JP3113863B2 - マスクromセル及びその製造方法 - Google Patents

マスクromセル及びその製造方法

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JP3113863B2 JP10348194A JP34819498A JP3113863B2 JP 3113863 B2 JP3113863 B2 JP 3113863B2 JP 10348194 A JP10348194 A JP 10348194A JP 34819498 A JP34819498 A JP 34819498A JP 3113863 B2 JP3113863 B2 JP 3113863B2
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ジン ス キム
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B20/00Read-only memory [ROM] devices
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    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B20/00Read-only memory [ROM] devices
    • H10B20/27ROM only
    • H10B20/30ROM only having the source region and the drain region on the same level, e.g. lateral transistors
    • H10B20/38Doping programmed, e.g. mask ROM
    • H10B20/383Channel doping programmed

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  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子の製造方
法に関し、特に短チャネル効果(short channel effect)
を防止するようにしたマスクROMセル(mask ROM cel
l)及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、マスクROMは、デプレッショ
ントランジスタ形(depletion transistor)とエンハンス
メント形トランジスタ(enhanced transistor)との組合
せからなる。前記デプレッション形トランジスタはデプ
レッションイオン(アクセプタ不純物)の注入により負
(−)のしきい値電圧を有し、ゲート電極に0Vの電圧
を印加するとオン状態を維持する。前記エンハンスメン
ト形トランジスタはコード(code)イオン(ドナー不純
物)の注入によりチャネル領域にカウントドーピング(c
ount-doping)して約0.7Vのしきい電圧を有するよう
にするため、マスクROMのオフトランジスタとして作
用する。
【0003】以下、添付図面を参照して従来のマスクR
OMセル及びその製造方法を説明する。図1は従来のマ
スクROMセルを示す斜視図である。
【0004】図1に示すように、p型半導体基板11の
表面内において、一方向に延び、かつ互いに所定の間隙
をあけて配置される複数の不純物拡散領域13が形成さ
れ、前記半導体基板11の表面にゲート絶縁膜14が形
成される。そして、前記ゲート絶縁膜14上において、
前記複数の不純物拡散領域13と直交する方向に延び、
かつ互いに所定の間隙をあけて配置される複数のゲート
ライン15aが形成されている。
【0005】ここで、前記各不純物拡散領域13が形成
された部位における前記ゲート絶縁膜14には他の部分
よりも一層厚い熱酸化膜14aが形成される。図2
(a)〜図3(b)は上記構成を持つ従来のマスクRO
Mセルの製造方法を工程順に示す断面図である。
【0006】まず、図2(a)に示すように、p型半導
体基板11の全面にしきい値電圧を調節するべくB
+(ホウ素)不純物イオンを注入する。次いで、図2
(b)に示すように、前記半導体基板11上にフォトレ
ジスト12を塗布した後、露光及び現像工程で前記フォ
トレジスト12をパターニングする。そして、前記パタ
ーニングされたフォトレジスト12をマスクとして用い
て露出した半導体基板11の全面に高濃度のn型不純物
イオンを注入することにより、前記半導体基板11の表
面内において、一方向に延びるように、かつ互いに所定
の間隙をあけて配置される複数の不純物拡散領域13を
形成する。
【0007】図3(a)に示すように、前記フォトレジ
スト12を除去し、前記複数の不純物拡散領域13が形
成された半導体基板11の表面に熱酸化処理を施してゲ
ート絶縁膜14を形成する。このとき、前記不純物注入
により形成された複数個の不純物拡散領域13では他の
ゲート絶縁膜14よりも厚い熱酸化膜14aが形成され
る。そして、前記ゲート絶縁膜14を含む半導体基板1
1の全面にポリシリコン層15を形成する。
【0008】図3(b)に示すように、前記ポリシリコ
ン層15上にフォトレジスト(図示せず)を塗布した
後、露光及び現像工程でフォトレジストをパターニング
する。次いで、前記パターニングされたフォトレジスト
をマスクとして前記ポリシリコン層15を前記複数の不
純物拡散領域13と直交するよう選択的に除去して、複
数のゲートライン15aを形成する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
マスクROMセル及びその製造方法では次のような問題
点があった。
【0010】すなわち、半導体基板を熱酸化してゲート
絶縁膜を形成する際、不純物拡散領域が拡散することに
より各不純物拡散領域間の距離が狭くなる。これによ
り、チャネル領域が小さくなるというショットチャネル
効果をもたらすため、セルのサイズを小さくするには限
界があった。
【0011】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、短チャネル
効果を防止してセルのサイズを小さくするようにしたマ
スクROMセル及びその製造方法を提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の請求項1のマスクROMセルは、第1導電型
