JPS60113464A - Manufacture of semiconductor ic device - Google Patents

Manufacture of semiconductor ic device

Info

Publication number
JPS60113464A
JPS60113464A JP58220603A JP22060383A JPS60113464A JP S60113464 A JPS60113464 A JP S60113464A JP 58220603 A JP58220603 A JP 58220603A JP 22060383 A JP22060383 A JP 22060383A JP S60113464 A JPS60113464 A JP S60113464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
threshold voltage
misfet
integrated circuit
semiconductor integrated
mask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58220603A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Narita
成田 一孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58220603A priority Critical patent/JPS60113464A/en
Publication of JPS60113464A publication Critical patent/JPS60113464A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B20/00Read-only memory [ROM] devices

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the processes of information writing by a method wherein the first threshold voltage is changed to the second one by irradiating a MISFET having the first threshold voltage with X-ray excellent in permeability. CONSTITUTION:After a mask 19 is formed, the entire surface is irradiated with X rays, and thus the threshold voltage of the MISFET other than at the part covered with the mask, i.e., MISFETQ12 is so controlled as to become a desired value e.g. approx. 0.5V. The threshold voltage of the n-channel MISFET is reduced by X ray irradiation. Thereby, in the channel-forming part 20 of the MISFETQ12, threshold voltages over 5V whereby this device does not turn on even when for example an operating voltage of approx. 5V is impressed on the gate electrode can be obtained. In the channel-forming part of the other MISFET, a threshold voltage e.g. of approx. 0.5V whereby this device turns ON when an operating voltage of approx. 0.5V is impressed on the gate electrode can be obtained.

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、
MI 5FET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、読出し専用の記憶機能〔以下
、ROM (Read 0nly Memo−ry)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
This technology relates to a semiconductor integrated circuit device equipped with an MI 5FET (MI 5FET), and is particularly effective when applied to a semiconductor integrated circuit device equipped with a read-only memory function (hereinafter referred to as ROM (Read Only Memory)). It is related to.

〔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部分に情報を曹き込むことができる。従って
、需要者に対(7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 store information in the mask ROM portion. Therefore, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit device having various information and meeting various demands to customers.

半導体a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 AroundTime)とい
う〕が可能な限り短い方が好ましい。
On the supply side of semiconductor A-product circuit devices, it is preferable that the time required to complete the product (hereinafter referred to as "turn around 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、MI 5FET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
不純物な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,
130963. Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-130975 has been proposed. This is because after the process of forming the gate electrode, source region, and drain region that constitutes the MI 5FET,
In this method, using ion implantation technology, a predetermined impurity is introduced into the channel forming part through the gate electrode, 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、M I S FE
Tを構成するゲルト電極およびンース領域、ドレイン領
域の形成工程後の配線形成工程後に、情報の誉ぎ込みを
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をチャ
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
ギを有する不純物かチャンネル領域に導入これること蹟
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。すなわち、半導体集積回路装置は一般的にアルミ
ニウム(An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。
However, in the method, M I S FE
There is a problem in that information cannot be imprinted after the wiring formation step after the gel electrode, source region, and drain region forming the T. This is due to the causes explained below. In order to introduce impurities for writing information into the channel region, extremely large energy is required to pass through the gate electrode. When impurities with this energy are introduced into the channel region, crystal defects occur in that region. In order to remove these crystal defects, a high-temperature, long-time annealing process is required. That is, since semiconductor integrated circuit devices generally use aluminum (An) 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 required to write information in a semiconductor integrated circuit device equipped with a mask ROM.

なお1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際付図面によって、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線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を備えた半導体
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-rays, the MISFET
Since the first threshold voltage of 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 equipped with a mask ROM, and one completion can be achieved. It's about shortening it.

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I〕[Example I]

本実施例は、第1のしきい値電圧を有するMISFET
と第2のしきい値電圧を有するMISF”ET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, a MISFET having a first threshold voltage
A description will be given using a semiconductor integrated circuit device including a mask ROM in which information is configured by a MISF"ET having a second threshold voltage and a MISF"ET 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一符号
を付け、そのくり返しの説明は省略する。
In all the figures, parts having the same functions are designated by the same reference numerals, 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.

MI 5FET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 MI 5FET can be expressed by the following equation.

ここで、φM8 ’ゲート電極とシリコンとの間の仕事
関数 08g’シリコンと酸化膜の界面電荷 Oo :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, φM8' Work function between gate electrode and silicon 08g' Interface charge between silicon and oxide film Oo: Gate capacitance per unit area φf: Fermi potential QB: Induced in the surface depletion layer by ionized donor atoms This is the electric charge.

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)VMISFETと
において、X線照射によって、pチャンネルM I S
 F E T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MI 5FETの所定
のしきい値電圧がそれよりも低いし舞い値電圧になると
いう事実を、実験によって確認した。本発明者によれは
、このような事実は、下自己V、説明する原因によるも
のであろうと推定しズいる。
The present inventor has developed a p-channel MISFET and an n-channel MISFET, each having a predetermined threshold voltage, by X-ray irradiation.
The fact that the predetermined threshold voltage of the FET will be a higher threshold voltage and the predetermined threshold voltage of an n-channel MI 5FET will be a lower threshold voltage has been demonstrated experimentally. confirmed. The inventor presumes that this fact is due to the reasons explained below.

すなわち、MISFETにX線を照射′1−ると、MI
SFETを構成するゲートP縁膜(S NO! )中の
エレクトロンがその内部からたたき出され、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)式の石辺第2項である( QSIJ
Ilon )が変動するからである。
That is, when the MISFET is irradiated with X-rays'1-, the MISFET
Electrons in the gate P edge film (S NO!) constituting the SFET are ejected from inside, forming a deep trap level in the forbidden band of the gate insulating film. As a result, the second term of Ishibe in equation (1) above (QSIJ
Ilon) varies.

