JPH06140601A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JPH06140601A
JPH06140601A JP28901392A JP28901392A JPH06140601A JP H06140601 A JPH06140601 A JP H06140601A JP 28901392 A JP28901392 A JP 28901392A JP 28901392 A JP28901392 A JP 28901392A JP H06140601 A JPH06140601 A JP H06140601A
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JP
Japan
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memory transistor
transistor
type
type memory
memory
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Application number
JP28901392A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahide Kaneko
正秀 金子
Nobuaki Minamide
進昭 南出
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH06140601A publication Critical patent/JPH06140601A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase memory cell current and improve speed by shortening only the effective gate length of the depletion type memory transistor of a NAND type memory cell array arranged in matrix. CONSTITUTION:Among gate electrodes 1A which have a multilayer structure, E-type memory transistors Tr1, Tr3 and Tr4 have the same width bottom layer polysilicon 5 and the top layer silicide 6 and a D-type memory transistor Tr2 is formed of polysilicon 5 which has a narrow width compared with the silicide 6. Among the plurality of insulating gate type transistors arranged in series, the effective channel length between the source and the drain of the D-type memory transistor Tr2 is shortened. Therefore, memory cell current that flows through the D-type memory transistor Tr2 is increased and as a result, the operation speed is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体記憶装置に関
し、特にNAND型メモリセルを用いたマスクROM
(Mask Programmable Read-Only-Memory )の高速化を
実現するためのメモリセル構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a mask ROM using NAND type memory cells.
The present invention relates to a memory cell structure for realizing (Mask Programmable Read-Only-Memory) speedup.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、4Mビット以上の大容量マスクR
OMでは、高集積化のためにGND線が少なくて済むN
AND型メモリセルを用いることが一般的である。ここ
でまずNAND型メモリセルアイについて説明する。図
7(a),(b)は一般的なNAND型メモリセルアレ
イの構造を示すそれぞれ平面図、断面図である。図にお
いて、Tr11 〜Tr35 は複数行(図では5行)、複数列
(図では3列)のマトリクス状に配置された複数個(図
では15=5×3個)のメモリトランジスタであり、こ
れらはMOSトランジスタで構成されている。WL1
WL5 はワード線であり、その各々が対応した行に配列
された複数のメモリトランジスタのゲート電極1と一体
に形成されている。211,221,231はドレイン領域で
あり、そして216,226,236はソース領域である。B
1 ,BL2,BL3はそれぞれドレイン領域211
21,231とコンタクトホールにて接続されるビット線
である。メモリトランジスタTr11 〜Tr15 、Tr21
r25 、Tr31 〜Tr35 はそれぞれソース・ドレイン領
域212〜215、222〜225、232〜235を共有し、直列
に連なっている。また、4は上述したドレイン領域、ソ
ース・ドレイン領域及びソース領域が形成された基板で
あり、3はこの基板4上に形成された、各メモリトラン
ジスタのゲート絶縁膜である。なお、このゲート絶縁膜
3は図7(a)では省略されている。
2. Description of the Related Art Currently, a large-capacity mask R of 4 Mbits or more
In OM, the number of GND lines is small because of high integration N
It is common to use an AND type memory cell. First, the NAND type memory cell eye will be described. 7A and 7B are a plan view and a sectional view, respectively, showing the structure of a general NAND type memory cell array. In the figure, T r11 to T r35 are a plurality (15 = 5 × 3 in the figure) of memory transistors arranged in a matrix of a plurality of rows (five rows in the figure) and a plurality of columns (three columns in the figure). , These are composed of MOS transistors. WL 1 ~
WL 5 is a word line, each of which is formed integrally with the gate electrodes 1 of the plurality of memory transistors arranged in the corresponding row. 2 11 , 2 21 and 2 31 are drain regions, and 2 16 , 2 26 and 2 36 are source regions. B
L 1 , BL 2 , BL 3 are drain regions 2 11 , respectively.
Bit lines connected to 2 21 and 2 31 through contact holes. Memory transistors T r11 to T r15 , T r21 to
T r25 and T r31 to T r35 share the source / drain regions 2 12 to 2 15 , 222 2 to 2 25 , 2 32 to 2 35 , respectively, and are connected in series. Further, 4 is a substrate on which the above-mentioned drain region, source / drain region and source region are formed, and 3 is a gate insulating film of each memory transistor formed on this substrate 4. The gate insulating film 3 is omitted in FIG.

