JPS60182763A - 集積回路装置およびその製造方法 - Google Patents

集積回路装置およびその製造方法

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JPS60182763A
JPS60182763A JP59038007A JP3800784A JPS60182763A JP S60182763 A JPS60182763 A JP S60182763A JP 59038007 A JP59038007 A JP 59038007A JP 3800784 A JP3800784 A JP 3800784A JP S60182763 A JPS60182763 A JP S60182763A
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JP
Japan
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gate
source
film
insulating film
drain
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Pending
Application number
JP59038007A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Kokubu
国分 邦夫
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS60182763A publication Critical patent/JPS60182763A/ja
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
    • H10B20/34Source electrode or drain electrode programmed

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体集積回路装機に関し、特にマスクFLO
M部分を有する集積回路装置の構造と製造方法に関わる
ものである5、 〔発明の背景〕 近年、集積回路装置は顧客のニーズに応じて多機能化が
要求されるようになった。このため、小量多品種となる
。これに対処するため、マスクROM構成部を有する集
積回路装置が実現されている。
マスクROMは、多数のMOSFETを格子状に配置し
、選択的に1個以上のMOSFETをシせ−ト(すなわ
ち、MOSFET として動作しないようにする)して
任意のROM回路を構成するものでオシ、これによって
顧客のニーズに応じた機能をもつ集積回路が実現される
第1図を参照してもう少し詳しく説明する。第1図人は
等価回路図で、9個のMOSFET Ql乃至Q9が格
子状に配列されている。別方向に配置されたMOSFE
T Ql、Q4およびQフ、Q2tQ5およびQ8なら
びにQl、Q6およびQ9の各ゲートは、夫々第1、第
2および第3のゲートラインa。
bおよびCに接続されている。また行方向に配置された
MOSFET Ql、QJおよびQl、 Q4.QBお
よびQ6. ならびにQ?、QBおよびQ9は、夫夫電
極間に直列接続されている。これらのうち、MOSFE
T Ql、Qs、QsおよびQフのソース争ドレイy間
はシ冒−トされ、所定の機能を有するROM回路が提供
される。シ璽−卜するMOSFETの数および/又は位
置をかえることにより、他のROM回路が実現される。
第1図Bは、第1図人のデバイス平面図である。
ゲートラインa、bおよびCは例えは多結晶シリコンで
なり、シリコン基板上にゲート絶縁膜を介して形成され
ている。シリコン基板内には、MO8FETQl乃至Q
9のソース、ドレイン領域が形成されている。隣り合っ
たMOSFETにおいては、ゲート2イン内の領域が一
方のソースとなシ他方のドレインとなる。第1図人から
、MOSFET Qr。
Qs、QsおよびQフはショートされているので、第1
図Bに記号Sで示すように、それらのFETのソース・
ドレイン間に短絡状態とされている。
他のMOSFETは、記号Eで示すように、エンI・ン
スメント型のMOSFET として動作する。
このように、格子状に配置されたMOSFETのうち、
どのFETをエンハンスメント現にするかシ目−トにす
るかを選択(以下、ROM選択と称す)して任意のRO
M回路、つまり任意の機能を実現してい友。
ところでとのR,OM選択の方法として大別して2通り
のものが実施されている。これを図面を用いて説明する
第1の方法は第2図に示すものであり、まず第2図人に
示すように、マスクROM部の不純物領域となる領域2
0のうちS型ゲートとすべき領域21乃至24にゲート
霜1極を形成する前に不純物をドーグしておき、しかる
後、第2図Bに示すようにグー) 電MY、 25乃至
27を形成する1、この後、ゲート都極25乃至27を
マスクにソースおよびドレイン領域を形成する。このと
き、領域21乃至24にはすでに不純物が導入されてい
るので、S型とすべきMOSFETのソースとドレイン
はショート状態となり、他は′E型となる。
この方法では、ROM選択が製造工程の前半にあるため
、顧客からの注文を受けて製造にとりかかってから完成
までのエルiが長くかかること、またROM選択(Cよ
る多種の品種を長い製造工程に於いて管理する工数がか
かることなどの欠点がある。
次に第2の方法は第3図に示すものであり、まず、ゲー
ト電極31.32およびソース、ドレインを含めた不純
物領域33’V形成してすべてMO8FETQt乃至Q
9をエンハンスメント型として形成する(第3図人)。
しかる後、第3図Bに示すように、S型とすべきMO8
FETQ、1.Qsのソースドレインにコンタクト穴3
4乃至37を形成して配線金属、38.39によりショ
ートするものでおる。
この方法はROM選択がウエノ・−製造の最終工程にあ
ることから受注から完成までが知工期であること、RO
M製品の%′到J工数が少なくて済むことなどの利点が
ある。しかしながら、コンタクト穴34乃至37をソー
ス、ドレイン内に形成せねばならないため、本来ならは
技術的に形成可能が最小寸法で済むはすのグー1極間昭
1(3図B中のt)およびチャンネル中(同図中W)を
大きくしてしまい、芽栓回路装置のチップ面膠が大きく
なるという人膚を持っている。
このように、二の従来方法にはそれぞれ一長一短あり、
満足できるものでなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、受注から完成までの工期が短かく、ま
たチップ面積も小さくなるマスクROM部を有する集積
回路を提供することにある。
〔発明の%徴〕
本発明は、ゲートラインをまたいでソースおよびドレイ
ン領域を短絡するものであるが、短絡用導体とソース、
ドレインとの接続を、ゲートラインとフィールド絶縁膜
とを用いてセルファジイン的に形成したコンタクト穴を
介して行なうことを特徴とする。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詐細に説明する
第4図は本発明の一実施例を示し、まず、第4図Aに示
すように、マスクROM部の周辺およびマスクROM部
内の行間に選択酸化技術によりシリコン基板lに一部が
埋設された4000−12000λのフィールド酸化膜
10を形成し、この後、ゲート絶縁膜2を形成してこの
上にN型不純物が10”7’7至lQ”cm−3にドー
プサレタケートホリシリコン電極3−1乃至3−3を形
成する。しかる後、熱酸化を行うと、高濃度にドープさ
れたポリシリコン3−1乃至3−3の酸化速度はシリコ
ン基板1の酸化速度より5倍程度大きいので、第4図B
に示す如くゲート電極3−1乃至3−3の表面には10
00〜3000Aの8i0z膜4が形成される。この後
、基&1」−の5i(h膜だけが除去される程度の短時
間のS iozエッチを行うと、第4図Bのようにソー
ス、ドレイン部分5だけが開口される。
次に第4図Cに示す如く、熱窒化を行うことにより、開
口部5の上だけに厚さが100〜500AのS i 3
N4 膜6が形成される。更に熱酸化を行うことによシ
、ポリシリコンゲート3−1乃至3−3上には、厚さ1
000〜5000A のSiO2膜7が形成される。
次に、例えは10〜5XIOcm のドーズ量でN型不
純物のイオン打込を行うことにより、8iaN4jjに
6を通じて不純物がシリコン基板1に導入される。この
後、不純物のアニールを行うと、第4図りの如く、ソー
スおよびドレイン領域が形成される。
次に、5isNa膜6のエツチングを行えば、もともと
8iaN4膜6で覆われていれ部分5だけが開口される
。すなわち、開口部はフィールド絶縁膜10とゲート布
、極3−1乃至3−3以外の領域に自他1的に限定され
る1、この後、金属配線(例えは、アルミニウム)を形
成する工程を経るととにより、第4図IEの如く、電極
9が形成されると共Cて、短絡用メタル11でショート
すべきMOSFETの選択がなされる。なお、図では力
、中のMO8FE’l’をショートすなわち、ウェハー
製造工程のに終にある金に配置17ヒ成工程でI’(O
M 選択がなされることになる。
かかる製法によって和られたマスクROM部の等価回路
を第5畔IAに、その平面図を館5し1Bにそれぞれボ
す1.第5図Aにおいて、9個のMO8FETQs〜Q
、eのうち、Q、t、O2,QsおよびO7のソース、
ドレインが湯鉢11で短艇でれている。また、第5図B
において右上シ斜紳を施した部分はゲート電Vy、a−
L1乃至3−3であり、右下がり斜線を施した部分か知
絡用金籾配紗11と知極配組9を示す。グーH4枦3−
1乃至3−3と行間フィールド絶縁膜10とにより、開
口部が自動的に位置決めされるので、第3図のようにか
終工程でROM選択をしムがら、かつ第2図のように小
窟なチップ面粕でマスクR,OMが形成される。
なお、本実施例では説明上9個のMOSFETで示した
が、これに限定されないことは熱論である。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは、マスクROM部の等価回路図の一例であり
、第1図Bはこれを実現する集積回路の平面図である。 a、b、c・・・・・・ゲート電極ライン、E・・・・
・・エンハンスメント型ゲート、S・・・・・・ショー
ト型ゲート、Q l−Q e・・・・・・MO8FET
0第2図AおよびBは従来の製法を示す平面図である。 20・・・・・・不純物領域形成予定部、21〜24・
・・・・・ショート型するための不純物ドープ部、25
〜27・・・・・・ゲートライン。 第3図AおよびBは他の従来例の製法を示す平面図であ
る。 31.32・・・・・・ゲート、33・・・・・・不純
物形成部、34〜37・・・・・・コンタクト穴、38
.39・・・・・・短絡用メタル。 第4図A乃至Eは木兄8JJの一実施例を丞ず#造工程
断面図である。 1・・・・・・Si X&、2・・・・・・ゲート絶縁
膜、3・・・・・・ゲート電極、4,7・・・・・・ゲ
ー)[極表面絶縁膜、5・・・・・・ソース、ドレイン
、6・・・・・・熱窒化膜、8・・・・・・ソース、ド
レイン不純物ドープ領域、9・・・・・・金属配線、1
0・・・・・・フィールド絶縁膜、11・・・・・・短
絡用メタル。 第5図ノーは本発明の一実施例によるマスクROM部の
等価回路図、第5図Bはその平面図である。 図 区 寸 寸 鉄 訣 区 区 寸 寸 鉄 独