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
も篩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MispET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MI 5FET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 MI 5FET 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、Q u〜Q、1ne Qt+〜Q2o
・・・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。MAはM I S F E T Qu〜Q 
1(1*Q、+〜Q2n・・・がマトリックス状に複数
配憤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、OM I S (Oomple
−mentary MI 5FET )という〕からな
っている。
In Figure 1, Q u~Q, 1ne Qt+~Q2o
...is an enhancement type n-channel MISFE
T, and is for configuring a memory function as a memory element. MA is M I S F E T Qu~Q
1 (1*Q, +~Q2n...) is a memory array arranged in a matrix. 1 is an X decoder, 2 is an X decoder, and complementary insulated gate field effect transistors [ Below, OMI S (Oomple
-mentary MI 5FET)].

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を行方向と称する)で
あり、行方向に配置されたMI SFE T Q II
+ Qvt + Q+ 21 Qvt +・・・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Ml 8FETQをQN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。OD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)↑あり、それぞれ
の一端部がカラムスイッチ用MISFETQ8を介し℃
コモンデータ線OD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MISFETQ、1〜Q 1
HI Q、〜Q2o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MISFETQ++〜Q1n、Q2、〜Q
2oのソース領域は、列方向で共通に接地されている。
WL is a plurality of word lines extending in rows from one side of the X decoder 1 (the extending direction of the word lines is referred to as the row direction), and MI SFE T Q II arranged in the row direction
+ Qvt + Q+ 21 Qvt +... is electrically connected to a predetermined gate electrode. Word line WL
An operating voltage is applied to QN of a predetermined Ml 8FETQ. 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. OD is a common data line and is used to apply a voltage serving as information. DL has 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 connected to the
MISFETs Q, 1 to Q 1 electrically connected to the common data line OD and having their other ends arranged in the column direction
It is electrically connected to the drain region of HI Q, ~Q2o. The gate electrode of the column switch MISFET Q8 is electrically connected to the X decoder 2. MISFET Q++ ~Q1n, Q2, ~Q arranged in column direction
The source regions 2o 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
が印加されたとぎにONする第1のしぎい値電圧を有す
るMI 5FETQu−Q+s〜Q I H+Qh+〜
Q2oと、ゲート電極に動作電圧が印加されたときにO
Nt、ない第1のしきい値よりも高い第2のしきい値電
圧を有するM I S F E TQ+2とがある。例
えば、M I S F ETQ++を選択したときには
、接地電位がセンスアンプ3によって読み出され、MI
SF”ETQ+2を選択したとぎには、データ線DLに
印力0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 
5FETの組み合せによって、種々の情報を得ることが
できるようになっている。
Such a ROM has a first threshold voltage that turns on when an operating voltage is applied to each gate electrode.
Q2o and O when the operating voltage is applied to the gate electrode.
Nt, and M I S F E TQ+2 having a second threshold voltage higher than the first threshold. For example, when MISFETQ++ is selected, the ground potential is read by the sense amplifier 3, and the
When SF"ETQ+2 is selected, the potential applied to the data line DL is read out by the sense amplifier 3. In other words, the ROM is connected to MIs with different threshold voltages.
Various information can be obtained by combining 5FETs.

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(Dは、本発明の実施例I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
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である。第2図(5)〜
第2図の)に示す要部断面図は、その左図にMISFE
TQ+□を示し、その右図に周辺回路、例えばXデコー
ダ1゜Yデコーダ2を構成するOMI Sを示しである
Figures 2-2 (D are cross-sectional views of main parts of a semiconductor integrated circuit device equipped with a ROM in each manufacturing process for explaining a specific manufacturing method of Example I of the present invention; Figures 3 to 3 are plan views of main 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. (5)~
The sectional view of the main part shown in Figure 2) is shown on the left side of the MISFE.
TQ+□ is shown, and the diagram on the right shows peripheral circuits, for example, OMIS that constitutes X decoder 1 and Y decoder 2.

第3図(A)〜第3回出に示す要部平面図は、MISF
ETQo〜Q1n、Q!I−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(3)〜第
3図CB+のMISFETQ+□を示す部分は1]−■
線における断面図である。なお、第3図(5)〜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 view shown in Figure 3 (A) ~ 3rd issue is MISF
ETQo~Q1n, Q! I-Q2n is the main part of the memory array arranged in a matrix, and the part showing MISFETQ+□ in FIG. 2 (3) to FIG. 3 CB+ is 1]-■
FIG. In addition, in FIG. 3(5) to FIG. 30, in order to make the drawings easier to see, the interlayer insulating film that should be provided between each wiring layer is not shown.

まず、半導体集積回路装置を構成するために、シリコン
(8i)単結晶からなるn−fj4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′2[
原子個/Cml〕程度のボロン(B)イオン不純物を、
75 [KeV3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。
First, in order to construct a semiconductor integrated circuit device, an n-fj4 semiconductor substrate 4 made of silicon (8i) single crystal is prepared. A p-type well region 5 is provided on a predetermined main surface portion of this semiconductor substrate 4 in order to configure an n-channel MISFET.
selectively formed. This is, for example, 8X10′2[
boron (B) ion impurity of about [atomic atoms/Cml],
75 [The impurities may be selectively introduced using an ion implantation technique with an energy of approximately KeV3, 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σ)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。
After this, a field insulating film 6 is formed to electrically isolate the MISFETs and the like. σ) The field insulating film 6 is formed by selective thermal oxidation technology of the substrate,
The film thickness may be approximately 1 [μm].

この後に、フィールド絶縁膜6間、すなわちMISFE
T形成部の半導体基板4十部に、王としてゲートP縁膜
(Sin、膜)を形成するための絶縁膜7を形成すると
、第2図(4)および第3図(3)に示すようになる。
After this, between the field insulating films 6, that is, MISFE
When the insulating film 7 for forming the gate P edge film (Sin, film) is formed on the 40 parts of the semiconductor substrate in the T forming part, as shown in FIG. 2 (4) and FIG. 3 (3). become.