【0003】そして以上のような構造のメモリセルアレ
イを形成するには、シリコン基板4の一主面に素子分離
用の酸化膜(図示せず)を形成し、記憶させたい情報に
応じてイオン注入等の方法によりメモリトランジスタT
r11〜Tr35のタイプを決定し、各メモリトランジスタT
r11〜Tr35のゲート電極1をワード線WL1 〜WL5
一体に形成した後、各メモリトランジスタTr11〜Tr35
のドレイン領域、ソース・ドレイン領域及びソース領域
11〜236を例えば拡散で形成する。次いでドレイン領
域211,221,231にコンタクトホールを設け、ここで
それぞれビット線BL1 ,BL2,BL3と接続し、最後
に保護膜(図示せず)を設ける。
In order to form a memory cell array having the above structure, an oxide film (not shown) for element isolation is formed on one main surface of the silicon substrate 4, and ion implantation is performed according to the information to be stored. Memory transistor T by a method such as
Determine the type of r11 to Tr35 , and select each memory transistor T
r11 After the gate electrode 1 through T r35 are formed integrally with the word line WL 1 to WL 5, each memory transistor T r11 through T r35
The drain region, the source / drain region and the source regions 2 11 to 2 36 are formed by, for example, diffusion. Next, contact holes are formed in the drain regions 2 11 , 2 21 , and 2 31 , which are connected to the bit lines BL 1 , BL 2 , and BL 3 , respectively, and finally a protective film (not shown) is provided.

【0004】次に動作について説明する。図7のNAN
D型メモリセルアレイでは、例えばメモリトランジスタ
r22 を選択しよとする場合、メモリトランジスタT
r22 のゲート電極1であるワード線WL2 を低レベル
(“L”、通常接地電位)にすると共に、その他の非選
択メモリトランジスタTr1n〜Tr3n(n=1、3、4、
5)のゲート電極1であるワード線WL1 ,WL3〜W
5を高レベル(“H”、通常電源電位Vcc)にす
る。このとき選択されたメモリトランジスタTr22 は、
記憶させたい情報つまり書き込み情報が“1”の場合に
は、例えばイオン注入法等によりOV以下のD型(ディ
プレッション型)にし、“0”の場合にはOV以上のE
型(エンハンスメント型)にする。図7(c)はメモリ
トランジスタのゲート電圧Vgsとそのチャネルに流れ
るソース・ドレイン電流Idsとの関係を示すグラフで
ある。E型では、ゲート電圧Vgsが“L”レベルのと
きにはメモリトランジスタがオフしているためソース・
ドレイン電流Idsは流れないが、ゲート電圧Vgsが
“H”レベルのときにはメモリトランジスタがオンして
ソース・ドレイン電流Idsは流れる。一方、D型では
ゲート電圧Vgsが“L”レベルか“H”レベルかと無
関係にソース・ドレイン電流Idsは定常的に流れる。
Next, the operation will be described. NAN in Figure 7
In the D-type memory cell array, for example, when selecting the memory transistor T r22 , the memory transistor T r22 is selected.
The word line WL 2 which is the gate electrode 1 of r22 is set to a low level (“L”, usually ground potential), and the other non-selected memory transistors T r1n to T r3n (n = 1, 3, 4,
5) Word lines WL 1 , WL 3 to W which are the gate electrodes 1
The L 5 high level ( "H", normal power supply potential Vcc) to. The memory transistor T r22 selected at this time is
When the information to be stored, that is, the writing information is “1”, it is made into a D type (depletion type) of OV or lower by, for example, an ion implantation method, and when it is “0”, E of OV or higher.
Type (enhancement type). FIG. 7C is a graph showing the relationship between the gate voltage Vgs of the memory transistor and the source / drain current Ids flowing in its channel. In the E type, since the memory transistor is off when the gate voltage Vgs is at the “L” level,
Although the drain current Ids does not flow, when the gate voltage Vgs is at “H” level, the memory transistor is turned on and the source / drain current Ids flows. On the other hand, in the D type, the source / drain current Ids constantly flows regardless of whether the gate voltage Vgs is the “L” level or the “H” level.

