JPS60113463A - Manufacture of semiconductor ic device - Google Patents

Manufacture of semiconductor ic device

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JPS60113463A
JPS60113463A JP58220602A JP22060283A JPS60113463A JP S60113463 A JPS60113463 A JP S60113463A JP 58220602 A JP58220602 A JP 58220602A JP 22060283 A JP22060283 A JP 22060283A JP S60113463 A JPS60113463 A JP S60113463A
Authority
JP
Japan
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threshold voltage
misfet
integrated circuit
mask
rom
Prior art date
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Pending
Application number
JP58220602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Narita
成田 一孝
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS60113463A publication Critical patent/JPS60113463A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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

Abstract

PURPOSE:To contrive to reduce the processes by enabling the information writing of an ROM at the final step in the manufacturing process by a method wherein the threshold voltage of a MISFET is controlled by X-ray irradiation at the final step in the manufacturing process for the IC equipped with the ROM. CONSTITUTION:By excluding the memory array MA forming region of an n<-> type semiconductor substrate 4, a p type well region 5 is formed in its required main surface part to construct the n-channel MISFET. After insulation films 6 and 7 are formed, impurities for adjusting the threshold voltage of the p-channel MISFET are introduced to the MA part and to the neighborhood of the substrate surface in a required peripheral circuit part other than said part. At this time, the threshold voltage is set at about 0.5V so as to obtain a threshold voltage whereby the MISFET serving as the memory element turns on. Next, gate electrodes 8-10 are formed, and an insulation film 11 that covers them is formed. Then, a mask 19 to resist X ray irradiation is formed. This device is irradiated with X rays by using this mask, and thus the threshold voltage of the MISFETQ12 is controlled so as to be more than a desired voltage, e.g., an operating voltage of 5V.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(以下、
MISFETという)を備えた半導体集積回路装置に関
するものであり、特に、読み出し専用の記憶機能〔以下
、ROM (Read OnlyMemory) とい
う〕を具備する半導体集積回路装置に適用して有効な技
術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to an insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device equipped with a MISFET (hereinafter referred to as ROM), and in particular relates to a technology that is effective when applied to a semiconductor integrated circuit device equipped with a read-only memory function (hereinafter referred to as ROM (Read Only Memory)). .

〔背景技術〕[Background technology]

マスクROMを具備してなる半導体集積回路装置は、マ
スクROM部分に情報を書き込むことができる。従って
、需要者に対して、種々の情報を有する様々の要求に対
処した半導体集積回路装置を提供することができる。
A semiconductor integrated circuit device equipped with a mask ROM can write information into the mask ROM portion. Therefore, it is possible to provide semiconductor integrated circuit devices that have various information and meet various demands to customers.

半導体集積回路装置の供給側としては、需要者の要求に
迅速に応えるために、その製品の完成までに要する時間
〔以下、1完(Turn A roundTime)と
いう〕が可能な限り短い方が好ましい。
As a supplier of semiconductor integrated circuit devices, it is preferable that the time required to complete the product (hereinafter referred to as "Turn A Round Time") be as short as possible in order to quickly meet the demands of consumers.

この1完を短縮するための一方法として、特開昭56−
130963 、特開昭56−130975の公報が提
案されている。これは、MISFETを構成するケート
電極およびソース領域、ドレイン領域の形成工程後に、
イオン注入技術を用い、前記ゲート電極を通して所定の
不純物をチャンネル形成部に導入し、MISFETのし
きい値電圧を変動させ、情報の書き込みを施すという方
法である。
As a way to shorten this one completion time,
No. 130963 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-130975 have been proposed. This is because after the process of forming the gate electrode, source region, and drain region that constitutes the MISFET,
In this method, a predetermined impurity is introduced into the channel forming part through the gate electrode using ion implantation technology, the threshold voltage of the MISFET is varied, and information is written.

しかしながら、前記方法においては、MISFETを構
成するゲート電極およびソース領域、ドレイン領域の形
成工程後の配線形成工程後に、情報の書き込みを施すこ
とができないという問題点がある。これは、以下に説明
する原因による。情報の書き込みの不純物なチャンネル
領域に導入するためには、ゲート電極を通過するような
極めて大きなエネルギが必要である。このエネルギを有
する不純物がチャンネル領域に導入されることにより、
その部分に結晶欠陥が生じる。この結晶欠陥を除去する
ためには、高温、長時間のアニール工程を必要とする。
However, this method has a problem in that information cannot be written after the wiring formation process after the formation process of the gate electrode, source region, and drain region constituting the MISFET. This is due to the causes explained below. In order to introduce impurities into the channel region for writing information, extremely large energy is required to pass through the gate electrode. By introducing impurities with this energy into the channel region,
Crystal defects occur in that part. In order to remove these crystal defects, a high-temperature, long-time annealing process is required.

すなわち、半導体集積回路装置は一般的にアルミニウム
(A t)を配線材料として用いるために、配線材料の
溶融温度よりも高温度なアニール工程は、配線形成工程
前に備える必要が生じるからである。
That is, since semiconductor integrated circuit devices generally use aluminum (At) as a wiring material, an annealing process at a temperature higher than the melting temperature of the wiring material must be performed before the wiring formation process.

かかる技術にもとづき、本発明者の実験ならびにその検
討の積み重ねの結果、本発明者は、X線照射によって、
MISFETのしきい値電圧が変動するという事実を発
見した。
Based on this technology, as a result of the inventor's experiments and repeated studies, the inventor has discovered that by X-ray irradiation,
We discovered that the threshold voltage of MISFET varies.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

従って、本発明の目的は、マスクROMを備えた半導体
集積回路装置において、情報の書き込みの1完を短縮す
ることが可能な技術を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a technique that can shorten the time it takes to write information in a semiconductor integrated circuit device equipped with a mask ROM.

なお、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴
は、本明細書の記述および添付図面によって、明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、第1のしきい値電圧を有するMISFETに
透過性のすぐれたX@を照射することにより、MISF
ETの第1のしきい値電圧を第2のしきい値電圧に変動
させることができるので、マスクROM部分えた半導体
集積回路装置の製造プロセスにおける最終段に情報の書
き込みを行い、1完を短縮することにある。
That is, by irradiating the MISFET having the first threshold voltage with highly transparent X@, the MISFET
Since the first threshold voltage of the ET can be changed to the second threshold voltage, information can be written in the final stage of the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device that includes a mask ROM, thereby shortening the completion time. It's about doing.

以下、本発明の構成について、実施例とともに詳細に説
明する。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail together with examples.

〔実施例■〕[Example ■]

本実施例は、第1のしきい値電圧を有するMI8 F’
ETと第2のしきい値電圧を有するMISFETとによ
って情報を構成する、マスクROMを備えた半導体集積
回路装置を用いて説明する。
In this example, MI8 F' having the first threshold voltage
A description will be given using a semiconductor integrated circuit device including a mask ROM in which information is configured by an ET and a MISFET having a second threshold voltage.

なお、全図において、同一機能を有するものは同−何カ
を付け、そのくり返しの説明は省略する。
In all the figures, those having the same function are marked with the same number, and repeated explanations will be omitted.

本発明は、まったく新しい原理によって、MISFET
のしきい値電圧を制御するのであるから、まずその原理
について説明する。
The present invention utilizes a completely new principle to realize MISFET
First, the principle will be explained.

MISFETのしきい値電圧〔Vth〕は、次式によっ
て表わすことができる。
The threshold voltage [Vth] of the MISFET can be expressed by the following equation.

ここで、輸。:ゲート電極とシリコンとの間の仕事関係 Q88:シリコンと酸化膜の界面電荷 Co :単位面積当りのゲート容量 φf:フェルミ電位 QB :イオン化したドナー原子によって表面の空乏層
中に誘起した電荷 である。
Here, export. : Work relationship between gate electrode and silicon Q88: Interface charge between silicon and oxide film Co : Gate capacitance per unit area φf : Fermi potential QB : Charge induced in the surface depletion layer by ionized donor atoms .

本発明者は、それぞれ所定のしきい値電圧を有するpチ
ャンネルMISFETとnチャンネルMISFETとに
おいて、X線照射によって、pチャンネルMISFET
の所定のしきい値電圧がそれよりも高いしきい値電圧に
なり、nチャンネルM I 8 F E Tの所定のし
きい値電圧がそれよシも低いしきい値電圧になるという
事実を、実験によって確認した。本発明者によれば、こ
のような事実は、下記に説明する原因によるものであろ
うと推足している。
The present inventor has discovered that the p-channel MISFET and the n-channel MISFET each have a predetermined threshold voltage, by X-ray irradiation, the p-channel MISFET
The fact that the predetermined threshold voltage of the n-channel M I 8 F E T will be a higher threshold voltage than that, and the predetermined threshold voltage of the n-channel MI 8 FET will be a lower threshold voltage than that, Confirmed by experiment. According to the present inventor, this fact is believed to be due to the causes explained below.