絶縁膜7は、例えは半導体基板4表面部の熱酸化による
二酸化シリコン(S i02 )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MISFET、すなわち、記
憶素子となるMISFETQ++〜Q、、、 Qt+〜
Q2n形成部の半導体基板4表面に、nチャンネルMI
SFETI、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
、MIS F E T Qu−Qtn−Qz+−Qzn
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。例えば、動作電圧が5〔V〕であれば、M
IS F E T Q+ +〜Q1r+4Q!1〜Q2
nのしきい値電圧を5[V]よりも高くすればよい。
The insulating film 7 may be, for example, a silicon dioxide (S i02 ) film formed by thermal oxidation of the surface of the semiconductor substrate 4, and the film thickness in this case may be about 1000 [A]. After this,
All the MISFETs in the main part of the memory array, that is, the MISFETs Q++~Q, Qt+~, which serve as storage elements.
On the surface of the semiconductor substrate 4 in the Q2n formation area, an n-channel MI
SFETI, an impurity for threshold voltage adjustment is introduced. This means that when the operating voltage is applied to the gate electrode, MISFET Qu-Qtn-Qz+-Qzn
P-type impurities at a predetermined impurity concentration may be introduced by ion implantation technique so as to obtain a threshold voltage such that ONt does not occur. For example, if the operating voltage is 5 [V], M
IS FET Q+ +~Q1r+4Q! 1~Q2
The threshold voltage of n may be set higher than 5 [V].

第2図(3)および第3図(8)に示す工程の後に、多
結晶シリコン膜をOV D (Chemical Va
pourDeposition )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、MISFE
Tのゲート電極を構成するために、選択的にバターニン
グを施し、ゲート電極8,9.10を形成する。ゲート
電極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 CAI
程度あればよい。ゲート電極8.9.10の形成後に、
少なくともそれらを覆うような絶縁膜】1を形成する。
After the steps shown in FIG. 2(3) and FIG. 3(8), the polycrystalline silicon film is subjected to OVD (Chemical Vacuum
It is formed on the upper part of the semiconductor substrate 4 by the pourDeposition technique. Phosphorus is introduced to lower the resistance of this polycrystalline silicon film. After this, MISFE
To form the gate electrodes of T, selective patterning is performed to form gate electrodes 8, 9, and 10. The gate electrode 8 is electrically connected to gate electrodes adjacent in the row direction to form a word line WL. The film thickness of gate electrodes 8, 9, and 10 is 3500 CAI.
A certain degree is fine. After forming the gate electrode 8.9.10,
At least an insulating film 1 covering them is formed.

この後に、nチャンネルMISFETを構成するために
After this, to configure the n-channel MISFET.

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(self 
alignment)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。さらに、pチャンネ
ルMISFETを構成するために、ゲート電極】0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(Dおよび第3図日
に示すように、nテヤンネ/l/MIsFETのソース
領域およびドレイン領域となるn+型の半導体領域12
゜13を形成し、pチャンネルMISFET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。
Using the gate electrodes 8 and 9 and the field insulating film 6 as a mask for impurity-resistant introduction, self-alignment (self-alignment) is performed.
In terms of alignment, n-type impurities are selectively introduced into the vicinity of the surface of the well region 5. Furthermore, in order to configure a p-channel MISFET, p-type impurities are introduced into the semiconductor substrate 1 in a self-aligned manner using the gate electrode 0 and the field insulating film 6 as a mask for impurity introduction.
Selectively introduced near the surface. Then, each impurity is stretched and diffused, and as shown in FIG. 2 (D) and FIG.
A p+ type semiconductor region 14 which will become a source region and a drain region of a p-channel MISFET is formed. As the n-type impurity, for example, phosphorus (P
) ions, and boron ions, for example, may be used as the p-type impurity.

第2回出)および第3図CB+に示す工程の後に、OV
D技術によって、全面にP3縁膜15を形成する。
2nd appearance) and after the steps shown in Figure 3 CB+, OV
A P3 film 15 is formed on the entire surface using the D technique.

この絶縁膜15としては、例えばフォスフオシリケード
ガラス(PSG)腺を用いるとよい。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
ナトリウム(Na )イオンを捕獲することができる。
As this insulating film 15, it is preferable to use, for example, a phosphorous silicate glass (PSG) gland. The phosphosilicate glass film can alleviate the undulations that grow due to multilayering and can capture sodium (Na 2 ) ions that affect the electrical characteristics of semiconductor integrated circuit devices.

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12,13
.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】6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1[
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(Al)膜
を真空蒸着技術によって形成し、所定のバターニングを
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−製造一丁程によっ
て形成1れるようになっている。前記形成された配線1
7のうち、メモリアレイ部MAに形成された配線17に
おいて、M I S F E T Q++〜Ql(1e
 Qt l〜Q2oのドレイン領域となる半導体領域1
2と接続された配線]7はデータ線DLとなり、そのン
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。
After this, the insulating films 7 and 15 on the predetermined semiconductor regions 12 and 13.14 are selectively removed, and the semiconductor regions 12 and 13 are selectively removed.
.. A connection hole 6 is formed in order to electrically connect 14 to the wiring formed in a later step. After this,
Semiconductor regions 12.13°14 and 1[
Wiring 17 is formed for electrical connection. this is,
For example, an aluminum (Al) film having a thickness of about 1 [μm] may be formed by vacuum evaporation technology, and may be patterned in a predetermined manner. 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 from the same material and in the same manufacturing process. The formed wiring 1
7, in the wiring 17 formed in the memory array part MA, M I S F E T Q++ ~ Ql (1e
Semiconductor region 1 serving as the drain region of Qtl~Q2o
The wiring 17 connected to the semiconductor region 12 serving as the ground potential G is applied to the wiring 17 connected to the semiconductor region 12 serving as the ground potential.