【0005】ここで仮に選択されたメモリトランジスタ
r22 がD型の場合は、上述したようにゲート電圧がト
ランジスタ選択時に“L”レベルであってもソース・ド
レイン電流は流れる(オン状態)が、E型の場合は
“L”レベルでは電流は流れない(OFF状態)。この
とき他の非選択メモリトランジスタTr1n〜Tr3n(n=
1、3、4、5)は、各ゲート電圧が“H”レベルであ
るので、記憶されている内容に関わらずオン状態であ
り、従ってメモリトランジスタTr22 の記憶内容によっ
てビット線BL2 の電位は決定される。すなわちビット
線BL2 の電位は、メモリトランジスタTr22 の記憶情
報つまり読み出し情報が“1”の場合には“L”レベル
となり、“0”の場合には“H”レベルとなり、これが
後段に接続された図示しないセンスアンプに伝わり
“0”、“1”が判定される。このようにしてメモリト
ランジスタTr22 は選択されるのである。
If the selected memory transistor T r22 is of the D type, the source / drain current flows (ON state) even if the gate voltage is at the “L” level when the transistor is selected, as described above. In the case of the E type, no current flows at the "L" level (OFF state). At this time, the other non-selected memory transistors T r1n to T r3n (n =
1, 3, 4, 5) are in the ON state regardless of the stored contents because each gate voltage is at the “H” level, and therefore the potential of the bit line BL 2 depends on the stored contents of the memory transistor Tr 22. Is determined. That is, the potential of the bit line BL 2 becomes “L” level when the stored information, that is, read information of the memory transistor T r22 is “1” and becomes “H” level when it is “0”, which is connected to the subsequent stage. The signal is transmitted to the sense amplifier (not shown) and "0" or "1" is determined. In this way, the memory transistor T r22 is selected.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
半導体記憶装置では、NAND型メモリセルのメモリト
ランジスタが直列に連なっているため、メモリセル電流
が各トランジスタのオン抵抗によって左右され、このオ
ン抵抗が高くなるとビット線の電位を充分に放電するの
に時間がかかり、動作の高速化を妨げるという問題点が
あった。
In the conventional semiconductor memory device as described above, since the memory transistors of the NAND type memory cell are connected in series, the memory cell current depends on the ON resistance of each transistor. When the resistance becomes high, it takes time to fully discharge the potential of the bit line, which hinders the speeding up of the operation.

【0007】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、記憶させる内容に応じてメモリ
トランジスタのタイプひいては形状を変え、メモリセル
電流を増加させることにより、高速動作を行う半導体記
憶装置を得ることを目的としている。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and changes the type and hence the shape of the memory transistor in accordance with the contents to be stored, thereby increasing the memory cell current to perform a high speed operation. The purpose is to obtain a semiconductor memory device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る半導体記憶装置は、第2のメモリトランジスタの第1
の導電体のゲート長を第1のメモリトランジスタの第1
の導電体のゲート長より短くし、前記第2のメモリトラ
ンジスタのソース・ドレインの間の間隔を前記第1のメ
モリトランジスタのソース・ドレイン間の間隔より短く
したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device comprising:
The gate length of the conductor of the first memory transistor of the first
Is shorter than the gate length of the conductor, and the distance between the source and drain of the second memory transistor is shorter than the distance between the source and drain of the first memory transistor.

【0009】この発明の請求項2に係わる半導体記憶装
置は、第1のメモリトランジスタのソース・ドレイン領
域が複数の不純物濃度を有するのに対し、第2のメモリ
トランジスタのソース・ドレイン領域が単一の不純物濃
度を有するものである。
In the semiconductor memory device according to claim 2 of the present invention, the source / drain region of the first memory transistor has a plurality of impurity concentrations, whereas the source / drain region of the second memory transistor has a single impurity concentration. It has an impurity concentration of.

【0010】[0010]

【作用】請求項1に係る発明では、メモリトランジスタ
に記憶させる内容に応じて、ソース・ドレイン間の実効
チャネル長を変化させて、第2のメモリトランジスタの
オン抵抗を低減するようにしたので、メモリセル電流が
増大する。
According to the first aspect of the invention, the effective channel length between the source and drain is changed according to the contents stored in the memory transistor to reduce the on-resistance of the second memory transistor. The memory cell current increases.

【0011】請求項2に係る発明では、メモリトランジ
スタに記憶させる内容に応じて、メモリトランジスタの
耐圧を上げるために形成されるサイドウォールを除去し
て、第2のメモリトランジスタのオン抵抗を低減するよ
うにしたので、メモリセル電流が増大する。
According to the second aspect of the present invention, the side wall formed to increase the withstand voltage of the memory transistor is removed according to the contents to be stored in the memory transistor to reduce the on-resistance of the second memory transistor. As a result, the memory cell current increases.