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 α)互いに平行して走る複数のフィールド絶縁膜と、こ
    れらと直交して走る互いに平行な複数のゲート電極ライ
    ンとを有し、前記フィールド絶縁膜および前記ゲート電
    極ラインとで区切られた半梼体表面のほぼ全体をコンタ
    クト穴とし、このコンタクト穴を通じて半導体と接触す
    る導体層を前記ゲート電極ライン上をまたがせることに
    より少なくとも一つの電界効果トランジスタのソースと
    ドレインを短絡状態にしたことを特徴とする集積回路装
    置4、 (2)シリコン基板にフィールド絶縁膜およびゲート絶
    縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に多結晶シ
    リコンゲート層を選択的に形成する工程と、前記多結晶
    シリコンゲート層の表面に絶縁膜を形成し、この絶縁膜
    と前記フィールド絶縁膜とをマスクにして前記シリコン
    基板を選択的に露出する工程と、この露出した部分にシ
    リコン窒化膜を形成してソースおよびドレイン領域を形
    成する工程と、前記シリコン窒化膜を除去して前記ソー
    スおよびドレイン領域の少なくとも一方に接続された導
    体層を形成する工程とを有することを特徴とする集積回
    路装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0413353A2 (en) * 1989-08-18 1991-02-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Mask-ROM manufacturing method
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