すなわち、MISFETにX線を照射すると、MISF
ET’を構成するゲート絶縁膜(810り中のエレクト
ロンがその内部からたたき田され、ゲート絶縁膜の禁制
帯中に深いトラップレベルを形成する。これによって、
前記(1)式の右辺第2項である(−Qs8/C,)が
変動するからである。
In other words, when MISFET is irradiated with X-rays, MISFET
Electrons in the gate insulating film (810) constituting ET' are knocked out from inside, forming a deep trap level in the forbidden band of the gate insulating film.
This is because (-Qs8/C,), which is the second term on the right side of equation (1), changes.

従って、本発明の原理は、所定のしきい値電圧を有する
pチャンネルMISFETをX線照射によってそれより
も高いしきい値電圧に制御し、所定のしきい値電圧を有
するnチャンネルMISFETをX線照射によってそれ
よりも低いしきい値電圧に制御することである。
Therefore, the principle of the present invention is to control a p-channel MISFET with a predetermined threshold voltage to a higher threshold voltage by X-ray irradiation, and control an n-channel MISFET with a predetermined threshold voltage with X-rays. The method is to control the threshold voltage to be lower than that by irradiation.

本実施例は、nチャンネルMISFETをROMの記憶
素子として用いる、横型ROMを備えた半導体集積回路
装置について説明する。
In this embodiment, a semiconductor integrated circuit device including a horizontal ROM using an n-channel MISFET as a ROM storage element will be described.

第1図は、本発明の一実施例を説明するための概略的な
ROMの回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a ROM for explaining one embodiment of the present invention.

第1図において、Qu〜Q1rzQt+〜Q2n・・・
・・・はエンハンスメント型のnチャンネルMISFE
Tであり、記憶素子として記憶機能を構成するためのも
のである。NAViMISFETQII〜Ql n +
Qz+〜Qgn・・・・・・がマ) IJソックス状複
数配置されたメモリアレイである。1はXデコーダであ
り、2はXデコーダであり、相補型の絶縁ゲート型電界
効果トランジスタ〔以下、CMIS (Comple−
mentary M I S F E T )という〕
からなっている。WLはXデコーダ1の一側面から行状
に延在する複数本のワード線(ワード線の延在方向含有
方行と称する)であり、行方向に配置されたMI8FE
TQI□r Q21+ Ql! r QtN・・・・・
・の所定のゲート電極と電気的に接続されている。ワー
ド線WLには、所定のMISFBTQをONさせるよう
な動作電圧が印加するようになっている。3はセンスア
ンプであり、後述するコモンデータ線に印加された情報
となる電圧を増幅して出力するためのものである。CD
はコモンデータ線であり、情報となる電圧を印加するた
めのものである。DLは列状に延在する複数本のデータ
線(データ線の延在方向を列方向と称する)であり、そ
れぞれの一端部がカラムスイッチ用MI8FBTQ8を
介してコモンデータ線CDと電気的に接続され、それぞ
れの他端部が列方向に配置されたMISFETQII−
Q+n 、 Q21− Qtnのドレイン領域と電気的
に接続されている。カラムスイッチ用MISFETQ8
のゲート電極は、Xデコーダ2と電気的に接続されてい
る。列方向に配置されたMISFETQI!〜Q1n、
Q、1〜Qtrlのソース領域は、列方向で共通に接地
されている。
In FIG. 1, Qu~Q1rzQt+~Q2n...
...is an enhancement type n-channel MISFE
T, and is for configuring a memory function as a memory element. NAViMISFETQII~Ql n +
Qz+~Qgn... is a memory array arranged in a plurality of IJ sock shapes. 1 is an X decoder, 2 is an X decoder, and is a complementary insulated gate field effect transistor [hereinafter referred to as CMIS
Mentary MISFET)]
It consists of WL is a plurality of word lines extending in a row from one side of the
TQI□r Q21+ Ql! r QtN...
・It is electrically connected to a predetermined gate electrode. An operating voltage that turns on a predetermined MISFBTQ is applied to the word line WL. Reference numeral 3 denotes a sense amplifier, which amplifies and outputs a voltage serving as information applied to a common data line, which will be described later. CD
is a common data line, and is used to apply a voltage serving as information. DL is a plurality of data lines extending in a column (the direction in which the data lines extend is referred to as the column direction), and one end of each is electrically connected to the common data line CD via the column switch MI8FBTQ8. MISFETQII- with each other end arranged in the column direction
Q+n and Q21- are electrically connected to the drain regions of Qtn. MISFET Q8 for column switch
The gate electrode of is electrically connected to the X decoder 2. MISFETQI arranged in column direction! ~Q1n,
The source regions of Q,1 to Qtrl are commonly grounded in the column direction.

このようなROMは、それぞれのゲート電極に動作電圧
が印加されたときにONする第1のしきい値電圧を有す
るM I S F E T Qo 、 Q+s 〜Q+
n 。
Such a ROM has a first threshold voltage that turns on when an operating voltage is applied to each gate electrode.
n.

Qt、〜Qtnと、ゲート電極に動作電圧が印加された
ときにONLない第1のしきい値電圧より高い第2のし
きい値電圧を有するMISFETQ+xとがある。例え
ば、MISFETQ++を選択したときには、接地電位
がセンスアンプ3によっテ読ミ出され、M I S F
 E T Q+tを選択したときには、データ線”D 
Lに印加された電位がセンスアンプ3によって読み出さ
れる。すなわち、ROMは、しきい値電圧の異なるMI
SFETの組み合わせによって、種々の情報を得ること
ができるようになっている。
There is a MISFET Q+x having a second threshold voltage higher than the first threshold voltage when an operating voltage is applied to the gate electrode. For example, when MISFETQ++ is selected, the ground potential is read out by the sense amplifier 3, and the MISFET
When selecting E T Q+t, the data line “D”
The potential applied to L is read out by the sense amplifier 3. That is, the ROM has MIs with different threshold voltages.
Various information can be obtained by combining SFETs.

次に、本実施例の具体的な製造方法について説明をする
Next, a specific manufacturing method of this example will be explained.

第2図囚〜第2図(ト)は、本発明の実施例■の具体的
な製造方法を説明するための各製造工程におけるROM
を備えた半導体集積回路装置の要部断面図であり、第3
図(5)〜第3図のは、本発明の実施例■の具体的な製
造方法を説明するための各製造工程におけるROMを備
えた半導体集積回路装置の要部平面図である。第2図(
5)〜第2図0に示す要部断面図は、その左図にMIS
FETQ+tを示し、その右図に周辺回路、例えばXデ
コーダ1゜Xデコーダ2を構成するCMIn示しである
Figures 2-5 show the ROM in each manufacturing process for explaining the specific manufacturing method of Example 2 of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a main part of a semiconductor integrated circuit device equipped with
FIGS. 5 to 3 are plan views of essential parts of a semiconductor integrated circuit device equipped with a ROM in each manufacturing process for explaining the specific manufacturing method of Example 2 of the present invention. Figure 2 (
5) ~ The cross-sectional view of the main part shown in Figure 2 0 shows the MIS on the left side.
FETQ+t is shown, and the diagram on the right shows peripheral circuits, for example, CMIn that constitutes X decoder 1° and X decoder 2.

第3図(5)〜第3図(ト)に示す要部平面図は、MI
SFETQ11〜Q、n、Q2.〜Q2nがマトリック
ス状に配置されたメモリアレイ要部であり、第2図囚〜
第2図0のMISFETQHを示す部分は■−■線にお
ける断面図である。なお、第3図囚〜第3図0において
は、その図面を見易くするために、各配線層間に設けら
れるべき層間絶縁膜は図示しない。
The main part plan views shown in Fig. 3 (5) to Fig. 3 (g) are MI
SFETQ11~Q, n, Q2. ~Q2n is the main part of the memory array arranged in a matrix, as shown in Figure 2~
The portion showing MISFET QH in FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line ■-■. Note that in FIGS. 3-3, an interlayer insulating film to be provided between each wiring layer is not shown in order to make the drawings easier to see.