の半導体基板と、前記半導体基板の表面内において、一
方向に延びるように形成され、かつ互いに一定の間隙を
あけて配置される複数の第2導電型の不純物拡散領域
と、前記各不純物拡散領域上に形成され、CVD酸化膜
或いは窒化膜からなり、不純物拡散領域とほぼ同じ幅を
有する絶縁膜と、前記各絶縁膜間の半導体基板上に形成
されるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜及び絶縁膜上
において、前記各不純物拡散領域と直交するように延び
るように形成され、かつ互いに所定の間隙をあけて配置
される複数の導電ラインとを備えることを特徴とする。
【0013】そして、上記目的を達成するための本発明
の請求項2のマスクROMセルの製造方法は、第1導電
型半導体基板を用意する段階と、前記半導体基板の表面
内において、一方向に延び、かつ互いに所定の間隙をあ
けて配置される複数の第2導電型不純物拡散領域を形成
する段階と、前記各不純物拡散領域上にCVD酸化膜或
いは窒化膜からなり、不純物拡散領域とほぼ同じ幅を有
る絶縁膜を形成する段階と、各絶縁膜間において前記
半導体基板の表面にゲート絶縁膜を形成する段階と、前
記ゲート絶縁膜及び絶縁膜上において、前記各不純物拡
散領域に直交するように延び、かつ互いに所定の間隙を
あけて配置される複数の導電ラインを形成する段階とを
備えることを特徴とする。
【0014】請求項の発明は、前記ゲート絶縁膜は熱
酸化処理により形成されることを特徴とする
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
一実施形態に従うマスクROMセル及びその製造方法を
詳細に説明する。
【0016】図4は本実施形態のマスクROMセルを示
す斜視図である。図4に示すように、p型半導体基板2
1の表面内において、一方向に延び、かつ互いに所定の
間隙をあけて配置される複数の不純物拡散領域23が形
成され、前記各不純物拡散領域領域23の半導体基板2
1上にCVD酸化膜、窒化膜等の絶縁膜24が形成され
る。そして、前記各不純物拡散領域23の間の前記半導
体基板21上にゲート絶縁膜25が形成され、前記絶縁
膜24及びゲート絶縁膜25上において、前記各不純物
拡散領域23と直交する方向に延び、かつ互いに所定の
間隙をあけて配置されるポリシリコンからなる複数のゲ
ートライン26aが形成される。ここで、不純物拡散領
域23は直方体形状をなし、深さ方向にわたって実質的
に一定の幅を有する。
【0017】図5(a)〜図6(b)は本発明の一実施
形態に従うマスクROMセルの製造方法を工程順に示す
断面図である。まず、図5(a)に示すように、p型半
導体基板21の全面にしきい値電圧を調節するべくB+
不純物イオンを注入する。
【0018】次いで、図5(b)に示すように、前記半
導体基板21上にフォトレジスト22を塗布した後、露
光及び現像工程で前記フォトレジスト22をパターニン
グする。そして、前記パターニングされたフォトレジス
ト22をマスクとして露出した半導体基板21の全面に
高濃度のn型不純物イオンを注入することにより、前記
半導体基板21の表面内において、一方向に延びるよう
に、かつ互いに所定の間隙をあけて配置される複数の不
純物拡散領域23を形成する。
【0019】図6(a)に示すように、前記フォトレジ
スト22を除去した後、前記複数の不純物拡散領域23
が形成された半導体基板21の全面に、CVD酸化膜、
窒化膜等の絶縁膜24を形成する。次いで、前記絶縁膜
24上にフォトレジスト(図示せず)を塗布した後、露
光及び現像工程でフォトレジストをパターニングする。
前記パターニングされたフォトレジストをマスクに用い
て絶縁膜24を選択的にパターニングする。このとき、
前記絶縁膜24は前記複数の不純物拡散領域23と同じ
方向に形成され、各不純物拡散領域23の半導体基板2
1上に残留するようにパターニングされる。そして、前
記絶縁膜24をマスクとして前記半導体基板21の全面
に熱酸化処理を施して、前記各不純物拡散領域23の間
の半導体基板21上にゲート絶縁膜25を形成する。こ
こで、前記ゲート絶縁膜25は、前記絶縁膜24を含む
半導体基板21の全面に絶縁膜を蒸着して形成してもよ
い。次いで、前記ゲート絶縁膜25を含む半導体基板2
1の全面にポリシリコン層26を形成する。
【0020】図6(b)に示すように、前記ポリシリコ
ン26上にフォトレジスト(図示せず)を塗布した後、
露光及び現像工程でフォトレジストをパターニングす
る。次いで、パターニングされたフォトレジストをマス
クに用いて前記ポリシリコン26を選択的にパターニン
グして複数個のゲートライン26aを形成する。この
際、前記複数のゲートライン26aは前記各不純物拡散
領域23と直交する方向に延びるように形成され、かつ
互いに所定の間隙をあけて配置される。
【0021】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、各不純物拡散
領域の幅を一定に維持して短チャネル効果を防止するた
め、セルのサイズを小さくすることができる。
【0022】
【0023】請求項の発明によれば、各不純物拡散領
域の基板上に絶縁膜を形成した後、絶縁膜をマスクとし
てゲート絶縁膜を形成することにより各不純物拡散領域
の幅を一定に維持しているため、短チャネル効果を防止
し、セルのサイズを小さくすることができる。
【0024】請求項の発明によれば、ゲート絶縁膜を
熱酸化処理で形成することにより、セルのサイズを小さ
くすることができる
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のマスクROMセルを示す斜視図。
【図2】 図1のマスクROMセルの製造方法を工程順
に示す断面図。
【図3】 図2の工程に引き続き行われる製造工程を示
す断面図。
【図4】 本発明の一実施形態に従うマスクROMセル
を示す斜視図。
【図5】 図4のマスクROMセルの製造方法を工程順
に示す断面図。
【図6】 図5の工程に引き続き行われる製造工程を示
す断面図。
【符号の説明】
21 p型半導体基板 22 フォトレジスト 23 不純物拡散領域 24 絶縁膜 25 ゲート絶縁膜 26 ポリシリコン 26a ゲートライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8246 H01L 27/112