【0012】[0012]

【実施例】実施例1.図1はこの発明による半導体記憶
装置の実施例1を示す断面図であり、図7と同一の符号
は同一またはそれに相当する部分を示す。図中、Tr1
r4はメモリトランジスタであって、積層構造のゲート
電極1Aの中で下層の第1の導電体例えばポリシリコン
5と上層の第2の導電体例えばシリサイド材6とが同一
幅のトランジスタTr1,Tr3,Tr4が第1のメモリトラ
ンジスタ例えばE型メモリトランジスタであり、上層の
シリサイド材6に比べて幅が狭い下層のポリシリコン5
のトランジスタTr2が第2の例えばD型メモリトランジ
スタである。メモリトランジスタは、正常に機能して短
チャネル効果を起こさないようにするためには最低限の
チャネル長を必要とする。チャネル長が最低減のチャネ
ル長よりも短いと、メモリトランジスタはリークを起こ
してしまい、反対に充分に長いと、オン抵抗が高くな
り、特にD型メモリトランジスタでは、そのオン抵抗の
ためにメモリセル電流が少なくなり、高速動作の妨げと
なってしまう。そこで実効チャネル長をD型メモリトラ
ンジスタに限って選択的に短くすることでE型メモリト
ランジスタの短チャネル効果を防ぎながら、D型メモリ
トランジスタのオン抵抗を低減している。
EXAMPLES Example 1. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 7 designate the same or corresponding portions. In the figure, T r1 ~
T r4 is a memory transistor, and in the laminated gate electrode 1A, a transistor T r1 in which a lower first conductor such as polysilicon 5 and an upper second conductor such as a silicide material 6 have the same width, T r3 and T r4 are the first memory transistors, for example, E-type memory transistors, and the polysilicon 5 in the lower layer is narrower than the silicide material 6 in the upper layer.
Transistor T r2 is a second D-type memory transistor, for example. Memory transistors require a minimum channel length to function properly and not cause short channel effects. When the channel length is shorter than the minimum channel length, the memory transistor leaks. On the contrary, when the channel length is sufficiently long, the ON resistance becomes high. Particularly, in the D-type memory transistor, the ON resistance causes the memory cell to leak. The current is reduced, which hinders high-speed operation. Therefore, the effective channel length is selectively shortened only for the D-type memory transistor to prevent the short-channel effect of the E-type memory transistor and reduce the on-resistance of the D-type memory transistor.

【0013】次に図1に示した半導体記憶装置の製造方
法を図2について説明する。まずプロセスP1でシリコ
ン基板4上に素子分離のための酸化膜(図示しない)を
形成し、プロセスP2でメモリトランジスタ全体を一度
E型にするためのイオン注入を行う。次に、プロセスP
3で所望の情報に対して選択的にD型メモリトランジス
タTr2を形成するためのイオン注入を行い、プロセスP
4でゲート電極1Aを形成する。このときE型、D型メ
モリトランジスタTr1〜Tr4共に同一の形状でポリシリ
コン5、シリサイド材6の順で積層し、パターニングす
る。次に、プロセスP5においてプロセスP2で使用し
たガラスマスクを用いて、再び選択的にマスキングを行
い、D型メモリトランジスタTr2のみを露出させるエッ
チングを行う。このときポリシリコン5とシリサイド材
6でエッチングレートが異なる様に調整し、ポリシリコ
ン5のゲート長をシリサイド材6より短くする。次に、
プロセスP6で各メモリトランジスタの拡散領域形成の
ためにイオン注入を行うが、この時D型メモリトランジ
スタTr2のゲート段差内までイオン注入をするためイオ
ン注入に角度(入射角)を設ける。そして、プロセスP
7で層間膜を形成した後、コンタクトホールを開孔し、
プロセスP8でビット線BL2 となる金属配線を設け、
最後にプロセスP9にて保護膜を形成する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor memory device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. First, in process P1, an oxide film (not shown) for element isolation is formed on the silicon substrate 4, and in process P2, ion implantation for once making the entire memory transistor into E type is performed. Next, process P
In step 3, ion implantation for selectively forming desired D-type memory transistor T r2 is performed on desired information, and process P is performed.
The gate electrode 1A is formed at 4. At this time, the E-type and D-type memory transistors T r1 to T r4 have the same shape, and the polysilicon 5 and the silicide material 6 are stacked in this order and patterned. Next, in process P5, the glass mask used in process P2 is used to perform selective masking again, and etching is performed to expose only the D-type memory transistor Tr2 . At this time, the etching rates of the polysilicon 5 and the silicide material 6 are adjusted to be different, and the gate length of the polysilicon 5 is made shorter than that of the silicide material 6. next,
In process P6, ion implantation is performed to form a diffusion region of each memory transistor. At this time, an angle (incident angle) is provided for ion implantation to implant ions into the gate step of the D-type memory transistor Tr2 . And process P
After forming the interlayer film in 7, contact holes are opened,
In process P8, a metal wiring to be the bit line BL 2 is provided,
Finally, in process P9, a protective film is formed.