この後に、第2図(01および第3図(Qに示すように
After this, as shown in Figure 2 (01) and Figure 3 (Q).

OVD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
の上の部分を除去し、デバイスを完成する。
A protective film 18 is formed on the entire surface by OVD technology. As this protective film 18, for example, a silicon dioxide film may be used. A portion of the protective film 18 above the bonding pad portion is removed to complete the device.

第2図(0)および第3図(C1に示す工程の後に、R
OMの情報書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(Ou)。
After the steps shown in FIG. 2 (0) and FIG. 3 (C1), R
In order to write information on the OM, a mask material according to Example 2 of the present invention is formed over the entire surface. Gold (Au), silver (Ag), and copper (Ou) are used as materials for this mask.

鉛(Pb)等の重金属、パラジウム(Pd)、白金(P
i)等の貴金属、アルミニウム(AAり等の非鉄金属な
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、MISFETQ、、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を形成すると、第2図
のおよび第3図の)に示すようになる。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、メモリアレイの周
辺回路の設けられている領域はマスク19で覆われる。
Heavy metals such as lead (Pb), palladium (Pd), platinum (P
Noble metals such as aluminum (i), nonferrous metals such as aluminum (AA), etc. can be used, but 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, when mask material other than at least the channel region forming part of MISFETQ is selectively removed to form a mask 19 for resisting X-ray irradiation, the results shown in FIGS. 2 and 3 are obtained. ). This mask 19
The pattern changes in various ways depending on the content of information written in the ROM. Further, a region of the memory array where peripheral circuits are provided is covered with a mask 19.

マスク19の膜厚とし又は、例えば1[、am]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〔μm〕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MISFETQ□以外の■I8 FE 
T Q++−QCs〜Q Q、I〜Q2nのしきい値1
m 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MISFETの
しきい値電圧は低下する。これによって、MISFET
Qnのチャンネル領域形成部20において、例えば5〔
v〕程度の動作電圧がゲート電圧に印加されてもONL
ないような5〔■〕以上のしきい値電圧を得ることがで
き、MI 5FETQu * QCs〜Q1n9 Ql
l〜Q2n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ONj
るような例えば05[V]程度のしきい値電圧を得るこ
とができる。すなわち、本発明の実施例Iによれば、R
OM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、MISF
ET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RO
Mの情報書き込み工程の後において、マスク19は除去
し℃もよい。
The film thickness of the mask 19 may be approximately 1 [, am], for example. 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 part covered by the mask 19, that is, the I8 FE other than the MISFETQ□ of the memory array MA
T Q++-QCs~Q Q, I~Q2n threshold 1
m Control the voltage to a desired value, for example about 0.5 [V]. The threshold voltage of the n-channel MISFET is lowered by X-ray irradiation. This allows the MISFET
In the channel region forming portion 20 of Qn, for example, 5[
Even if an operating voltage of about [V] is applied to the gate voltage, ONL
It is possible to obtain a threshold voltage of 5 [■] or more, which is not possible, and MI 5FETQu * QCs ~ Q1n9 Ql
Channel region forming portions of l to Q2n (not shown)
, when the operating voltage is applied to the gate electrode, ONj
For example, a threshold voltage of about 05 [V] can be obtained. That is, according to Example I of the present invention, R
In semiconductor integrated circuit devices equipped with OM, MISF is
The threshold voltage of ET can be easily controlled. Note that the threshold voltage of a MISFET whose threshold voltage has been controlled by X-ray irradiation 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. Said R.O.
After the information writing step M, the mask 19 is removed and the temperature is reduced to 0.degree.

これら一連の製造工程によって、本実施例の半導体集積
回路装量は完成する。なお、この後に、種々の処理を施
してもよい。
Through these series of manufacturing steps, the semiconductor integrated circuit device of this embodiment is completed. Note that various treatments may be performed after this.

次に、X線照射に対するMISFETのしきい値電圧依
存性につい℃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MIS1!’ETのしきい
値電圧依存性を説明するための図である。
Figure 4 shows MIS1 for X-ray irradiation! FIG. 2 is a diagram for explaining the threshold voltage dependence of ET.

第4図において、縦軸はnチャンネルMI 5FETの
しきい値電圧レベルを示しており、横軸はnチャンネル
MISFETのしきい値電圧レベルを縦軸と同一目盛で
示している。Xi照射によるしきい値電圧の変動を表わ
すf−夕曲線は、同図に示すように、はぼ45″の傾斜
を有し、右下りのN練性を示している。
In FIG. 4, the vertical axis shows the threshold voltage level of the n-channel MI 5FET, and the horizontal axis shows the threshold voltage level of the n-channel MISFET on the same scale as the vertical axis. As shown in the figure, the f-even curve representing the fluctuation of the threshold voltage due to the Xi irradiation has an inclination of approximately 45'', indicating a downward-sloping N property.

nチャンネルMISFETとnチャンネルMISFET
とのしぎい値電圧S、は、X線照射によってしきい値電
圧S、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、p
チャンネルMI 5FETではしきい値電圧を高くする
方向に働(。また、しきい値電圧S、のnチャンネルM
ISFETとnチャンネルMISFETとに、所定の熱
処理を施すことによってしきい値電圧S1に変動する。
n-channel MISFET and n-channel MISFET
The threshold voltage S, changes to the threshold voltage S, by X-ray irradiation. That is, in the n-channel MISFET, X-ray irradiation increases the p
In the channel MI 5FET, it works in the direction of increasing the threshold voltage (.Also, the n channel M of the threshold voltage S,
The threshold voltage S1 is varied by subjecting the ISFET and the n-channel MISFET to a predetermined heat treatment.