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型の半導体基板と、 前記半導体基板の表面内において、一方向に延びるよう
    に形成され、かつ互いに所定の間隙をあけて配置された
    複数の第2導電型の不純物拡散領域と、 前記各不純物拡散領域上に形成され、CVD酸化膜或い
    は窒化膜からなり、不純物拡散領域とほぼ同じ幅を有す
    る絶縁膜と、 前記各絶縁膜間の半導体基板上に形成されるゲート絶縁
    膜と、 前記ゲート絶縁膜及び絶縁膜上において、前記各不純物
    拡散領域と直交する方向に延びるように形成され、かつ
    互いに所定の間隙をあけて配置された複数の導電ライン
    と、 を備えることを特徴とするマスクROMセル。
  2. 【請求項2】 第1導電型半導体基板を用意する段階
    と、 前記半導体基板の表面内において、一方向に延び、かつ
    互いに所定の間隙をあけて配置される複数の第2導電型
    の不純物拡散領域を形成する段階と、 前記各不純物拡散領域上にCVD酸化膜或いは窒化膜か
    らなり、不純物拡散領域とほぼ同じ幅を有する絶縁膜を
    形成する段階と、 前記各絶縁膜間の半導体基板の表面にゲート絶縁膜を形
    成する段階と、 前記ゲート絶縁膜及び絶縁膜上において、前記各不純物
    拡散領域に直交する方向に延び、かつ互いに所定の間隙
    をあけて配置される複数の導電ラインを形成する段階
    と、 を備えることを特徴とするマスクROMセルの製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記ゲート絶縁膜は熱酸化処理により
    形成されることを特徴とする請求項2記載のマスクRO
    Mセルの製造方法。
JP10348194A 1997-12-30 1998-12-08 マスクromセル及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3113863B2 (ja)

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