JPH05291537A - マスクromおよびその製造方法 - Google Patents

マスクromおよびその製造方法

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JPH05291537A
JPH05291537A JP4085162A JP8516292A JPH05291537A JP H05291537 A JPH05291537 A JP H05291537A JP 4085162 A JP4085162 A JP 4085162A JP 8516292 A JP8516292 A JP 8516292A JP H05291537 A JPH05291537 A JP H05291537A
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JP
Japan
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word line
mask rom
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film
region
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JP4085162A
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Masahide Nishimura
正秀 西村
Noriyuki Suzuki
範之 鈴木
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスクROMおよびその製造方法に関し、ワ
ード線を低抵抗化してアクセスの高速化を実現し、主な
製造工程の後にイオンを注入してプログラムを書き込む
ことによって納期を短縮することができるマスクROM
を提供する。 【構成】 ワード線3と電気的に並列に接続される低抵
抗の裏打ち配線8を、メモリセル領域内ではチャネル領
域(部)5と重ならないように形成し、特定のセルのチ
ャネル領域(部)5に不純物イオンを注入することによ
ってデータを書き込むようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マスクROMおよびそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の情報処理が多様化し、
その製品開発の迅速化が期待されるため、情報蓄積用マ
スクROMに対するユーザーからの要求は、可能な限り
納期を短縮することと、アクセス時間を高速化すること
が中心になっており、従来のマスクROMのセル構造に
よってはこの要求に対応できなくなっている。
【0003】従来、マスクROMにおいては、短納期化
のために、ユーザーデータの焼き込み(プログラミン
グ)工程をマスクROMの主な製造工程を終了した後に
行うことによって対応していた。例えば、幾つかあるセ
ル構造で最も集積度が高いNAND型セル構造を用いた
マスクROMにおいては、イオン注入法によるプログラ
ミングを、当初はワード線(ゲート電極)形成前に行っ
ていたが、現在は、納期を短縮するためワード線を形成
した後に行っている。
【0004】他方、アクセスの高速化のためには、セン
スアンプの高感度化等の回路設計的な対処とは別に、ワ
ード線材料として低抵抗材料を用いワード線の抵抗を低
下して時定数を低減するといった製造上の対処が行われ
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図3(A)〜(C)
は、マスクROMの要解決課題説明図(1)である。こ
の図において、41は半導体基板、42はゲート絶縁
膜、43はワード線、44は拡散層、45はチャネル
部、46は低抵抗材料層である。
【0006】この図によって、従来の技術における要解
決課題を説明する。図3(A)は、従来のマスクROM
の構成説明図である。この従来のマスクROMにおいて
は、半導体基板41の表面にゲート絶縁膜42を形成
し、その上に複数のゲート電極であるワード線43を形
成し、このワード線43の間に拡散層44を形成し、各
ワード線43の下にはチャネル部45を形成している。
【0007】このマスクROMのワード線43はポリシ
リコン等のやや抵抗値の高い材料で形成され、かつ薄い
ため、高抵抗になり、このワード線43を含む回路の時
定数が大きくなってアクセス時間が大きく、動作の高速
化の要望に応えることができなかった。
【0008】この従来技術におけるワード線43を低抵
抗化するためには、第1にワード線43の材料をそのま
まにして断面積を大きくすることが考えられる。図3
(B)は、ワード線43の材料を従来のままにして厚さ
を厚くして低抵抗化を図る試みを説明する構成図であ
る。このマスクROMにおいては、半導体基板41の表
面にゲート絶縁膜42を形成し、その上に複数の厚いワ
ード線43が形成され、このワード線43の間に拡散層
44が形成され、また、各ワード線43の下にはチャネ
ル部45が形成されている。
【0009】このマスクROMのワード線43は断面積
が大きくなるため低抵抗化するが、ワード線43の厚さ
がある程度以上になると、このワード線43を通してプ
ログラムを書き込むためのイオンを注入することができ
なくなり、ワード線43の形成後にプログラムを書き込
んで納期を短縮するという試みを実現することができな