壕ず、半導体集積回路装置を構成するために、シリコン
(Si)単結晶からなるn−型の半導体基板4を用意す
る。この半導体基板4の所定の主面部に、nチャンネル
MISFETを構成するために、p型ウェル領域5を選
択的に形成する。これは、例えば、8X10”(原子側
/cIA〕程度のボロン(B)イオン不純物を、75 
(KeV)程度のエネルギのイオン注入技術で選択的に
導入し、該導入された不純物に引き伸し拡散を施せばよ
い。
In order to construct a semiconductor integrated circuit device, an n-type semiconductor substrate 4 made of single crystal silicon (Si) is prepared. A p-type well region 5 is selectively formed on a predetermined main surface portion of this semiconductor substrate 4 in order to configure an n-channel MISFET. This means, for example, that boron (B) ion impurities of approximately 8X10" (atomic side/cIA) are
The impurities may be selectively introduced using an ion implantation technique with an energy of approximately (KeV), and the introduced impurities may be stretched and diffused.

この後に、MISFET間などを電気的に分離するため
のフィールド絶縁膜6を形成する。このフィールド絶縁
膜6は、基板の選択的な熱酸化技術によって形成し、そ
の膜厚は1〔μm〕程度でよい。この後に、フィールド
絶縁86間、すなわちMISFET形成部の半導体基板
4上部に、主としてゲート絶縁膜(8+Ot膜)を構成
するための絶縁膜7を形成すると、第2図囚および第3
図囚に示すようになる。絶縁膜7は、例えば半導体基板
4表面部の熱酸化による二酸化シリコン(8i0y)膜
でよく、その場合における膜厚は1000(A)程度で
よい。この後に、メモリアレイ要部の全てのMISFE
T、すなわち、記憶素子となるMI S F ET Q
++ 〜Q+n 、Qt1〜Qtn形成部の半導体基板
4表面に、nチャンネルMI8FETt、きい値電圧調
整用の不純物を導入する。これは、動作電圧がゲート電
極に印加された場合において、M I S P B T
 Q++ 〜Q+n 、Qt+ 〜Q2nがONt、な
いようなしきい値電圧を得るように、所定の不純物濃度
のp型不純物をイオン注入技術によって導入すればよい
8例えば、動作電圧が5〔■〕であれば、M I S 
F E T Q++ 〜Q+n 、Qt+〜Qtnのし
きい値電圧を5〔■〕よりも高くすればよい。
After this, a field insulating film 6 is formed to electrically isolate the MISFETs and the like. This field insulating film 6 is formed by selective thermal oxidation technology of the substrate, and its film thickness may be about 1 [μm]. After that, an insulating film 7 mainly forming a gate insulating film (8+Ot film) is formed between the field insulators 86, that is, on the top of the semiconductor substrate 4 in the MISFET forming part.
As shown in the picture. The insulating film 7 may be, for example, a silicon dioxide (8i0y) film formed by thermally oxidizing the surface of the semiconductor substrate 4, and the film thickness in this case may be about 1000 (A). After this, all MISFEs in the main part of the memory array
T, that is, MI SF ET Q which becomes a memory element
Impurities for n-channel MI8FETt and threshold voltage adjustment are introduced into the surface of the semiconductor substrate 4 in the forming portions of ++ to Q+n and Qt1 to Qtn. This means that when the operating voltage is applied to the gate electrode, M I S P B T
In order to obtain a threshold voltage such that Q++ ~Q+n and Qt+ ~Q2n are not ONt, p-type impurities with a predetermined impurity concentration may be introduced by ion implantation technology8 For example, if the operating voltage is 5 [■] B, M I S
The threshold voltages of FETQ++ to Q+n and Qt+ to Qtn may be set higher than 5 [■].

第2図(6)および第3図囚に示す工程の後に、多結晶
シリコン膜をCVD (Chemical Vapou
rDeposition)技術によって、半導体基板4
上部に形成する。この多結晶シリコン膜を低抵抗化する
ためにリンを導入する。この後に、MISFETのゲー
ト!椿を構成するために、選択的にパターンニングを施
し、ゲートを極8,9.10′t−形成する。ゲートを
極8は、行方向に隣接するゲート電、極と電気的に接続
され、ワード線WLを構成するようになっている。ゲー
ト電極8,9.10の膜厚としては、3500 (A)
程度あればよい。
After the steps shown in FIG. 2 (6) and FIG.
rDeposition) technology, the semiconductor substrate 4
Form at the top. Phosphorus is introduced to lower the resistance of this polycrystalline silicon film. After this, the MISFET gate! To construct the camellia, selective patterning is performed to form gates at poles 8,9.10't-. The gate electrode 8 is electrically connected to adjacent gate electrodes and electrodes in the row direction to form a word line WL. The film thickness of the gate electrodes 8, 9 and 10 is 3500 (A)
A certain degree is fine.

ゲート電極8,9.10の形成の後に、少々くともそね
らを覆うような絶縁膜11を形成する。この後に、nチ
ャンネルMISFETを構成するために、ゲート電極8
,9およびフィールド絶縁膜6を耐不純物導入のための
マスクとして用い、自己整合(5elf alignm
ent )的に、n型の不純物をウェル領域5表面近傍
部に選択的に導入する。
After forming the gate electrodes 8, 9, and 10, an insulating film 11 is formed to cover at least a little of the solar cells. After this, in order to configure an n-channel MISFET, the gate electrode 8
, 9 and the field insulating film 6 as a mask for impurity introduction, self-alignment (5elf alignment) is performed.
n-type impurities are selectively introduced into the vicinity of the surface of the well region 5.

さらに、nチャンネルMISFETを構成するために、
ゲート電極10およびフィールド絶縁膜6を耐不純物導
入のためのマスクとして用い、自己整合的に、p型の不
純物を半導体基板1表面近傍部に選択的に導入する。そ
して、それぞれの不純物に引き伸し拡散を施し、第2図
(ハ)および第3図0に示すように、nチャンネルMI
SFETのソース領域およびドレイン領域と彦るn 型
の半導体領域12.13を形成し、pチャンネルMI8
FETのソース領域およびドレイン領域となるp+型の
半導体領域14を形成する。前記n型の不純物としては
、例えばリン(P)イオンを用い、前記p型の不純物と
しては、例えばボロンイオンを用いればよい。
Furthermore, in order to configure an n-channel MISFET,
Using gate electrode 10 and field insulating film 6 as a mask for impurity introduction, p-type impurities are selectively introduced into the vicinity of the surface of semiconductor substrate 1 in a self-aligned manner. Then, each impurity is stretched and diffused, and as shown in FIG. 2(c) and FIG.
N-type semiconductor regions 12 and 13 serving as the source and drain regions of SFET are formed, and p-channel MI8 is formed.
P+ type semiconductor regions 14 are formed to become the source and drain regions of the FET. As the n-type impurity, for example, phosphorus (P) ions may be used, and as the p-type impurity, for example, boron ions may be used.

第2図(ハ)および第3図囚に示す工程の後に、CVD
技術によって、全面に絶縁#15を形成する。
After the steps shown in Figure 2 (c) and Figure 3, CVD
Insulation #15 is formed on the entire surface using a technique.

この絶縁膜15としては、例えばフォスフォシリケート
ガラス(PSG)膜を用いるとよい。フォスフオシリケ
ードガラス膜は、多層化により成長する起伏部を緩和し
、かつ半導体集積回路装置の電気的特性に影響を与える
す) +Jウム(Na)イオンを捕獲することができる
。この後に、所定の半導体領域12,13.14上部の
絶縁膜7,15を選択的に除去し、半導体領域12,1
3.14と後の工程によって形成される配線との電気的
な接続をするために、接続孔16を形成する。この後に
、接続孔16を介して半導体領域12,13゜14と電
気的に接続するように、配線17を形成する。これは、
例えば1〔μm〕 程度の膜厚のアルミニウム(At)
膜を真空蒸着技術によって形成し、所定のパターンニン
グを施せばよい。半導体集積回路装置の配線材料として
は低抵抗値のアルミニウムが多く用いられ、ポンディン
グパッド(外部端子)等も同一材料で同一製造工程によ
って形成されるようになっている。前記形成された配線
17のうち、メモリアレイ部MAに形成された配線17
において、MISFBTQ、、〜QlfllQ2I−Q
tnのドレイン領域となる半導体領域12と接続された
配線17はデータ線DLとなり、そのソース領域となる
半導体領域12と接続された配線17は接地電位Gに印
加されるようになっている。この後に、第2図(Qおよ
び第3図(Qに示すように、CVD技術によって、全面
に保護膜18を形成する。この保護膜18としては、例
えば二酸化シリコン膜を用いればよい。この保護膜18
のうちポンディングパッド部上の部分を除去し、デバイ
スを完成する。
As this insulating film 15, for example, a phosphosilicate glass (PSG) film may be used. The phosphosilicate glass film can alleviate the undulations that grow due to multilayering, and can capture Na+ ions that affect the electrical characteristics of semiconductor integrated circuit devices. After this, the insulating films 7, 15 on the predetermined semiconductor regions 12, 13, 14 are selectively removed, and the semiconductor regions 12, 13, 14 are selectively removed.
3. A connection hole 16 is formed in order to make an electrical connection between 14 and the wiring formed in a later step. After this, a wiring 17 is formed so as to be electrically connected to the semiconductor regions 12, 13 and 14 through the connection hole 16. this is,
For example, aluminum (At) with a film thickness of about 1 [μm]
The film may be formed by vacuum evaporation technology and subjected to predetermined patterning. Aluminum, which has a low resistance value, is often used as a wiring material for semiconductor integrated circuit devices, and bonding pads (external terminals) and the like are also formed of the same material and through the same manufacturing process. Among the wiring lines 17 formed above, the wiring line 17 formed in the memory array part MA
In, MISFBTQ, , ~QlfllQ2I-Q
The wiring 17 connected to the semiconductor region 12 serving as the drain region of tn becomes the data line DL, and the wiring 17 connected to the semiconductor region 12 serving as the source region is applied to the ground potential G. After this, as shown in FIG. 2 (Q) and FIG. 3 (Q), a protective film 18 is formed on the entire surface by CVD technology. As this protective film 18, for example, a silicon dioxide film may be used. membrane 18
The part above the bonding pad portion is removed to complete the device.

