランジスタと、
    前記アンチヒューズトランジスタを選択的にビットラインに結合させるためのアクセストランジスタであって、固定厚ゲート酸化物上に第２の多結晶シリコンゲートを有するアクセストランジスタであって、前記固定厚ゲート酸化物および前記厚型ゲート酸化物部分が等しい厚さを有するアクセストランジスタと
    を備える、不揮発性メモリセル。
20. 前記可変厚ゲート酸化物が、
    チャネル領域の第１の端部から前記チャネル領域の第２の端部に延びる第１の厚型ゲート酸化物セグメントであって、前記チャネル幅未満の第１の幅を有する第１の厚型ゲート酸化物セグメントと、
    前記チャネル領域の前記第１の端部から前記チャネル長の所定距離の位置まで延びる前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントに隣接する第２の厚型ゲート酸化物セグメントであって、前記チャネル幅と前記第１の幅の差に等しい第２の幅を有する第２の厚型ゲート酸化物セグメントと、
    前記所定距離の位置から前記チャネル領域の前記第２の端部に延びる薄型ゲート酸化物部分と
    を含む、請求項１９に記載の不揮発性メモリセル。
21. 前記第１の厚型ゲート酸化物セグメントおよび前記第２の厚型ゲート酸化物セグメントに隣接する、三角形の第３のゲート酸化物セグメントをさらに含む、請求項２０に記載の不揮発性メモリセル。
22. 基板上に形成されたアンチヒューズトランジスタであって、
    チャネル長およびチャネル幅を有するチャネル領域上の多結晶シリコンゲートと、
    前記チャネル領域の第１の端部に位置する拡散領域と、
    前記チャネル領域の第２の端部に位置する電界酸化物領域と、
    前記多結晶シリコンゲートと前記基板との間の可変厚ゲート酸化物であって、厚型ゲート酸化物部分と、前記多結晶シリコンゲートと前記基板との間に導電性リンクを形成するように可溶性を有する薄型ゲート酸化物部分と、を有する可変厚ゲート酸化物であって、前記薄型ゲート酸化物部分が、プロセス技術の最小特徴サイズ未満の複数の寸法を有する可変厚ゲート酸化物と
    を備える、アンチヒューズトランジスタ。
23. 前記薄型ゲート酸化物部分が矩形である、請求項２２に記載のアンチヒューズトランジスタ。
24. 前記矩形の第１の辺および第２の辺が前記厚型ゲート酸化物部分によって境界設定され、前記矩形の第３の辺および第４の辺が前記チャネル領域によって境界設定される、請求項２３に記載のアンチヒューズトランジスタ。
25. 前記薄型ゲート酸化物部分が三角形である、請求項２２に記載のアンチヒューズトランジスタ。
26. 前記三角形の第１の辺および第２の辺が前記チャネル領域によって境界設定され、前記三角形の対角辺が前記厚型ゲート酸化物部分によって境界設定される、請求項２５に記載のアンチヒューズトランジスタ。
27. 多結晶シリコンゲートの下に厚型ゲート酸化物エリアおよび薄型ゲート酸化物エリアを有するアンチヒューズトランジスタを形成する方法であって、
    ａ）前記アンチヒューズトランジスタのアクティブエリアで中間酸化物を成長させるステップと、
    ｂ）ソース／ドレイン注入定義マスク以上のグレードを有する酸化物定義マスクによって定義された前記アクティブエリアの領域から前記中間酸化物を除去するステップと、
    ｃ）前記酸化物定義マスクによって定義された前記アクティブエリアの領域で薄型酸化物を成長させるステップであって、前記薄型酸化物が前記薄型酸化物より厚い酸化物によって囲まれているステップと
    を備える、方法。
28. 前記酸化物定義マスクが、拡散注入マスクに対応するグレードを有する、請求項２７に記載のアンチヒューズトランジスタを形成する方法。
29. 前記酸化物定義マスクが、前記エリアを定義するために、前記多結晶シリコンゲートの下のアクティブエリアコーナーに重複する開口を含む、請求項２７に記載のアンチヒューズトランジスタを形成する方法。
30. 前記開口が矩形であり、少なくとも２つの異なるアンチヒューズトランジスタに対応するアクティブエリアコーナーに各コーナーを重複させるように寸法設定されている、請求項２９に記載のアンチヒューズトランジスタを形成する方法。
31. 前記酸化物定義マスクが、前記エリアを定義するために、前記多結晶シリコンゲートの下のアクティブエリアコーナーに重複する前記多結晶シリコンゲートに対して角度付けられた縁部を有する開口を含む、請求項２７に記載のアンチヒューズトランジスタを形成する方法。
32. 前記開口が、少なくとも２つの異なるアンチヒューズトランジスタに対応するアクティブエリアコーナーに各縁部を重複させるように寸法設定されたダイアモンド形状を含む、請求項３１に記載のアンチヒューズトランジスタを形成する方法。
33. 前記酸化物定義マスクが、前記エリアを定義するために、前記多結晶シリコンゲートの下の前記アクティブエリアに重複する縁部を有する矩形を含んでおり、前記エリアが、前記アクティブエリアの幅に対応する幅を有する、請求項２７に記載のアンチヒューズトランジスタを形成する方法。
34. 前記除去するステップが、最高精度許容範囲を使用する整列マシーンに前記酸化物定義マスクを整列させる工程を含む、請求項２７に記載のアンチヒューズトランジスタ形成方法。
35. 前記薄型酸化物を成長させるステップが、前記厚型ゲート酸化物エリアを形成するために、前記中間酸化物上に前記薄型酸化物を成長させる工程を含む、請求項２７に記載のアンチヒューズトランジスタを形成する方法。
36. 前記薄型酸化物を成長させるステップが、前記アンチヒューズトランジスタに隣接するアクセストランジスタに対してゲート酸化物を形成するために、前記中間酸化物上に前記薄型酸化物を成長させる工程を含む、請求項３５に記載のアンチヒューズトランジスタを形成する方法。