これらの変動は、はぼ同一経路によって行われる。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 CAI程度のゲート絶縁膜(Si
n、膜)を有するpチャンネルMI 5FET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[A’l)等を用い、1〜1000〔J/cI
II]程度のエネルギ量を有するX線を、pチャンネル
MIsFET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(シフト量)を生じるという事
実である。但し、1000[J/cd)程度よりも高い
エネルギ量を有するX線をMI 5FET7に照射する
と、しきい値電圧値が飽和状態に達し、しぎいfl!電
圧の変動量を得ることができない。
In other words, a gate insulating film (Si
For example, in a p-channel MI 5FET having a characteristic X-ray of aluminum or palladium (wavelength λ
= 10 [A), characteristic X-ray of tungsten (W) (wavelength λ
-0,2[A'l) etc., 1 to 1000[J/cI
This is the fact that by irradiating a p-channel MIsFET with X-rays having an energy amount of about 15 [V], the threshold voltage changes (shifts) about 15 [V]. However, when the MI 5FET 7 is irradiated with X-rays having an energy amount higher than about 1000 [J/cd], the threshold voltage value reaches a saturated state and the threshold voltage value reaches the saturation state, causing the fl! It is not possible to obtain the amount of voltage fluctuation.

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
段である保饅膜形成後にROMの情報書き込みを行なっ
たが、前記保腹膜形成工程前、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 example, information was written into the ROM after the formation of the protective film, which is the final stage of the manufacturing process of the 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バターニングを施
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. By applying buttering to cover parts that are susceptible to unnecessary external influences, such as external terminals, the moisture resistance and corrosion resistance of external terminals and the like can be improved.

〔実施例■〕[Example ■]

本実施例は、実施例IのnチャンネルMISFETに替
えてnチャンネルMISFETをROMの記憶素子とし
て用いる、横mROMを備えた半導体集積回路装@vC
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。
This example is a semiconductor integrated circuit device @vC equipped with a horizontal mROM that uses an n-channel MISFET as a storage element of a ROM instead of the n-channel MISFET of Example I.
explain about. This example has almost the same manufacturing process as Example 2 above.

説明のための図面は省略する。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MISFET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Iと同様に、フィールド絶縁膜(6)お
よびゲート絶縁膜(7)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。これは、所定の動作電圧がゲート電極に印加さ
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MISFETの
しきい値電圧を0.5[V]程度にすればよい。
First, as in Example 2, an n-type semiconductor substrate (4) is prepared. In order to configure an n-channel MISFET, a p-type well region (5) is formed on a predetermined main surface portion of this semiconductor substrate, excluding the memory array MA forming portion. After this, similarly to Example I, a field insulating film (6) and a gate insulating film (7) are formed. Thereafter, according to the embodiment (2) of the present invention, impurities for adjusting the threshold voltage of the n-channel MISFET are introduced into the memory array MA section and other predetermined peripheral circuit sections near the surface of the semiconductor substrate. This means that when a predetermined operating voltage is applied to the gate electrode, the MISFET serving as the storage element is turned on.
What is necessary is to obtain a threshold voltage such that For example, if the operating voltage is 5 [■], the threshold voltage of the MISFET 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aυを形成す
る。この後に、自己整合的にp+型の半導体領域In”
mの半導体領域を形成し、nチャンネルMISFET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(qに示す工程を行う。
After this, the gate electrode (8°9.1
0) and an insulating film aυ covering them is formed. After this, a p+ type semiconductor region In” is formed in a self-aligned manner.
m semiconductor regions are formed to configure an n-channel MISFET and an n-channel MISFET. After this,
The process shown in FIG. 2 (q) is carried out 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ONt、
ないMISFET(Qmt )を形成するために、轟該
M I S F E T (Q、+t )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Xil照射のためのマスク19Aを
形成する。このマスク19Aを用いてX線を照射し、前
記MISFET(Qmt)のしきい値電圧を所望の値1
例えば動作電圧5c′v〕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. In the memory array MA section, even if the operating voltage is applied to the gate electrode, ONt,
In order to form a MISFET (Qmt) with no oxidation, the mask material is selectively removed so that at least the channel region forming part of the MISFET (Q, +t) is opened, and A mask 19A is formed. X-rays are irradiated using this mask 19A, and the threshold voltage of the MISFET (Qmt) is set to a desired value of 1.
For example, the operating voltage is controlled to be higher than the operating voltage 5c'v].

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. Note that the modification of this example is also Example ■
You can do various things in the same way.

〔実施例■〕[Example ■]

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。
In this embodiment, a semiconductor integrated circuit device including a vertical ROM using an n-channel MISFET as a ROM storage element will be described.

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、Q s r 〜% + Q 4 □〜
Q4r11* Q51〜Q5rnはnチャンネルMIS
FET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。
In FIG. 5, Q s r ~% + Q 4 □ ~
Q4r11* Q51 to Q5rn are n-channel MIS
It is a FET and serves as a memory element to configure a memory function.