第2図(Qおよび第3図(Qに示す工程の後に、ROM
の情報省き込みを行うために、本発明の実施例■による
マスク材料を全面に形成する。このマスク材料として、
金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉛(p b)等
の重金属、パラジウム(Pd)、白金(P t)等の貴
金属、アルミニウム(At)等の非鉄金属などを用いる
ことができるが、本実施例においては、半導体集積回路
装置としてその実績が高いアルミニウムを用いればよい
。マスク材料を形成した後に、メモリアレイ部A部にお
いて、M I 8 F E T Q10の少なくともチ
ャンネル領域形成部上以外のマスク材料を選択的に除去
し、耐X線照射のためのマスク19を形成スると、第2
図0および第3図0に示すようになる。
After the steps shown in Figure 2 (Q) and Figure 3 (Q), the ROM
In order to omit information, a mask material according to Example 2 of the present invention is formed over the entire surface. As this mask material,
Heavy metals such as gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), and lead (PB), noble metals such as palladium (Pd) and platinum (Pt), and non-ferrous metals such as aluminum (At) may be used. However, in this embodiment, aluminum, which has a good track record as a semiconductor integrated circuit device, may be used. After forming the mask material, in the memory array section A, the mask material other than at least on the channel region forming part of M I 8 FET Q10 is selectively removed to form a mask 19 for resisting X-ray irradiation. When the second
The result is as shown in FIG. 0 and FIG. 30.

このマスク19のパターンは、ROMの情報書き込み内
容によって、種々変形するようになっている。また、周
辺回路の設けられている領域はマスク19で覆われる。
The pattern of this mask 19 changes in various ways depending on the content of information written in the ROM. Further, the area where the peripheral circuit is provided is covered with a mask 19.

マスク19の膜厚としては、例えば1〔μ濯〕程度あれ
ばよい。しかしながら、マスク19の膜厚は、後の工程
によって行なわれるX線の照射量、しきい値電圧値の制
御具合い等によって、必ずしも1〔μ惧〕程度である必
要はない。マスク19の形成の後に、全面にX線を照射
し、マスク19に覆われた部分以外、すなわち、メモリ
アレイMAのMI8FETQ!!以外のMIS F E
 T Qn 、Q+s 〜Q+n 、Qt+〜Qtnの
しきい値電圧を所望の値、例えば0.5 〔V)程度に
なるように制御する。X線照射によりnチャンネルM1
8FE’I’のしきい値電圧は低下する。これによって
、MISFET(J+tのチャンネル領域形成部20に
おいて、例えば5〔■〕程度の動作電圧がゲート電極に
印加されてもONLないような5〔V〕以上のしきい値
電圧を得ることができ、MISFF3TQ++ + Q
+s −Q+n + Q21〜(Lnのチャンネル領域
形成部(図示していない)において、動作電圧がゲート
電極に印加されるとONするような例えば0、5 〔V
)程度のしきい値電圧を得ることができる。
The film thickness of the mask 19 may be, for example, about 1 μm. However, the film thickness of the mask 19 does not necessarily need to be about 1 μm depending on the amount of X-ray irradiation performed in later steps, the degree of control of the threshold voltage value, etc. After forming the mask 19, the entire surface is irradiated with X-rays, and the area other than the portion covered by the mask 19, that is, the MI8FETQ! of the memory array MA! ! MIS other than E
The threshold voltages of TQn, Q+s to Q+n, and Qt+ to Qtn are controlled to desired values, for example, about 0.5 [V]. n-channel M1 by X-ray irradiation
The threshold voltage of 8FE'I' decreases. As a result, in the channel region forming portion 20 of MISFET (J+t), it is possible to obtain a threshold voltage of 5 [V] or more such that no ONL occurs even if an operating voltage of, for example, about 5 [■] is applied to the gate electrode. , MISFF3TQ++ + Q
+s −Q+n + Q21~(In the Ln channel region forming part (not shown), for example, 0, 5 [V
) can be obtained.

すなわち、本発明の実施例■によれば、ROMを備えた
半導体集積回路装置において、その製造プロセスにおけ
る最終段階でX線照射によって、MISFETのしきい
値電圧を容易に制御することができる。なお、X線照射
によって、そのしきい値電圧が制御されたMISFET
は、熱処理を施すことにより、しきい値電圧を容易に回
復することができる。すなわち、X線照射後に熱処理工
程が組み込まれている場合は、あらかじめしきい値電圧
の回復性を考慮する必要がある。前記ROMの情報書き
込み工程の後において、マスク19は除去してもよい。
That is, according to the embodiment (2) of the present invention, in a semiconductor integrated circuit device equipped with a ROM, the threshold voltage of the MISFET can be easily controlled by X-ray irradiation at the final stage of its manufacturing process. Note that the MISFET whose threshold voltage is controlled by X-ray irradiation
The threshold voltage can be easily restored by heat treatment. That is, if a heat treatment step is incorporated after X-ray irradiation, it is necessary to consider the recovery of the threshold voltage in advance. After the ROM information writing step, the mask 19 may be removed.

これら一連の製造工程によって、本実施例の半導体集積
回路装置は完成する。なお、この彼に、種々の処理工程
を施してもよい。
Through these series of manufacturing steps, the semiconductor integrated circuit device of this embodiment is completed. Note that this material may be subjected to various treatment steps.

次に、X線照射に対するMISFETのしきい値電圧依
存性について説明する。
Next, the dependence of the threshold voltage of the MISFET on X-ray irradiation will be explained.

第4図は、X線照射に対するMISFETのしきい値電
圧依存性を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the threshold voltage dependence of MISFET on X-ray irradiation.

第4図において、縦軸はnチャンネルMISFETのし
きい値電圧レベルを示しており、横軸はpfヤンネルΔ
4 I S FETのしきい値電圧レベルを示している
。X線照射によるしきい値電圧の変動を表わすデータ曲
線は、同図に示すように、はは45°の傾斜を有し、右
下9の直線性を示している。
In FIG. 4, the vertical axis shows the threshold voltage level of the n-channel MISFET, and the horizontal axis shows the pf channel Δ
4 I S FET threshold voltage level is shown. As shown in the figure, the data curve representing the variation in threshold voltage due to X-ray irradiation has an inclination of 45° and shows linearity at the lower right corner.

nチャンネルMISFETとnチャンネルMISFET
とのしきい値電圧SLは、X線照射によってしきい値電
圧S2に変動する。すなわち、X線照射は、nチャンネ
ルMISFETではしきい値電圧を低くする方向に、n
チャンネルMISFETではしきい値電圧を高くする方
向に働く。また、しきい値電圧S、のnチャンネルMI
SFETとpチャンネルM I 8 FETとに、所定
の熱処理を施すことによってしきい値電圧SIに変動す
る。これらの変動は、はぼ同一経路によって行われる。
n-channel MISFET and n-channel MISFET
The threshold voltage SL changes to the threshold voltage S2 by X-ray irradiation. In other words, X-ray irradiation is applied to n-channel MISFET in the direction of lowering the threshold voltage.
In the channel MISFET, it works to increase the threshold voltage. Also, the n-channel MI of threshold voltage S,
The threshold voltage SI is varied by subjecting the SFET and the p-channel MI 8 FET to a predetermined heat treatment. These variations are made by almost the same path.