【0014】このように実施例1によれば、直列に配置
された複数の絶縁ゲート型トランジスタのうち、D型メ
モリトランジスタTr2のソース・ドレイン間の実効チャ
ネル長を短くするようにしたので、D型メモリトランジ
スタTr2を流れるメモリセル電流が増加し、その結果と
して動作速度が向上する。
As described above, according to the first embodiment, the effective channel length between the source and drain of the D-type memory transistor T r2 among the plurality of insulated gate transistors arranged in series is shortened. The memory cell current flowing through the D-type memory transistor T r2 increases, and as a result, the operating speed improves.

【0015】次に、図1に示した半導体記憶装置の他の
製造方法を図3について説明する。実施例1の上述した
製造方法では、D型メモリトランジスタTr2を形成する
イオン注入の工程をゲート形成前に行ったが、ここで
は、この工程をゲート形成後にゲート電極材料の上から
イオン注入を行うIITP方式(Ion Implant ThroughP
olysilicon)を使用して行う。
Next, another method of manufacturing the semiconductor memory device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In the manufacturing method of the first embodiment described above, the step of ion implantation for forming the D-type memory transistor T r2 was performed before the gate formation. Here, however, this step is performed by ion implantation from above the gate electrode material after the gate formation. ITP method (Ion Implant ThroughP)
olysilicon).

【0016】IITP方式を用いれば、図3のプロセス
フローにおいて、プロセスP1でシリコン基板4上に素
子分離のための酸化膜を形成し、プロセスP2でメモリ
トランジスタ全体を一度E型にするためイオン注入を行
い、プロセスP4にてゲート電極1Aを形成した後に所
望の情報に対して選択的にD型メモリトランジスタTr2
を形成するための選択エッチング(プロセスP5)とイ
オン注入(プロセスP3)を行え、マスク合わせの回数
も一度で済み工程短縮、工期短縮となる。以後、上記実
施例1と同様にしてプロセスP6〜P9を行うと最終的
なメモリトランジスタTr1〜Tr4は上記実施例1と同じ
になり、効果も同等のものが得られる。
If the IITP method is used, in the process flow of FIG. 3, an oxide film for element isolation is formed on the silicon substrate 4 in the process P1, and ion implantation is performed in the process P2 to once make the entire memory transistor into the E type. After forming the gate electrode 1A in process P4, the D-type memory transistor T r2 is selectively selected for desired information.
Selective etching (process P5) and ion implantation (process P3) for forming the mask can be performed, and the number of times of mask alignment can be completed once, and the process and the construction period can be shortened. After that, if processes P6 to P9 are performed in the same manner as in the first embodiment, the final memory transistors T r1 to T r4 become the same as those in the first embodiment, and the same effect can be obtained.