M I 8 F E T Qs+ −Qsa〜Q3rn
* Q41〜Q4mm (1++〜Q、rnはエンハン
スメント型であり、MISFET Q stはROMの
情報書ぎ込みによって構成されたディプリーション型で
ある。これらのMI SFE T Qu〜Q3m+ Q
41〜Q 4m’ Qat〜Qsm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。
M I 8 F E T Qs+ -Qsa~Q3rn
*Q41~Q4mm (1++~Q, rn is an enhancement type, and MISFET Q st is a depletion type configured by writing information to ROM. These MISFET Qu~Q3m+ Q
41 to Q 4m' Qat to Qsm are connected in series in columns, and 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OF Ii”する第1のしきい値電
圧を有する八4 I S F E T Qs□、Q8.
〜Qmrn’ Q41〜Q4m* Qlll〜Q5mと
、ゲート電極に電圧が印加され1いないときにONする
第2のしきい値電圧を有するMI 5FETQatとが
ある。
Such a ROM has a first threshold voltage that is OF Ii'' when no voltage is applied to the respective gate electrode.
~Qmrn' Q41~Q4m*Qllll~Q5m, and MI 5FETQat which has a second threshold voltage 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(3)〜第6図(qは5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RO
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図囚〜第6図(Q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I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1間に設けられ
るべき層間絶縁膜は図示しない。
Figures 6 (3) to 6 (q is 5) RO in each manufacturing process to explain 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 main part plan views shown in FIGS. Since they are almost the same, they are omitted here.Furthermore, in order to make the drawings easier to see, the interlayer insulating film that should be provided between each wiring 1 is not shown.

まず、実施例1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岱つェル領域5を選択的に形
成する。さらに、第6回置に示すように、LOOO8技
術によるフィールド絶縁膜6Aおよび絶縁1117Aを
形成する。
First, as in Example 1, an n-type semiconductor substrate 4 is prepared, and a p well region 5 is selectively formed on a predetermined main surface thereof. Furthermore, as shown in the sixth stage, a field insulating film 6A and an insulating film 1117A are formed using the LOOO8 technique.

第6回置に示す工程の後に、メモリアレイMA部、すな
わち、記憶素子となるMISFETQ□〜Q3mt Q
mt −Q4ms Q!1〜Q5m形成部となる半導体
基板4表面近傍部に、nチャンネルMI 8FETのし
きい値電圧調整用の不純物を導入する。
After the process shown in the sixth stage, the memory array MA section, that is, the MISFETQ□ to Q3mt Q
mt -Q4ms Q! Impurities for adjusting the threshold voltage of the n-channel MI 8FET are introduced into the vicinity of the surface of the semiconductor substrate 4, which will be the portions 1 to Q5m formed.

これは、電圧がゲート電極に印加されないときに0FF
L、かつ、エンハンスメント型のしきい値電圧を得るよ
うkて、庖定の不純物濃度の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W圧が5[V
]テアtL&i M I S F E T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
■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は行状に延在し、ワード線WLを
構成している。これによって、第6図(旬に示すように
、MISFETQa+−Qmt、Qsa−Qmt−Q4
t−Q4mが構成される。
This is 0FF when no voltage is applied to the gate electrode.
P-type impurities with a constant impurity concentration may be introduced by ion implantation technique in order to obtain an enhancement-type threshold voltage. For example, if the operating W pressure is 5 [V
] The threshold voltage of the tL&i M I S F E T may be set to about 0.5 [V]. After this, similarly to Example 3, a gate electrode 8A is formed, an insulating film (not shown) is formed to cover it, and an n" type semiconductor region 12A that will become a source region and a drain region is formed. The gate electrodes 8A extend in rows and form word lines WL.As shown in FIG.
t-Q4m is constructed.

第6図[F])に示す工程の後に、第2図(q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MA部において、MISFE
TQa*以外のMISFETQa+ * Qss + 
Qmt e Qmt * Qmt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(01K示
すようになる。このマスク19Bを用い、全面にX線を
照射し7、MISFETQszのしきい値電圧を所望の
値、例えば−2,0[V]程度になるように制御し、デ
ィプリーション型のMIS F E T Q st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
MISFETQs+。
After the process shown in FIG. 6 [F]), a wiring forming process and a protective film forming process (not shown) similar to those shown in FIG. In order to perform this, in the memory array MA section, MISFE
MISFETQa+ *Qss+ other than TQa*
Qmt e Qmt * When a mask 19B for resisting X-ray irradiation according to the embodiment (2) of the present invention is formed on at least the channel region forming portion of Qmt, it becomes as shown in FIG. 6 (01K). Using this mask 19B, The entire surface is irradiated with X-rays 7, and the threshold voltage of MISFETQsz is controlled to a desired value, for example, about -2.0 [V], to form a depletion type MISFETQst. As a result, MISFETQs+ has a first threshold voltage that turns off when no voltage is applied to the gate electrode.

Qsa e Q41 * Qit + Q4gと、ゲー
ト電極に電圧が印加されないときでもONするような第
2のしきい値電圧を有するMISFETQagとが形成
される。この後に、マスク19Bを除去してもよい。
Qsa e Q41 * Qit + Q4g and a MISFET Qag having a second threshold voltage that is turned on even when no voltage is applied to the gate electrode are formed. After this, mask 19B 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、本実施例も、実施例I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. Note that this embodiment can also be modified in various ways similar to embodiment I.

〔実施例■〕[Example ■]

本実施例は、実施例■のnチャンネルM I S FE
Tに替えてpチャンネルM’l5FET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↑、説明のための図面は省略す
る。
This example is based on the n-channel M I S FE of Example ①.
A semiconductor integrated circuit device including a vertical ROM that uses a p-channel M'l5FET instead of a T as a storage element of the ROM will be described. The manufacturing process of this example is almost the same as that of Example ↑, and the drawings for explanation are omitted.

まず、実施例■と同様に、n−型の半導体基板(4)を
用意し、その周辺回路を形成する所定の主面部にp型ウ
ェル領域(5)を選択的に形成する。さらに、第6図(
3)に示す工程と同様に、フィールド絶縁膜(6A)お
よびゲートPH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 in a predetermined main surface portion where a peripheral circuit is to be formed. Furthermore, Figure 6 (
Similar to the step shown in 3), a field insulating film (6A) and a gate PH film (7A) are formed.