本発明者によれば、以下に示す事実が確認されている。According to the present inventor, the following facts have been confirmed.

すなわち、1000 [A)程度のゲート絶縁膜(Si
O,膜)を有するnチャンネルMISFETにおいて、
例えばアルミニウム、パラジウムの特性X線(波長λ=
10[A:])、タングステン(W)の特性X線(波長
λ= 0.2 CAj等を用い、1〜1000[J/〜
]程度のエネルギ量を有するX線を、pチャンネルM 
I S FETに照射することによって、しきい値電圧
が15[V]程度の変動量(シフトi)を生じるという
事実である。但し、1000〔J/d〕程度よりも高い
エネルギitを有するX線をMIS、FETに照射する
と、しきい値電圧値が飽和状態に達し、しきい値電圧の
変動量を得ることができない。
That is, the gate insulating film (Si
In an n-channel MISFET with
For example, characteristic X-rays of aluminum and palladium (wavelength λ =
10 [A:]), 1 to 1000 [J/~ using characteristic X-rays of tungsten (W) (wavelength λ = 0.2 CAj, etc.)
] X-rays having an energy amount of about
This is the fact that by irradiating the I S FET, the threshold voltage fluctuates (shift i) by about 15 [V]. However, if the MIS or FET is irradiated with X-rays having an energy it higher than about 1000 [J/d], the threshold voltage value reaches a saturated state, and the amount of variation in the threshold voltage cannot be obtained.

従って、X線の波長とX線の照射時間とによって得るこ
とができるX線照射量と、必要なしきい値電圧の変動量
とにより、MISFETのしきい値電圧を容易に制御す
ることができる。
Therefore, the threshold voltage of the MISFET can be easily controlled by the amount of X-ray irradiation that can be obtained depending on the wavelength of the X-rays and the irradiation time of the X-rays, and the required amount of variation in the threshold voltage.

本実施例は、半導体集積回路装置の製造プロセスの最終
段である保護膜形成後にROMの情報書き込みを行なっ
たが、前記保護膜形成工程前、配線形成工程前等にRO
Mの情報書き込みを行なってもよい。
In this embodiment, information was written into the ROM after the protective film was formed, which is the final stage of the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device.
M information may also be written.

また、アルミニウムを配線材料として用い、化学的変化
を受けない金、白金等を耐X線照射のためのマスク材料
として用いた場合において、配線形成後にマスク材料を
形成し、該マスク材料を外部端子等の外部からの不要な
影響を受けやすい部分をも覆うようにパターンニングを
施すことにより、外部端子等の耐湿性、耐腐食性を向上
することができる。
In addition, when aluminum is used as the wiring material and gold, platinum, etc., which are not subject to chemical changes, are used as the mask material for X-ray irradiation resistance, the mask material is formed after the wiring is formed, and the mask material is used as the external terminal. The moisture resistance and corrosion resistance of external terminals and the like can be improved by patterning them so as to cover parts that are susceptible to unnecessary influences from the outside.

〔実施例■〕[Example ■]

本実施例は、実施例■のnチャンネルMISFETに替
えてnチャンネルMISFETをR,OMの記憶素子と
して用いる、横型ROMを備えた半導体集積回路装置に
ついて説明する。本実施例は、前記実施例Iとほぼ同様
の製造工程であるので、説明のための図面は省略する。
This embodiment describes a semiconductor integrated circuit device equipped with a horizontal ROM in which an n-channel MISFET is used as a storage element for R and OM in place of the n-channel MISFET of embodiment (2). Since the manufacturing process of this example is almost the same as that of Example I, drawings for explanation are omitted.

まず、実施例■と同様に、n−型の半導体基板(4)を
用意する。この半導体基板のメモリアレイ′MA形成部
は除き、その所定の主面部にnチャンネルMI8FB’
l’を構成するために、p型ウェル領域(5)を形成す
る。この後に、実施例■と同様に、フィールド絶#膜(
6)およびゲート絶縁膜(力を形成する。この後に、本
発明の実施例■によって、メモリアレイMA部と、それ
以外の所定の周辺回路部の半導体基板表面近傍部に、n
チャンネルMISFETのしきい値電圧調整用の不純物
を導入する。
First, as in Example 2, an n-type semiconductor substrate (4) is prepared. An n-channel MI8FB' is provided on a predetermined main surface of this semiconductor substrate, excluding the memory array 'MA forming part'.
A p-type well region (5) is formed to constitute l'. After this, the field insulation film (
6) and gate insulating film (form a force. After this, according to the embodiment
Impurities for adjusting the threshold voltage of the channel MISFET are introduced.

これは、所定の動作電圧がゲート絶縁膜に印加された場
合において、記憶素子となるMISFETがONするよ
うなしきい値電圧を得るようにすればよい。例えば、動
作電圧が5〔■〕であれば、前記前記MI8FETのし
きい値電圧を0.5〔V〕程度にすればよい。
This can be done by obtaining a threshold voltage that turns on the MISFET serving as a storage element when a predetermined operating voltage is applied to the gate insulating film. For example, if the operating voltage is 5 [■], the threshold voltage of the MI8FET may be set to about 0.5 [V].

この後に、実施例■と同様に、ゲート電極(8゜9.1
0)を形成し、それらを覆うような絶縁膜(11)を形
成する。この後に、自己整合的にp+型の半導体領域、
n 型の半導体領域を形成し、nチャンネルMISFE
TおよびnチャンネルMISFETを構成する。この後
に、実施例■と同様に、第2図0に示す工程を行う。
After this, the gate electrode (8°9.1
0) and an insulating film (11) covering them is formed. After this, a p+ type semiconductor region in a self-aligned manner,
An n-type semiconductor region is formed and an n-channel MISFE is formed.
Configure T and n channel MISFETs. After this, the process shown in FIG. 20 is performed in the same manner as in Example (2).

この後に、ROMの情報書き込みを行うために、マスク
材料を全面に形成する。そして、メモリアレイMA部に
おいて、動作電圧がゲート電極に印加されてもONしな
いM I S F Fi T (Q+t)を形成するた
めに、当該M I 8 F E T (Q+りの少なく
ともチャンネル領域形成部上が開口するようにマスク材
料を選択的に除去し、耐X線照射のためのマスク19A
を形成する。このマスク19At[いてX線を照射し、
前記M I S F E T (Q10)のしきい値電
圧を所望の値、例えば動作電圧5〔■〕よりも高い値に
なるように制御する。
After this, a mask material is formed over the entire surface in order to write information into the ROM. Then, in the memory array MA section, in order to form a MI S F Fi T (Q+t) that does not turn on even when an operating voltage is applied to the gate electrode, at least the channel region formation of the M I S F E T (Q+ The mask material is selectively removed so that the upper part is open, and a mask 19A for resisting X-ray irradiation is formed.
form. This mask 19At[is used to irradiate X-rays,
The threshold voltage of the M I S F E T (Q10) is controlled to a desired value, for example, a value higher than the operating voltage 5 [■].

これら一連の製造工程によって、本実施例の半導体集積
回路装置は完成する。なお、本実施例の変形も、実施例
■と同様に種々行うことができる。
Through these series of manufacturing steps, the semiconductor integrated circuit device of this embodiment is completed. It should be noted that various modifications of this embodiment can be made in the same manner as in the embodiment (2).

〔実施例■〕[Example ■]

(23) 本実施例は、nチャンネルMISFETをROMの記憶
素子として用いる、縦型ROMを備えた半導体集積回路
装置について説明する。
(23) This embodiment describes a semiconductor integrated circuit device equipped with a vertical ROM that uses an n-channel MISFET as a ROM storage element.

第5図は、本発明の他の実施例を説明するための概略的
なROMの回路図である。
FIG. 5 is a schematic ROM circuit diagram for explaining another embodiment of the present invention.

第5図においてs Qs+〜Qsm + Q41〜Q+
m rQ!、〜Q!nlはnチャンネルMISFETで
あり、記憶素子として記憶機能を構成するためのもので
ある。MI 5FETQs+ 、Qss〜Qsm、Q4
1〜Q4□IQIII〜Q 、mij ’J−7ハンス
メント型テあり、M工5FETQ3.はRoMの情報書
き込ミニよッて構成されたディプリーション型である。
In Fig. 5, s Qs+ ~ Qsm + Q41 ~ Q+
m rQ! ,~Q! nl is an n-channel MISFET, which is used as a storage element to configure a storage function. MI 5FETQs+, Qss~Qsm, Q4
1~Q4□IQIII~Q, with mij' J-7 hancement type Te, M engineering 5FETQ3. is a depletion type configured by an information writing mini of RoM.