い。
【0010】また、ワード線43を低抵抗化するために
は、第2にワード線43の厚さをそのままにして、その
材料を低抵抗材料に変えること、あるいは、従来のワー
ド線43の上に低抵抗材料層を重ねて形成することが考
えられる。図3(C)は、ワード線43の上に低抵抗材
料層を重ねて形成してワード線の低抵抗化を図る試みを
説明する構成図である。
【0011】このマスクROMにおいては、半導体基板
41の表面にゲート絶縁膜42を形成し、その上に複数
の薄いワード線43を形成し、このワード線43の上に
低抵抗材料層46を形成し、ワード線の間に拡散層44
を形成し、各ワード線43の下にはチャネル部45を形
成している。
【0012】このマスクROMのワード線43は低抵抗
材料層46によって低抵抗化するが、WSi等の低抵抗
材料はイオンを透過しないから、ワード線の形成後に、
このワード線43を通してイオンを注入してプログラム
を書き込み納期を短縮することができなくなる。
【0013】マスクROMのワード線の抵抗を低減する
方法として下記の第3の方法が考えられる。図4
(A),(B)は、マスクROMの要解決課題説明図
(2)である。この図において、51は半導体基板、5
2はゲート絶縁膜、53はワード線、54は拡散層、5
5はチャネル部、56はフィールド絶縁膜、57は層間
絶縁膜、58はコンタクトホール、59は裏打ち配線で
ある。
【0014】図4(A)は従来のSRAMやDRAMの
断面図であり、図4(B)はその直角方向の断面図であ
る。この図は、SRAMやDRAMにおいてワード線を
低抵抗化するために従来から採用されている裏打ちとい
う手法を示すものである。この装置においては、半導体
基板51の上にゲート絶縁膜52を形成し、その上に複
数のワード線53を形成し、ワード線53の間に拡散層
54を形成し、ワード線53の下にチャネル部55を形
成する。
【0015】そして、その上にフィールド絶縁膜56と
層間絶縁膜57を形成し、ワード線53の上に、フィー
ルド絶縁膜56と層間絶縁膜57を介して、低抵抗の裏
打ち配線59を形成し、適宜の間隔でコンタクトホール
58を通して、ワード線53と裏打ち配線59を接続し
てワード線53を低抵抗化している。
【0016】しかし、この手法をマスクROMに適用し
ようとすると、ワード線53の上に低抵抗の裏打ち配線
59が形成されているため、裏打ち配線59を形成した
後にこの裏打ち配線59を通してプログラムを書き込む
ことができないため、納期を短縮することができなくな
る。
【0017】本発明は、ワード線を低抵抗化してアクセ
スの高速化を実現するとともに製造工程後にイオンを注
入してプログラムを書き込むことによって納期を短縮す
ることができるマスクROMを提供することを目的とす
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるマスクR
OMにおいては、ワード線と並列に電気的に接続される
低抵抗の裏打ち配線が、メモリセル領域内ではチャネル
領域と重ならないように形成されている構成を採用し
た。
【0019】また、本発明にかかるマスクROMの製造
方法においては、ワード線と並列に電気的に接続される
低抵抗の裏打ち配線をメモリセル領域内ではチャネル領
域と重ならないように形成し、特定のセルのチャネル領
域にイオンを注入することによってデータを書き込む工
程を採用した。
【0020】
【作用】図1(A),(B)は、本発明の原理説明図で
ある。この図において、1はシリコン基板、2はゲート
絶縁膜、3はワード線、4は拡散領域、5はチャネル
部、6は層間絶縁膜、7はコンタクトホール、8は裏打
ち配線、9はフォトレジスト膜、10は開口、11は不
純物イオンである。
【0021】本発明によるNAND型マスクROMにお
いては、シリコン基板1の上にゲート絶縁膜2を形成
し、その上に例えばポリシリコンからなるワード線3を
形成し、このワード線3にアラインメントしてソース領
域とドレイン領域となる拡散領域4を形成し、その上に
層間絶縁膜6を形成し、この層間絶縁膜6にワード線3
の上に適宜の間隔をおいてコンタクトホール7を形成
し、その上に例えばタングステンシリサイド(WSi)
からなる裏打ち配線8をワード線3と平行に、ワード線
3のチャネル部と重ならないように形成する。
【0022】そしてこの適当間隔で形成された層間絶縁
膜6のコンタクトホール7の上には、裏打ち配線8が屈
曲して延在し、このコンタクトホール7を通してワード
線3と接続されている(以上図1(A)参照)。
【0023】このNAND型マスクROMにプログラム
を書き込むためには、表面全体にフォトレジスト膜9を
形成し、書き込むべきセルのワード線3の上に開口10
を形成し、この開口10を通してワード線3の下に形成
されているチャネル部5に不純物イオン11を注入して
そのセルのしきい値を変化させる。
【0024】このように、本発明によると、裏打ち配線
を形成した後でも不純物イオンを注入することによって
プログラムを書き込むことができ、短納期の要求に応え
ながらも、同時に高速アクセスの要求に応えることも可
能である(以上図1(B)参照)。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (第1実施例)図2(A)〜(C)は、第1実施例のマ
スクROMの説明図である。この図において、21はシ
リコン基板、22はフィールド酸化膜、23はワード
線、24は拡散領域、25は第1の層間絶縁膜、26は