【0017】実施例2.図4はこの発明の実施例2を示
す断面図であり、図1と同一の符号は同一またはそれに
相当する部分を示す。図中、ゲート電極1Aの側面にサ
イドウォール例えば酸化膜7を形成したLDD(Lightl
y Doped Drain)構造を成しているメモリトランジスタT
r1,Tr3,Tr4がE型メモリトランジスタであり、ゲー
ト電極1Aの側面に酸化膜7の無いメモリトランジスタ
r2がD型メモリトランジスタである。ここでLDD構
造について述べる。LDDはソース・ドレイン領域の不
純物濃度をゲート電極1A近傍とそれ以外の部分とで変
えて、ゲート耐圧を上げる周知の技術である。製法は、
ゲート電極1Aの側面に酸化膜7を生成する前に、一度
ソフトドープという不純物濃度の低いソース・ドレイン
領域S222,S224,S225を形成し、ゲート電極側面
に酸化膜7を形成した後、イオン注入を行って本来のソ
ース・ドレイン領域222〜225を形成するのである。L
DD構造をとることでゲート長が短くなってもゲート耐
圧を維持し、リークをおこさせない様にしている。しか
し、その反面、ソフトドープで形成された領域S222
S224,S225は抵抗が高く、D型メモリトランジスタ
ではオン抵抗を上げる要因になる。そこで本実施例では
D型メモリトランジスタTr2に対してのみゲート電極1
Aの側面の酸化膜7を選択的に除去し、ソフトドープで
形成されるべき領域にもソース・ドレイン注入を行い、
オン抵抗を低くおさえるのである。
Example 2. FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding portions. In the figure, an LDD (Lightl) in which a side wall such as an oxide film 7 is formed on the side surface of the gate electrode 1A
y Doped Drain) Structured memory transistor T
r1 , T r3 and T r4 are E-type memory transistors, and the memory transistor T r2 having no oxide film 7 on the side surface of the gate electrode 1A is a D-type memory transistor. Here, the LDD structure will be described. LDD is a well-known technique for increasing the gate breakdown voltage by changing the impurity concentration in the source / drain region between the vicinity of the gate electrode 1A and the other portions. The manufacturing method is
Before generating the oxide film 7 on the side surfaces of the gate electrodes 1A, once the soft-doped low source-drain region S2 22 impurity concentration of, S2 24, S2 25 is formed, after forming an oxide film 7 on the gate electrode side wall is to form the original source and drain regions 2 22-2 25 by ion implantation. L
By adopting the DD structure, even if the gate length is shortened, the gate breakdown voltage is maintained and leakage is prevented. However, on the other hand, on the other hand, the region S2 22 formed by soft doping,
Since S2 24 and S2 25 have high resistance, they become a factor for increasing the on-resistance in the D-type memory transistor. Therefore, in this embodiment, the gate electrode 1 is provided only for the D-type memory transistor T r2 .
The oxide film 7 on the side surface of A is selectively removed, and source / drain implantation is also performed on a region to be formed by soft doping.
The on resistance is kept low.

【0018】次に、図4に示した半導体記憶装置の製造
方法を図5に基づいて説明する。まず、プロセスP1で
シリコン基板4上に素子分離のための酸化膜(図示しな
い)を形成し、プロセスP2でメモリトランジスタ全体
を一度E型にするためのイオン注入を行う。次に、プロ
セスP3で所望の情報に対して選択的にD型メモリトラ
ンジスタTr2を形成するためのイオン注入を行い、プロ
セスP4でゲート電極1Aを形成する。このときゲート
電極1AはE型、D型メモリトランジスタTr1〜Tr4
に同一の形状でポリシリコン5、シリサイド材6の順で
積層し、パターニングする。次にプロセスP10におい
てゲート電極1Aをマスクとしてソフトドープを行って
不純物濃度の低い領域S222,S224,S225を形成
し、プロセスP11でゲート電極1Aの側面に酸化膜7
を形成する。そしてプロセスP5においてプロセスP3
で用いたマスクを用いてD型メモリトランジスタTr2
対してのみゲート電極1Aの側面の酸化膜7を除去し、
以後、上記実施例1と同様にしてプロセスP6〜P9を
経て装置を完成させる。このように実施例2によれば、
直列に配置された複数の絶縁ゲート型トランジスタのう
ち、D型メモリトランジスタTr2に対して耐圧を上げる
ために形成されるゲート電極側面の酸化膜7を除外した
ので、D型メモリトランジスタTr2のオン抵抗が低減さ
れ、D型メモリトランジスタTr2を流れるメモリセル電
流が増大し、その結果、動作速度が向上する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor memory device shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. First, in process P1, an oxide film (not shown) for element isolation is formed on the silicon substrate 4, and in process P2, ion implantation is performed to make the entire memory transistor once E-type. Next, in process P3, ion implantation for selectively forming desired D-type memory transistor T r2 is performed with respect to desired information, and in process P4, gate electrode 1A is formed. In this case the gate electrode 1A are E-type, D-type memory transistor T r1 through T r4 polysilicon 5 are both in the same shape, they are stacked in this order silicide material 6 is patterned. Next, in process P10, soft doping is performed using the gate electrode 1A as a mask to form regions S2 22 , S2 24 , S2 25 having a low impurity concentration, and in process P11, the oxide film 7 is formed on the side surface of the gate electrode 1A.
To form. Then, in process P5, process P3
The oxide film 7 on the side surface of the gate electrode 1A is removed only for the D-type memory transistor Tr2 using the mask used in
After that, the device is completed through processes P6 to P9 in the same manner as in the first embodiment. Thus, according to the second embodiment,
Among the plurality of insulated gate transistor arranged in series, so excluding the oxide film 7 of the gate electrode side is formed to increase the breakdown voltage with respect to D-type memory transistor T r2, of the D-type memory transistor T r2 The on-resistance is reduced, the memory cell current flowing through the D-type memory transistor T r2 is increased, and as a result, the operation speed is improved.