これらのM I S F B T Qs+〜Qsm、(
L+〜Q+m、Q++ 〜Q、。は、列状を直列に接続
されており、それらが行状に配置され、マトリックス状
をなしている。
These M I S F B T Qs+ ~ Qsm, (
L+~Q+m, Q++~Q,. The columns are connected in series, and they are arranged in rows to form a matrix.

このようなROMは、それぞれのゲート電極に電圧が印
加されてないときにOFFする第1のしきい値電圧を有
するM I 8 F B T Qs+ 、Qss〜Qg
mQ41〜Q4m r Q51〜Qsmと、ゲート電極
に電圧が印加されてないときにONする第2のしきい値
電(24) 圧を有するMISFETQuとがある。
Such a ROM has a first threshold voltage that turns off when no voltage is applied to each gate electrode.
There are mQ41 to Q4m r Q51 to Qsm, and a MISFET Qu having a second threshold voltage (24) that is turned on when no voltage is applied to the gate electrode.

次に、本実施例の具体的な製造方法について説明をする
Next, a specific manufacturing method of this example will be explained.

第6図(ト)〜第6図0は、本発明の実施例■の具体的
な製造方法を説明するための各製造工程におけるR、O
Mを備えた半導体集積回路装置の要部平面図である。第
6図(5)〜第6図0に示す要部平面図は、メモリアレ
イMAの要部を示したものであり、それぞれの平面図に
おけるMISFETの断面図は前記実施例■に示したも
のとほぼ同様であるので、ここでは省略する。さらに、
それらの図面を見易くするために、各配線層間に設けら
れるべき層間絶縁膜は図示しない。
FIGS. 6(g) to 6(0) show R and O in each manufacturing process for explaining the specific manufacturing method of Example 2 of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a main part of a semiconductor integrated circuit device equipped with M. The principal part plan views shown in FIGS. 6(5) to 6(0) show the principal parts of the memory array MA, and the cross-sectional views of the MISFETs in each plan view are those shown in Example 2 above. Since it is almost the same as , it is omitted here. moreover,
In order to make the drawings easier to see, an interlayer insulating film to be provided between each wiring layer is not shown.

まず、実施例■と同様に、n−型の半導体基板4を用意
し、その所定の主面部にp型ウェル領域5を選択的に形
成する。さらに、第6図囚に示すように、LOCO8技
術によるフィールド絶縁膜6Aおよび絶縁膜7Aを形成
する。
First, as in Example 2, an n-type semiconductor substrate 4 is prepared, and a p-type well region 5 is selectively formed on a predetermined main surface thereof. Furthermore, as shown in FIG. 6, a field insulating film 6A and an insulating film 7A are formed using the LOCO8 technique.

第6図囚に示す工程の後に、メモリアレイMA部、すな
わち、記憶素子となるM I S F ETQs+〜Q
am + Q41〜Q4m + Q s+ −Q I1
m形成部となる半導体基板4表面近傍部に、nチャンネ
ルMISFETのしきい値電圧調整用の不純物を導入す
る。
After the process shown in FIG. 6, the memory array MA section, that is, MISFETQs+ to Q
am + Q41~Q4m + Q s+ -Q I1
An impurity for adjusting the threshold voltage of the n-channel MISFET is introduced into the vicinity of the surface of the semiconductor substrate 4, which will be the m-forming portion.

これは、電圧がゲート電極に印加されないときにOFF
 L、かつエンハンスメント型のしきい値電圧を得るよ
うに、所定の不純物濃度のp型不純物をイオン注入技術
によって導入すればよい。例えば、動作電圧力5 (V
) テロhif、MISFETのしきい値電圧を0.5
 〔V)程度にすればよい。この後に、実施例Iと同様
に、ゲート電極8Aを形成し、それを覆うような絶縁膜
(図示していない)を形成し、ソース領域およびドレイ
ン領域となるn 型の半導体領域12Aを形成する。ゲ
ート電極8Aは行状に延在踵ワード線WLを構成してい
る。これによって、第6図(ハ)に示すように、MIS
FETQs+ 、Qsz、Qss、Q++ 、Q10.
(Lsが構成される。
This turns OFF when no voltage is applied to the gate electrode.
P-type impurities at a predetermined impurity concentration may be introduced by ion implantation technology so as to obtain an enhancement-type threshold voltage. For example, the operating voltage force 5 (V
) Terror hif, threshold voltage of MISFET is set to 0.5
[V] may be sufficient. After this, similarly to Example I, a gate electrode 8A is formed, an insulating film (not shown) is formed to cover it, and an n-type semiconductor region 12A that becomes a source region and a drain region is formed. . The gate electrodes 8A constitute heel word lines WL extending in rows. As a result, as shown in FIG. 6(c), the MIS
FETQs+, Qsz, Qss, Q++, Q10.
(Ls is configured.

第6図■に示す工程の後に、第2図0に示すと同様の配
線形成工程、保護膜形成工程(図示していない)を施す
。そして、この後に、ROMの情報書き込みを行うため
に、メモリアレイMAllffiにおいて、MI8FE
TQst以外のMISFETQ!I。
After the step shown in FIG. 6 (2), a wiring forming step and a protective film forming step (not shown) similar to those shown in FIG. 2 0 are performed. Then, in order to write information into the ROM, MI8FE is used in the memory array MAllffi.
MISFETQ other than TQst! I.

Qss + Q41 + (Lt r Q4gの少なく
ともチャンネル領域形成部上に、本発明の実施例■によ
る耐X線照射のためのマスク19Bを形成すると、第6
図(Qに示すようになる。このマスク19Bを用い、全
面にX@を照射し、MI8FETQ32のしきい値電圧
を所望の値、例えば−2,OEVE程度になるように制
御し、ディプリーション型のMISFBTQIIt全形
成する。これによって、ゲート電極に電圧が印加さねな
いときにOFF’するような第1のしきい値電圧を有す
るM I S F B T Qs+ 、Qss 。
Qss + Q41 + (Lt r When the mask 19B for X-ray irradiation resistance according to the embodiment (2) of the present invention is formed on at least the channel region forming portion of Q4g,
It becomes as shown in the figure (Q). Using this mask 19B, irradiate the entire surface with X@, control the threshold voltage of MI8FETQ32 to a desired value, for example, about -2, OEVE, and All MISFBT QIIt of the type are formed.Thereby, MISFBTQs+, Qss have a first threshold voltage such that they are turned off when no voltage is applied to the gate electrode.

Q41 + Q42 r Qasと、ゲートを極に電圧
が印加され々いときでもONするような、第2のしきい
値電圧を有するMISFETQstとが形成される。
Q41 + Q42 r Qas and a MISFET Qst having a second threshold voltage that is turned on even when a voltage is almost applied to the gate is formed.

この彼に、マスク19Bを除去してもよい。The mask 19B may then be removed.

これら一連の製造工程によって、本実施例の半導体集積
回路装置は完成する。なお、本実施例の変形も、実施例
Iと同様種々行うことができる。
Through these series of manufacturing steps, the semiconductor integrated circuit device of this embodiment is completed. Note that, similar to Example I, various modifications of this example can be made.

〔実施例■〕[Example ■]

(271 本実施例は、実施例■のnチャンネルMISFETに替
えてpチャンネルMISFETをROMの記憶素子とし
て用いる縦型ROMを備えた半導体集積回路装置につい
て説明する。本実施例は、前記実施例■とほぼ同様の製
造工程であるので、説明のための図面は省略する。
(271 This example describes a semiconductor integrated circuit device equipped with a vertical ROM in which a p-channel MISFET is used as a ROM storage element in place of the n-channel MISFET in Example (2). Since the manufacturing process is almost the same as that shown in FIG.

まず、実施例■と同様に、n−型の半導体基板(4)を
用意し、その周辺回路を形成する所定の主面部にp型つ
ェル飴域(5)を選択的に形成する。さらに、第6医員
に示す工程と同様に、フィールド絶縁膜(6A)および
ゲート絶縁膜(7A)を形成する。
First, in the same way as in Example 2, an n-type semiconductor substrate (4) is prepared, and p-type melt regions (5) are selectively formed on a predetermined main surface portion where a peripheral circuit is to be formed. Furthermore, a field insulating film (6A) and a gate insulating film (7A) are formed in the same manner as the step shown in the sixth doctor.

