JPS62101069A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関するもので、特にマ
スクＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ　）
の製造に使用されるものである。

〔発明の技術的背景とその問題点） 従来、マスクＲＯＭのプログラム（情報の書き込−））
方式としては、拡散層方式、コンタクト方式、イオン注
入方式などがある。このうちイオン注入方式は、ダート
電極形成後にダート電極を通して特定のトランジスタの
チャネル領域にイオンを注入することによシ、該トラン
ジスタの閾値電圧（あるいはトランスコンダクタンス）
を、イオン注入しないトランジスタのそれと変えること
によってプログラムを行な５方式である。第５図は従来
のイオン注入方式の工程を行なう断面図で、１は半導体
基板、２，２′はソース拡散層、３はドレイン拡散層、
４はダート酸化膜、５はケ゛−ト電極、１１はイオン注
入領域を限定するためのレジスト開孔部、ノ２はホトレ
ジストである。

上記イオン注入方式はコンタクトが１セルに対して半分
で済む（２セルで１つのコンタクトを共用する）ため、
セルサイズを小さくできる利点をもっている。しかしイ
オン注入は通常第５図の如くダート電極の形成後に行な
われるため、製品の完成までになお多くの工程を残し、
時間がかかる。即ちグロダラムの内容の入手から製品の
納入までの時間が短かいことは、ＲＯＭ製品の製造にと
って大切なことであるが、イオン注入方式はこの時間が
長いことが問題である。

工程時間短縮のためのアイディアとしては、第６図に示
すようなパッシベーション膜９全通してチャネル部にイ
オン注入する方法が考えられる。この方法ではコンタク
トを開孔後にイオン注入を行なうので、残りの工程はア
ルミニウム蒸着とそのバター二／グだけであり、時間は
大幅に短縮されることになる。しかしながらこの方法で
は、イオンは／’Ｐ７シベーシヨン膜９、ダート電極５
、及びｆ−）酸化膜４を通してイオン注入するため、イ
オンの高加速化が必要であシ、これに伴なう技術的困難
さ及びイオン注入装置の高価格化が問題となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、イオン注入
方式においてコンタクト形成後またはアルミニウム配線
形成後に、低加速でイオン注入を可能とする半導体装置
の製造方法を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明は、半導体基板上に型底されたＭＯＳ　トラン・
ゾスタ上の絶縁膜に接続孔を開孔し、前記ＭＯ８トラン
ジスタのダート電極上に延在する導電層を前記接続孔を
介して前記ＭＯＳトランジスタのドレイン拡散層と接続
し、前記ＭＯ８トランジスタのチャネル領域を含む前記
基板上に絶縁膜を設け、この絶縁膜に前記チャネル領域
を含むように接続孔を開孔し１次いでイオンが前記チャ
ネル領域に達するようにイオン注入を行なうことにより
、前記ＭＯＳトランジスタの閾値電圧を変えることを特
徴とするものである。

〔発明の実施例〕

（実施例１） 第１図ないし第３図は同実施例の工程説明図であるが、
これは前記従来例のものに対応させた場合の例であるか
ら、対応個所には同一符号を用いる。即ち第１図に示す
如く、通常の方法でｒ−）電極５及びソース拡散層２，
２′、ドレイン拡散層３を形成する。次いで表面全面に
絶縁膜６を形成し、ドレイン拡散層３上に接続孔７を開
孔する。次に導電層（ポリシリコン層）８を、第２図に
示す如く全面に設け、該ポリシリコン層とドレイン拡散
層３の電気的接続をはかる。次いでリソグラフィーによ
ってポリシリコン層８を・ンターニングする。この場合
ポリシリコン層８はダート電極５上に延在し、ＭＯＳ　
トランジスタのチャネル領域を完全に被うものとする。