【0019】次に、図4に示した半導体記憶装置の他の
製造方法を図6について説明する。実施例2の上述した
製造方法では、D型メモリトランジスタTr2を形成する
ためのイオン注入の工程をゲート形成前に行ったが、こ
こではITIP方式を用いてこの工程をゲート形成後に
行うものである。
Next, another method of manufacturing the semiconductor memory device shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG. In the above-described manufacturing method of the second embodiment, the step of ion implantation for forming the D-type memory transistor T r2 is performed before the gate is formed, but here, this step is performed after the gate is formed by using the ITIP method. is there.

【0020】図6のプロセスフローにおいて、プロセス
P1でシリコン基板4上に素子分離のために酸化膜を形
成し、プロセスP2でメモリトランジスタ全体を一度E
型にするためのイオン注入を行い、プロセスP4にてゲ
ート電極1Aを形成し、プロセスP10で不純物濃度の
低い領域を形成するためのソフトドープを行い、プロセ
スP11でゲート電極側面に酸化膜7を形成した後に、
所望の情報に対して選択的にD型メモリトランジスタT
r2を形成し、このD型メモリトランジスタTr2のゲート
電極側面の酸化膜7を除去するための選択エッチング
(プロセスP5)とイオン注入(プロセスP3)を行
い、以後上記実施例1と同様にしてプロセスP6〜P9
を行うと最終的なメモリトランジスタTr1〜Tr4の形状
は上記実施例2と同じになり、効果も同等のものが得ら
れる。
In the process flow of FIG. 6, in process P1, an oxide film is formed on the silicon substrate 4 for element isolation, and in process P2, the entire memory transistor is once etched.
Ion implantation for forming a mold is performed, a gate electrode 1A is formed in a process P4, soft doping is performed to form a region having a low impurity concentration in a process P10, and an oxide film 7 is formed on a side surface of the gate electrode in a process P11. After forming,
Selective D-type memory transistor T for desired information
After forming r2 , selective etching (process P5) and ion implantation (process P3) for removing the oxide film 7 on the side surface of the gate electrode of the D-type memory transistor T r2 are performed, and thereafter, in the same manner as in the first embodiment. Process P6 to P9
Then, the final shape of the memory transistors T r1 to T r4 becomes the same as that of the second embodiment, and the same effect can be obtained.

【0021】実施例3.また、上述した実施例ではE型
メモリトランジスタとD型メモリトランジスタで情報を
記憶する方式のNAND型メモリについて説明したが、
D型メモリトランジスタの代わりにソース・ドレイン間
をパンチスルーで導通させる方式のNAND型メモリで
も同様の効果が得られる。
Example 3. Further, in the above-described embodiment, the NAND type memory in which information is stored by the E type memory transistor and the D type memory transistor has been described.
The same effect can be obtained with a NAND memory in which the source and the drain are punch-through conducted instead of the D-type memory transistor.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明の請求項1に係る半導体記憶装
置は、第2のメモリトランジスタの第1の導電体のゲー
ト長を第1のメモリトランジスタの第1の導電体のゲー
ト長より短くし、前記第2のメモリトランジスタのソー
ス・ドレイン間の間隔を前記第1のメモリトランジスタ
のソース・ドレイン間の間隔より短くしたので、前記第
2のメモリトランジスタのオン抵抗が低くなり、ひいて
はメモリセル電流が増大して動作の高速化を図ることが
できるという効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, the gate length of the first conductor of the second memory transistor is made shorter than the gate length of the first conductor of the first memory transistor. Since the distance between the source and drain of the second memory transistor is shorter than the distance between the source and drain of the first memory transistor, the on-resistance of the second memory transistor is reduced, and the memory cell current is reduced. Is increased and the operation speed can be increased.