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 S F E T Qs1〜Q3m、Q4I
〜Q4ms Qlll〜Q5m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、ディブリーシロ
ン度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。
After this, the memory array MA section, that is, the M I S F E T Qs1 to Q3m, Q4I which become storage elements
~Q4ms An impurity for adjusting the threshold voltage of the p-channel MISFET is introduced into the surface of the semiconductor substrate that will become the Qlll~Q5m formation portion. This can be done by introducing p-type impurities with a predetermined impurity concentration by ion implantation technology so that the gate electrode turns on when no voltage is applied to the gate electrode, that is, obtains a threshold voltage of the degree of debryshiron.

例えば、動作電圧が5〔v〕であれば、MI SF’E
Tのしきい値電圧を−2゜0〔v〕程度にすればよい。
For example, if the operating voltage is 5 [V], MI SF'E
The threshold voltage of T may be set to about -2°0 [V].

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、ソース領域およびドレイン領域となるp+型の半
導体領域を形成する。
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+ type 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).

保獲膜形成工程を施す。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MA部において
、MISFETQst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XM照射のためのマ
スク190を形成する。
A retention film formation process is performed. After this, in order to write information into the ROM, a mask 190 for resisting XM irradiation according to the embodiment (2) of the present invention is formed on at least the channel region forming portion of MISFET Qst in the memory array MA section.

このマスク190を用い、全面にX線を照射し、MIS
FETQst以外のMI 5FETQs+−Qss〜Q
Bme Q41−Q4me Qs+〜Q6m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
制御し、エンハンスメント型のMISFETQ、l。
Using this mask 190, the entire surface is irradiated with X-rays, and MIS
MI 5FETQs+-Qss~Q other than FETQst
Bme Q41-Q4me The threshold voltages of Qs+ to Q6m are controlled to a desired value, for example, about 0.5 [V], and the enhancement type MISFETQ, 1 is formed.

Qsa〜Q3m、Q41〜Q4mt Qs+〜Q5mを
形成する。
Qsa~Q3m, Q41~Q4mt Qs+~Q5m are formed.

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 
8 F E T Qa+ −Qss〜QBm、Q41−
04m。
This allows the M I to have a first threshold voltage that turns off when no voltage is applied to the gate electrode.
8 F ET Qa+ -Qss~QBm, Q41-
04m.

Qa+〜Q5m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のしきい値電圧を有するMIS
FBTQoとが形成される。この後に、マスク190を
除去してもよい。
MIS having Qa+ to Q5m and a second threshold voltage that turns on when no voltage is applied to the gate electrode.
FBTQo is formed. After this, mask 190 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 of this example 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正し、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なわすに完成
された半導体集積回路装置である。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21Vc設けられた外部
端子(図示していない)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。
In FIG. 7, numeral 21 is a completed semiconductor integrated circuit device on which information is written. 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. A wire 24 is used to electrically connect the wiring 23 to an external terminal (not shown) provided on the semiconductor integrated circuit device 21Vc. A sealing material 25 is used to seal the semiconductor integrated circuit device 21.

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26All
”!ROMの情報書き込みをするためのパターン27が
設けられている。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。
Reference numeral 26 denotes an X-ray irradiation-resistant mask, which is used to write information into the ROM. Top surface 26All of mask 26
"! A pattern 27 for writing information into the ROM is provided. This pattern 27 may be made of the mask material such as gold or platinum described in the above embodiment I. The mask 26 and the semiconductor integrated circuit device 21 The mask 26 is 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. It is made into a thin plate.

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、ROMの情報書き込みが施されていない半導体集
積回路装[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)上部1c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。この位置合わせは、半導体集積回路装置2
1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!28を照射する。このX線28は
、パターン27を介して半導体集積回路装置21に備え
られた所定のM I S F E Tのゲート絶縁膜を
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, a printed circuit board 22 is prepared which is a package of a semiconductor integrated circuit device [21] to which no information has been written in the ROM. And that) Upper 1c mask 26
are prepared and alignment is performed using each mask alignment pattern. This alignment is performed by the semiconductor integrated circuit device 2.
The treatment may be performed using X-rays that do not affect the threshold voltage of the MISFET provided in 1. After this, X from the top of mask 26! 28. The X-rays 28 pass through the gate insulating film of a predetermined MISFET 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〕

(11MISFET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、MI
SFETのしきい値電圧を容易に制御することができる
(By irradiating MISFET with a predetermined X-ray, it is possible to change the amount of interfacial charge between the channel region forming part of the semiconductor substrate and the gate insulating film,
The threshold voltage of SFET can be easily controlled.

+21 MISFET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、1Mを用いることにより、X線の透過
性が極めて艮いという作用で、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。
+21 In a mask ROM in which MISFET is used as a storage element and a plurality of them are arranged in a matrix, by using X, 1M to write information in the ROM, the transparency of X-rays is extremely high, which makes it possible to improve semiconductor integrated circuits. Information can be written during any manufacturing process of the device. Therefore, information writing into the ROM can be performed at the final stage in the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device.

1完を著しく短縮することができる。1 completion 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
吟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 in 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 drawings]