この後に、メモリアレイMA部、すなわち、記憶素子と
なるM I 8 F B T Qs+ 〜Qsrn、Q
41 〜Q4m + QB+〜Qsm形成部となる半導
体基板表面に、pチャンネルMISFETのしきい値電
圧調整用の不純物を導入する。これは、電圧がゲート電
極に印加されないときにONする、すなわち、ディプリ
ーション型のしきい値電圧を得るように、所定の不純物
濃度のp型不純物をイオン注入技術によって導入すれば
よい。例えば、動作電圧が5(Vl(28) であれば、M I S FETのしきい値電圧を−2,
0〔■〕程度にすればよい。この後に、実施例■と同様
に、ゲート電極(8A)を形成し、それを覆うような絶
縁膜(図示していない)を形成し、ンース領域およびド
レイン領域となるp 世の半導体領域を形成する。
After this, the memory array MA section, that is, M I 8 F B T Qs+ ~Qsrn, Q which becomes a storage element
Impurities for adjusting the threshold voltage of the p-channel MISFET are introduced into the surface of the semiconductor substrate where 41 to Q4m + QB+ to Qsm will be formed. This can be done by introducing p-type impurities at a predetermined impurity concentration by ion implantation technology so that a depletion type threshold voltage, which turns on when no voltage is applied to the gate electrode, is obtained. For example, if the operating voltage is 5 (Vl(28)), the threshold voltage of the MI S FET is -2,
It should be about 0 [■]. After this, in the same manner as in Example ①, a gate electrode (8A) is formed, an insulating film (not shown) is formed to cover it, and a p-th grade semiconductor region that will become a source region and a drain region is formed. do.

この後に、実施例■と同様に、配線形成工程。After this, a wiring forming step is carried out in the same manner as in Example (2).

保護膜形成工程を施す。そして、この後に、R,OMの
情報書き込みを行うために、メモリアレイMA部におい
て、M I 8 F ET Quの少なくともチャンネ
ル領域形成部上に、本発明の実施例■による耐X線照射
のためのマスク19Cを形成する。このマスク19Cを
用い、全拘にX線を照射し、MI SF B T Qs
t以外のMI8FETQs+ 、Qss〜Qsm + 
Q41〜Q4m + Q a+ 〜Q smのしきい値
電圧を所望の値、例えばo、s[V]程度になるように
制御し、エンハンスメント型のM I S F E T
 Qs+ IQss−Qsm + Q41〜Q+m 、
 Q+u 〜Qamを形成する。これによって、ゲート
電極に電圧が印加されないときにOFFするような第1
のしきい値電圧を有するM I S F E TQs+
 、Qss〜Qsm、Q41〜Q4ITl。
Perform a protective film forming process. After this, in order to write R and OM information, in the memory array MA section, at least the channel region forming section of the MI 8 FET Qu is exposed to X-ray irradiation according to the embodiment (2) of the present invention. A mask 19C is formed. Using this mask 19C, irradiate the entire structure with X-rays, MI SF B T Qs
MI8FETQs+ other than t, Qss~Qsm+
The threshold voltages of Q41 to Q4m + Q a+ to Q sm are controlled to a desired value, for example, about o, s [V], and enhancement type M I S F E T
Qs+ IQss-Qsm + Q41~Q+m,
Q+u to Qam are formed. This allows the first gate electrode to turn off when no voltage is applied to the gate electrode.
M I S F E TQs+ with a threshold voltage of
, Qss~Qsm, Q41~Q4ITl.

Qs+〜Qamと、ゲート電極に電圧が印加されないと
きにONするような第2のしきい値笥、圧を有するMI
SFETQ、、とが形成される。この後に、マスク19
Cを除去してもよい。
MI having Qs+ to Qam and a second threshold voltage that turns on when no voltage is applied to the gate electrode.
SFETQ, , and are formed. After this, mask 19
C may be removed.

これら一連の製造工程によって、本実施例の半導体集積
回路装置は完成する。なお、本実施例における変型例は
、実施例■に準する。
Through these series of manufacturing steps, the semiconductor integrated circuit device of this embodiment is completed. Incidentally, the modification in this embodiment is based on the embodiment (2).

〔実施例V〕[Example V]

本実施例は、マスクROMを備えた半導体集積回路装置
として完成された半導体チップを封止し、その後におい
てROMの情報書き込みを施す場合について説明する。
In this embodiment, a case will be described in which a semiconductor chip completed as a semiconductor integrated circuit device equipped with a mask ROM is sealed, and then information is written into the ROM.

第7図は、封止された半導体集積回路装置にX線照射に
よって情報書き込みを行う場合の概要を説明するための
概要図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the outline of writing information into a sealed semiconductor integrated circuit device by X-ray irradiation.

第7図において、21は情報書き込みを行わずに完成さ
れた半導体集積回路装置で必る。22は半導体集積回路
装置21を収納するためのプリントサーキットボードで
ある。23はプリントサーキットボード22上部に所定
のパターンによって施された配線である。24はワイヤ
であり、半導体集積回路装置21に設けられた外部端子
(図示(−ていない)と配線23とを電気的に接続する
ためのものである。25は封止材であり、半導体集積回
路装置21を封止するためのものである。26は耐X線
照射マスクであり、ROMの情報書き込みをするための
ものである。マスク26の上面26AにはROMの情報
書き込みをするためのパターン27が設けらhている。
In FIG. 7, 21 is a semiconductor integrated circuit device completed without writing information. 22 is a printed circuit board for housing the semiconductor integrated circuit device 21. Reference numeral 23 denotes wiring arranged in a predetermined pattern on the upper part of the printed circuit board 22. 24 is a wire for electrically connecting the wiring 23 with an external terminal (not shown) provided on the semiconductor integrated circuit device 21. 25 is a sealing material, It is for sealing the circuit device 21. Reference numeral 26 is an X-ray resistant mask for writing information in the ROM.The upper surface 26A of the mask 26 is for writing information in the ROM. A pattern 27 is provided.

このパターン27は、前記実施例Iにおいて説明した金
、白金等のマスク材料を用いればよい。マスク26と半
導体集積回路装置21とには、マスク合せのためのパタ
ーン(図示しない)が設けられるようになっている。マ
スク26は、X線の透過によってその特性を不安定にす
ることがないように、下面26Bよりエツチングを施し
、薄板状になっている。
For this pattern 27, the mask material such as gold or platinum described in Example I may be used. The mask 26 and the semiconductor integrated circuit device 21 are provided with a pattern (not shown) for mask alignment. The mask 26 is etched from the lower surface 26B to prevent its characteristics from becoming unstable due to the transmission of X-rays, and has a thin plate shape.

次に、第7図を用い、本実施例の動作を簡単に説明する
Next, the operation of this embodiment will be briefly explained using FIG.

まず、R,OMの情報書き込みが施されていない(31
) 半導体集積回路装置21をパッケージしたプリントサー
キットボード22を用意する。そして、その上部にマス
ク26を用意し、それぞれのマスク合せパターンによっ
て位置合せを行う。この位置合せは、半導体集積回路装
置21に備えられたMISFETのしきい値電圧に影響
を及ぼさないような、X線によって施せばよい。この後
、マスク26上部からX線28を照射する。このX線2
8は、パターン27を介して半導体集積回路装置21に
備えらねた所定のM I S FETのケート絶縁膜を
透過する。これによって、所定のMISFETのしきい
値電圧を変動させ、ROMの情報書き込みが完了する。
First, R and OM information has not been written (31
) A printed circuit board 22 on which a semiconductor integrated circuit device 21 is packaged is prepared. Then, a mask 26 is prepared on top of the mask 26, and alignment is performed using each mask alignment pattern. This alignment may be performed using X-rays that do not affect the threshold voltage of the MISFET provided in the semiconductor integrated circuit device 21. After this, X-rays 28 are irradiated from above the mask 26. This X-ray 2
8 passes through the gate insulating film of a predetermined M I S FET provided in the semiconductor integrated circuit device 21 via the pattern 27 . As a result, the threshold voltage of a predetermined MISFET is varied, and information writing into the ROM is completed.

X線源としては、その指向性がよいシンクロトロン放射
光を用いるとよい。
As the X-ray source, it is preferable to use synchrotron radiation, which has good directivity.

〔効果〕〔effect〕

(1) M I S F E Tに所定のX線を照射す
ることにより、半導体基板のチャンネル領域形成部とゲ
ート絶縁膜との間における界面電荷量を変動させること
ができ、MISFETのしきい値電圧を容易に制御する
ことができる。
(1) By irradiating the MISFET with predetermined X-rays, the amount of interfacial charge between the channel region forming part of the semiconductor substrate and the gate insulating film can be varied, and the threshold value of the MISFET can be changed. Voltage can be easily controlled.