裏打ち配線、26−1は裏打ち配線の接続部、27は第
2の層間絶縁膜である。この実施例のマスクROMの断
面図(図2(A))とその平面図(図2(B))によっ
て、その構成と製造方法を説明する。
【0026】第1工程 シリコン基板21の表面を、シリコン窒化膜をマスクに
して熱酸化してフィールド酸化膜22を形成する。メモ
リセルを形成する領域には、熱酸化によって厚さ250
Åのゲート絶縁膜を形成する。
【0027】第2工程 このフィールド酸化膜22を含む全面にCVDによって
厚さ2500Åのポリシリコン膜を形成し、このポリシ
リコン膜をフォトリソグラフィー技術によってパターニ
ングして適宜の間隔で千鳥足状に折れ曲がる形状のワー
ド線(ゲート電極)23を形成する。
【0028】第3工程 フィールド酸化膜22をマスクにして不純物を導入する
ことによって拡散領域24を形成する。
【0029】第4工程 その上全体に熱酸化あるいはCVDによって厚さ500
Åの第1の層間絶縁膜25を形成する。この第1の層間
絶縁膜25の上の全面に、CVDによって厚さ3000
Åのタングステンシリサイド(WSi)膜を形成し、こ
のWSi膜をフォトリソグラフィー技術によってパター
ニングして、メモリセルの上ではワード線23と重なら
ず、前記のワード線23が折れ曲がる位置で、ワード線
23が折れ曲がる方向とは逆の方向に千鳥足状に折れ曲
がる形状の裏打ち配線26を形成する。なお、ワード線
23と裏打ち線26が重なりあう部分で、ワード線23
と裏打ち線26がコンタクトホール26−1を通して接
続される。
【0030】第5工程 特定のメモリセルのチャネル部に不純物をイオン注入し
て、MOSFETのしきい値(Vth)を変化することに
よってプログラミングする。この場合、不純物をイオン
注入するメモリセルのチャネル部に裏打ち配線28が存
在しないから、リン(P)の場合、180keV程度の
加速エネルギーによってしきい値電圧Vthを変化するに
足る1×1014cm-2オーダーのドーズ量での注入が可
能であり、通常の半導体装置の製造工程で用いられてい
るイオン注入装置によって不純物を打ち込むことができ
る。
【0031】第6工程 その上にCVDによって厚さ5000ÅのBPSGから
なる第2の層間絶縁膜27を形成し、この第2の層間絶
縁膜27に第2のコンタクトホールを形成し、その上に
Al膜を形成しパターニングすることによってビット線
を形成する。そしてその上に、このAl膜からなるビッ
ト線にストレスを与えないように400℃以下の温度の
プラズマCVDによってSi3 4 からなるパッシベー
ション膜を形成して完成する。
【0032】図2(C)は、図2(A),(B)に示さ
れたこの実施例のマスクROMの回路構成図である。ワ
ード線(ゲート電極)23と裏打ち配線26が平行に、
かつ、チャネル領域を避けて配置され、適宜の間隔をお
いて電気的に並列接続されていることが示されている。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
裏打ち配線を形成した後でも不純物イオンを注入するこ
とによってプログラムを書き込むことができるために、
裏打ち配線を形成した段階のマスクROMを同一の製造
工程によって多量に製造しておき、ユーザーから出され
る仕様に応じて選択的にイオン注入することによってプ
ログラムを書き込み、層間絶縁膜とAl配線とパッシベ
ーション膜を形成してユーザーに供給することができる
ため、納期が短縮され、同時にワード線が低抵抗化する
ため高速アクセスの要求に応えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A),(B)は本発明の原理説明図である。
【図2】(A)〜(C)は第1実施例のマスクROMの
説明図である。
【図3】(A)〜(C)はマスクROMの要解決課題説
明図(1)である。
【図4】(A),(B)はマスクROMの要解決課題説
明図(2)である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 ゲート絶縁膜 3 ワード線 4 拡散領域 5 チャネル部 6 層間絶縁膜 7 コンタクトホール 8 裏打ち配線 9 フォトレジスト膜 10 開口 11 不純物イオン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワード線と並列に電気的に接続される低
    抵抗の裏打ち配線が、メモリセル領域内ではチャネル領
    域と重ならないように形成されていることを特徴とする
    マスクROM。
  2. 【請求項2】 ワード線と並列に電気的に接続される低
    抵抗の裏打ち配線をメモリセル領域内ではチャネル領域
    と重ならないように形成し、特定のセルのチャネル領域
    にイオンを注入することによってデータを書き込むこと
    を特徴とするマスクROMの製造方法。
JP4085162A 1992-04-07 1992-04-07 マスクromおよびその製造方法 Withdrawn JPH05291537A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101102976B1 (ko) * 2005-12-22 2012-01-10 매그나칩 반도체 유한회사 마스크롬의 제조방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 19990608