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、 第2図囚〜第2図0)Iは、本発明の実施例I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(4)〜第3図(D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RO
M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(3)〜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
OM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なう場合の概要を説明す
るための概要図である。 図中、Qtt〜Q lnt Qt +〜Q2nI Q!
II〜Q3 m’Q41 ””04m、Qffil〜Q
5m”・MI 5FET、MA−・・メモリアレイ、W
L・・・ワード線、OD・・・コモンデータ線、DL・
・・データ線、Qs・・・カラムスイッチ用MI 5F
ET、1・・・Xデコーダ、2・・・Y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)”P縁[,7゜
7A、11. 15・・・P縁膜、8. 8A、9.1
0・・・ゲート電極、12. 12A、、12B、13
.14・・・半導体領域、16・・・接続孔、17・・
・配線、18・・・保護膜、19.19A、19B、1
90・・・マスク、20・・・チャンネル領域形成部、
21・・・半導体集積回路、22・・・プリントサーキ
ット、23・・・配線、24・・・ワイヤ、25・・・
パッケージ、26・・・耐X線照射マスク、27・・・
パターン、28・・・X線である。 第 1 図 (ψ 第 3 図 (A) 第 3 図(f3) 第 3 図(C) 第 3 図 (−D) 第 4 図 −Vdレペ・、。 P七イじキル)−IIsTUTめb♂\、417圧第 
5 図 ノ ζ (q 第 6 図(A) σA 特開昭GO−113464(13) 第 6 図(C> ダP)/?El rA/q13 め/ ^// 4rχす 1 + −−1 リー 1 11 Wム タ4z 4 、f2 /2A(714) y /ブ8 第 6 図(f3) 5(p ) 6;”4 ゴ吋i里′
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a ROM for explaining one embodiment of the present invention, and FIGS. ROM in each manufacturing process to explain
FIGS. 3(4) to 3(D) are cross-sectional views of main parts of a semiconductor integrated circuit device equipped with
FIG. 4 is a diagram for explaining the threshold voltage dependence of MISFET on X-ray irradiation; FIG. 5 is another embodiment of the present invention. 6(3) to 6(0) are schematic ROM circuit diagrams for explaining the R in each manufacturing process for explaining the specific manufacturing method of Example 2 of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of essential parts of a semiconductor integrated circuit device equipped with an OM, and 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, Qtt~Q lnt Qt +~Q2nI Q!
II~Q3 m'Q41 ""04m, Qffil~Q
5m"・MI 5FET, MA-...Memory array, W
L...word line, OD...common data line, DL...
...Data line, Qs...MI 5F for column switch
ET, 1...X decoder, 2...Y decoder, 3.
...Sense amplifier, 4...Semiconductor substrate, 5゛°well region, 6. 6A...feel) "P edge [,7°7A, 11. 15...P edge membrane, 8. 8A, 9.1
0...gate electrode, 12. 12A, 12B, 13
.. 14... Semiconductor region, 16... Connection hole, 17...
・Wiring, 18...Protective film, 19.19A, 19B, 1
90...Mask, 20... Channel region forming part,
21... Semiconductor integrated circuit, 22... Print circuit, 23... Wiring, 24... Wire, 25...
Package, 26... X-ray irradiation mask, 27...
Pattern 28...X-ray. Fig. 1 (ψ Fig. 3 (A) Fig. 3 (f3) Fig. 3 (C) Fig. 3 (-D) Fig. 4 - Vd Rep.,. ♂\, 417th pressure
5 Figure no ζ (q Figure 6 (A) σA JP-A-113464 (13) Figure 6 (C> DaP)/?El rA/q13 Me/ ^// 4rχsu1 + --1 Lee 1 11 W Muta 4z 4, f2 /2A (714) y /bu8 Fig. 6 (f3) 5 (p) 6;

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1のしきい値電圧または第2のしぎい傳電圧を有
する所定導電型のP縁ゲート型電界効果トランジスタが
、行状に複数本延在して設けられたワード線と、咳ワー
ド線と交差し、列状に複数本延在し、て設けられたビッ
ト線との交差部におい1複敷設けられた横型読み出し専
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、所定の絶縁ゲート湯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P3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 word in which a plurality of P-edge gate field effect transistors of a predetermined conductivity type having a first threshold voltage or a second threshold voltage are extended in a row. Manufacture of a semiconductor integrated circuit device having a horizontal read-only memory function, in which a plurality of lines intersect with a cough word line and extend in a row, and one double layer is provided at the intersection with a bit line provided. In the method, during or after the step of forming the insulated gate field effect transistor having the first threshold voltage, an X-ray is irradiated so as to pass through a predetermined insulated gate field effect transistor, and the irradiated A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising changing a first threshold voltage of an 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 P3 edge gate type field effect transistor is an n-channel type having a first threshold voltage, and the first threshold voltage of a predetermined insulated gate type field effect transistor is increased by X-ray irradiation. 2. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the second threshold voltage is varied to a lower second threshold voltage.
JP58220603A 1983-11-25 1983-11-25 Manufacture of semiconductor ic device Pending JPS60113464A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58220603A JPS60113464A (en) 1983-11-25 1983-11-25 Manufacture of semiconductor ic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58220603A JPS60113464A (en) 1983-11-25 1983-11-25 Manufacture of semiconductor ic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60113464A true JPS60113464A (en) 1985-06-19

Family

ID=16753559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58220603A Pending JPS60113464A (en) 1983-11-25 1983-11-25 Manufacture of semiconductor ic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60113464A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3150362B2 (en) EPROM virtual ground array
US4663645A (en) Semiconductor device of an LDD structure having a floating gate
US4426764A (en) Semiconductor memory device with peripheral circuits
JP2723147B2 (en) Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
US5352620A (en) Method of making semiconductor device with memory cells and peripheral transistors
JPS6124282A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS60177678A (en) Semiconductor integrated circuit device and production thereof
EP0298489B1 (en) Semiconductor memory device having non-volatile memory transistors
US4453174A (en) Semiconductor integrated circuit device with non-volatile semiconductor memory cells and means for relieving stress therein
JPS60113464A (en) Manufacture of semiconductor ic device
JPS58158964A (en) Semiconductor device and method of producing same
JPS60119772A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPS58111364A (en) Manufacture of read-only memory
JPS60113463A (en) Manufacture of semiconductor ic device
JPS60247975A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS62194662A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPH02180079A (en) Semiconductor nonvolatile memory and manufacture thereof
JPS60200566A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS61148863A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2786629B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JPS5827372A (en) Non-volatile memory device
JPS62188360A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof
JP3631562B2 (en) Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JPS628558A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3425157B2 (en) Semiconductor memory circuit device and method of manufacturing the same