(32) (2) M I S F E Tを記憶素子とし、それ
が行列状に複数配置されてなるマスクROMにおいて、
ROMの情報書き込みにX線を用いることにより、X線
の透過性が極めて良いという作用で、半導体集積回路装
置の製造プロセスのどの製造工程においても情報を書き
込むことができる。従って、ROMの情報書き込みを半
導体集積回路装置の製造プロセスにおける最終段に行う
ことができるので、工完を著しく短縮することができる
(32) (2) In a mask ROM in which M I S F E T is used as a memory element and a plurality of them are arranged in a matrix,
By using X-rays to write information into the ROM, information can be written in any manufacturing process of semiconductor integrated circuit devices due to the extremely high transparency of the X-rays. Therefore, since information can be written into the ROM at the final stage in the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device, the time required to complete the process can be significantly shortened.

(3)耐X線照射のためのマスク材料として化学的変化
を受けない材料を使用し、該マスク材料をアルミニウム
等の化学的変化を受けやすい配線の保護膜として用いる
ことにより、半導体集積回路装置に使用する配線の実質
的な耐湿性、耐腐食性を向上することができる。
(3) By using a material that does not undergo chemical changes as a mask material for X-ray irradiation resistance, and using the mask material as a protective film for wiring that is susceptible to chemical changes such as aluminum, semiconductor integrated circuit devices It is possible to substantially improve the moisture resistance and corrosion resistance of wiring used for wiring.

以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, the present invention is not limited to the above-mentioned Examples, and it is possible to make various changes without departing from the gist of the invention. Not even.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を説明するための概略的か
ROMの回路図、 第2図い)〜第2図0は、本発明の実施例■の具体的な
製造方法を説明するための各製造工程におけるROMを
備えた半導体集積回路装置の要部断面図、 第3図囚〜第3図0は、本発明の実施例■の具体的な製
造方法を説明するための各製造工程におけるROMを備
えた半導体集積回路装置の要部平面図、 第4図は、X線照射に対するMISFETのしきい値電
圧依存性を説明するための図、第5図は、本発明の他の
実施例を説明するための概略的なROMの回路図、 第6図囚〜第6図0は、本発明の実施例■の具体的な製
造方法を説明するための各製造工程におけるROMを備
えた半導体集積回路装置の要部平面図、 第7図は、パッケージされた半導体集積回路装置にX線
照射によって情報書き込みを行う場合の概要を説明する
ための概要図である。 図中、Qn 〜Q+n + Qt+ 〜Qtn r Q
s+ 〜Qsm rQ41−Qim 、Qs+ 〜Qs
m□=M I S F ET、 MA −メモリアレイ
、WL・・・ワード線、CD・・・コモンデータ線、D
L・・・データ線、Q8・・・カラムスイッチ用MIS
FET、1・・・Xデコーダ、2・・・Xデコーダ、3
・・・センスアンプ、4・・・半導体基板、5・・・ウ
ェル領域、6,6A・・・フィールド絶縁膜、7,7A
。 11.15・・・絶縁膜、8.8A、9.10・・・ゲ
ート電極、12.12A、12B、13.14・・・半
導体領域、16・・・接続孔、17・・・配線、18・
・・保饅膜、19,19A、19B、19C・・・マス
ク、20・・・チャンネル領域形成部、21・・・半導
体集積回路装置、22・・・プリントサーキットボード
、23・・・配線、24・・・ワイヤ、25・・・パッ
ケージ、26・・・MXa照射マスク、27・・・パタ
ーン、28・・・X線である。 第 2 第 1 図 図/、4) 第 3 図(A) 第 3 図(B) 第 3 図Cり 第 3 図(f)) 第 4 図 □ にノ レヘ゛′ル β?インネルM/5FETnL?\1ス直尾jL第 5
 図 Qqケ 第 6 図 (A) 特開昭GO−113463(13) 第 6 図(c) 19g fΔ /B ざ(I)) θJ/ の7 4(71ラ −− 、、+ j l 1 1 1 l、l/L ρJ2 0<2 第 6 図(B) 品 1 1 :二■で Q79B
FIG. 1 is a schematic ROM circuit diagram for explaining one embodiment of the present invention, and FIGS. 3-30 are cross-sectional views of main parts of a semiconductor integrated circuit device equipped with a ROM in each manufacturing process for illustrating the specific manufacturing method of the embodiment (2) of the present invention. A plan view of a main part of a semiconductor integrated circuit device equipped with a ROM in the manufacturing process, FIG. 4 is a diagram for explaining the threshold voltage dependence of a MISFET on X-ray irradiation, and FIG. Schematic circuit diagrams of a ROM for explaining the embodiment of the present invention, and FIGS. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the outline of writing information into a packaged semiconductor integrated circuit device by X-ray irradiation. In the figure, Qn ~Q+n + Qt+ ~Qtn r Q
s+ ~Qsm rQ41-Qim, Qs+ ~Qs
m□=MISFET, MA-memory array, WL...word line, CD...common data line, D
L...Data line, Q8...MIS for column switch
FET, 1...X decoder, 2...X decoder, 3
...Sense amplifier, 4...Semiconductor substrate, 5...Well region, 6,6A...Field insulating film, 7,7A
. 11.15... Insulating film, 8.8A, 9.10... Gate electrode, 12.12A, 12B, 13.14... Semiconductor region, 16... Connection hole, 17... Wiring, 18・
... Protective film, 19, 19A, 19B, 19C... Mask, 20... Channel region forming part, 21... Semiconductor integrated circuit device, 22... Printed circuit board, 23... Wiring, 24... Wire, 25... Package, 26... MXa irradiation mask, 27... Pattern, 28... X-ray. Fig. 2 Fig. 1/, 4) Fig. 3 (A) Fig. 3 (B) Fig. 3 C to Fig. 3 (f)) Fig. 4 Innel M/5FETnL? \1st Nao jL No. 5
FIG. 1 l, l/L ρJ2 0<2 Fig. 6 (B) Product 1 1:2■ Q79B

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1のしきい値電圧または第2のしきい値電圧を有
する所定導電型の絶縁ゲート型電界効果トランジスタが
、複数直列に接続され素子列を構成し、該素子列が列状
に複数配置されて設けられ、それぞれの素子列の所定の
絶縁ゲート型電界効果トランジスタに共通のワード線が
行状に複数本配置さバてなる縦型読み出し専用の記憶機
能を有する半導体集積回路装置の製造方法において、前
記第1のしきい値電圧を有する絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタの形成工程中もしくは形成工程後に、所定の
絶縁ゲート型電界効果トランジスタを通過するようにX
線を照射し、該照射された絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタの第1のしきい値電圧を第2のしきい値電圧に変
動せしめることを特徴とする半導体集積回路装置の製造
方法。 2、前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタは第1のし
きい値電圧を有するpチャンネル型であり、X線照射に
よって、所定の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの第
1のしきい値電圧を、それよりも高い第2のしきい値電
圧に変動せしめることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の半導体集積回路装置の製造方法。 3、前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタは第1のし
きい値電圧を有するnチャンネル型であり、X線照射に
よって、所定の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの第
1のしきい値電圧を、それよりも低い第2のしきい値電
圧に変動せしめることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の半導体集積回路装置の製造方法。
[Claims] 1. A plurality of insulated gate field effect transistors of a predetermined conductivity type having a first threshold voltage or a second threshold voltage are connected in series to constitute an element array, and the element A semiconductor having a vertical read-only memory function, in which a plurality of columns are arranged in a row, and a plurality of word lines common to a predetermined insulated gate field effect transistor in each element column are arranged in a row. In the method for manufacturing an integrated circuit device, during or after the step of forming the insulated gate field effect transistor having the first threshold voltage, an X
1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: irradiating an insulated gate field effect transistor with a radiation beam, and changing a first threshold voltage of the irradiated insulated gate field effect transistor to a second threshold voltage. 2. The insulated gate field effect transistor is a p-channel type having a first threshold voltage, and the first threshold voltage of a predetermined insulated gate field effect transistor is lowered by X-ray irradiation. Claim 1 characterized in that the second threshold voltage is also varied to a higher second threshold voltage.
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device as described in 1. 3. The insulated gate field effect transistor is an n-channel type having a first threshold voltage, and the first threshold voltage of a predetermined insulated gate field effect transistor is lowered by X-ray irradiation. Claim 1 characterized in that the second threshold voltage is also varied to a lower second threshold voltage.
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device as described in 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5656521A (en) * 1995-01-12 1997-08-12 Advanced Micro Devices, Inc. Method of erasing UPROM transistors

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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