【0023】この発明の請求項2に係る半導体記憶装置
は、第1のメモリトランジスタのソース・ドレイン領域
が複数の不純物濃度を有するのに対し、第2のメモリト
ランジスタのソース・ドレイン領域が単一の不純物濃度
を有するので、前記第2のメモリトランジスタのオン抵
抗が低くなり、ひいてはメモリセル電流が増大して動作
の高速化を図ることができるという効果を奏する。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor memory device, the source / drain region of the first memory transistor has a plurality of impurity concentrations, whereas the source / drain region of the second memory transistor has a single impurity concentration. Since the second memory transistor has the above impurity concentration, the on-resistance of the second memory transistor is lowered, which in turn increases the memory cell current, and has the effect of speeding up the operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1の実施例を製造する方法を説明
するプロセスフローである。
FIG. 2 is a process flow illustrating a method for manufacturing the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1の実施例を製造する他の方法を
説明するプロセスフローである。
FIG. 3 is a process flow explaining another method of manufacturing the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第2の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第2の実施例を製造する方法を説明
するプロセスフローである。
FIG. 5 is a process flow for explaining a method of manufacturing the second embodiment of the present invention.

【図6】この発明の第2の実施例を製造する他の方法を
説明するプロセスフローである。
FIG. 6 is a process flow explaining another method of manufacturing the second embodiment of the present invention.

【図7】従来の半導体記憶装置を示す図であって、
(a),(b)はそのメモリセル構造を示すそれぞれ平
面図,断面図であり、そして(c)は動作時の電流特性
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a conventional semiconductor memory device,
(A) and (b) are a plan view and a sectional view, respectively, showing the memory cell structure, and (c) is a diagram showing current characteristics during operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

r1〜Tr4 メモリトランジスタ 1A ゲート電極 222〜225 ソース・ドレイン領域 5 ポリシリコン 6 シリサイド材T r1 through T r4 memory transistor 1A gate electrode 2 22-2 25 source and drain regions 5 of polysilicon 6 silicide material

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トランジスタ選択時の低レベル信号を受
けて非導通となる第1のメモリトランジスタと、前記低
レベル信号を受けて導通する第2のメモリトランジスタ
とをマトリクス状に配置し、前記第1及び第2のメモリ
トランジスタのゲート電極を、第1の導電体上にその抵
抗値よりも低い第2の導電体を積層した構造にした半導
体記憶装置において、 前記第2のメモリトランジスタの第1の導電体のゲート
長を前記第1のメモリトランジスタの第1の導電体のゲ
ート長より短くし、前記第2のメモリトランジスタのソ
ース・ドレイン間の間隔を前記第1のメモリトランジス
タのソース・ドレイン間の間隔より短くしたことを特徴
とする半導体記憶装置。
1. A first memory transistor, which is rendered non-conductive by receiving a low level signal when a transistor is selected, and a second memory transistor, which is rendered conductive by receiving the low level signal, are arranged in a matrix. A semiconductor memory device having a structure in which the gate electrodes of the first and second memory transistors have a structure in which a second conductor having a resistance value lower than that of the first conductor is laminated on the first conductor. The gate length of the conductor of the first memory transistor is shorter than the gate length of the first conductor of the first memory transistor, and the distance between the source and the drain of the second memory transistor is set to the source and the drain of the first memory transistor. A semiconductor memory device characterized in that the distance is shorter than the interval.
【請求項2】 トランジスタ選択時の低レベル信号を受
けて非導通となる第1のメモリトランジスタと、前記低
レベル信号を受けて導通する第2のメモリトランジスタ
とをマトリクス状に配置した半導体記憶装置において、
前記第1のメモリトランジスタのソース・ドレイン領域
が複数の不純物濃度を有するのに対し、前記第2のメモ
リトランジスタのソース・ドレイン領域が単一の不純物
濃度を有することを特徴とする半導体記憶装置。
2. A semiconductor memory device in which a first memory transistor which is rendered non-conductive by receiving a low level signal when a transistor is selected and a second memory transistor which is rendered conductive by receiving the low level signal are arranged in a matrix. At
A semiconductor memory device, wherein the source / drain region of the first memory transistor has a plurality of impurity concentrations, while the source / drain region of the second memory transistor has a single impurity concentration.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010079953A (en) * 2008-09-24 2010-04-08 Toshiba Corp Semiconductor memory device

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