第２図（ｂ）は第２図（１１）のパターン平面図である
。次に第３図の如く全面に絶縁膜（・！ツシペーション
膜）９を形成し、表面の平担化をはかる。次にポリシリ
コン８上に接続孔１０を第３図の如く開孔する。この場
合開孔位置は、ＭＯＳ　トランジスタのチャネル領域が
全て入るようにするのが望ましい。第３図（ｂ）は第３
図（、）のパターン平面図である。次にリソグラフィー
によって、ＲＯＭイオン注入するトランジスタ部分はレ
ゾスト１２を開孔した開孔部１１を設け、イオン注入し
ないトラン・ゾスタ部分はレノスト１２を残す。その後
イオン注入を行ない、イオン注入すべきトランジスタの
チャネル領域にイオンを注入する。この場合イオンはポ
リシリコン層８、絶縁膜６、ダート電極５及びダート酸
化膜４を通して注入される。また上記イオン注入された
トランジスタは、閾値電圧が高くなってオフする傾向に
なる（または閾値電圧が低くなってオンする傾向になる
）。次にアルミニウムを蒸着・・９ターニングして装置
を完成する。

この場合アルミニウム配線とドレイン拡散層３の接続は
、ポリシリコン層８を介して行なわれるものでちる。ま
た、半導体装置の他の部分において、アルミニウム配線
と拡散層またはデート電極層とを直接接続する接続孔は
ポリシリコン８上の接続孔１０を開孔する工程に於て同
時に開孔され得る事は言うまでもない。

（実施例２） 実施例１では、イオン注入は接続孔１０を開孔後に行な
ったが、この接続孔１０の開孔後のアルミニウム蒸着後
、またはアルミニウム配線／ＩＰターニング後にイオン
注入を行なってもよい。

この場合ＲＯＭデータの書き込み（イオン注入）工程は
、実施例１に比べて後になるまで、プログラムから製品
の完成までの時間は短縮される。

またアルミニウム配線形成後にイオン注入を行なう場合
には、予め装置としての特性評価を行なうことができる
ので、イオン注入工程前までの歩留が判かり、従って必
要とするウェハ枚数を精度よく算出できるので、製造コ
ストの低下をはかることができる。但し本実施例では、
アルミニウム膜を通してイオン注入ヲ行なつ（７）で、
実施例１に比べてイオン注入加速電圧を高くする必要が
ある。

上述した実施例によれば、ポリシリコン層８、絶縁膜６
、ダート電極５及びダート酸化膜４全通してイオン注入
するため、特に第６図の従来構造において必要とされた
加速電圧よりも低い電圧でイオン注入が可能となる（こ
の時プログラム内容の入手から製品の納入までの時間が
増大化することはない）。必要なイオン注入加速電圧を
見積もると第４図のようになる。この見積もりではトラ
ンジスタをＮチャネル型とし、イオン株を♂ロン（’Ｂ
＋）とし、注入されたイオンの濃度のピークがシリコン
基板とダート酸化膜の界面に来る場合を考える。即ちア
ルミニウム配線形成後にイオン注入する場合では、従来
方式での加速電圧は約１２００　ｋｅＶ必要であるが、
本発明では約９００　ｋｅＶで済む。またアルミニウム
配線形成前にイオン注入を行なう方式では、従来方式で
は約７００　ｋｅＶ必要であるのに対し、本発明では約
４００　ｋｅＶと低加速で済むものである。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、従来方式に比べて低
加速でイオン注入できるので、必要とされるイオン注入
装置の価格を低減でき、かつ高加速イオン注入に伴なう
技術的困難性を回避できるものである

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第３図は本発明の一実施例の工程説明図、
第４図は本発明の実施例の効果を示すための図表、第５
図、第６図は従来のイオン注入の工程説明図である。 １・・・半導体基板、２，２′・・・ソース拡散層、３
・・・ドレイン拡散層、４・・・ダート酸化膜、５・・
・ダート電極、６・・・絶縁膜、７，１０・・・接続孔
、８・・・４電層、９・・・・ンノシベーション膜、１
１・・・レジスト開孔部、１２・・・ホトレゾスト。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦！ｌ！１　　
　図 第２　ｆｆ１（ａ） ＩＩ２　図（１）） ｖＥ　３　図（ａ） ！３　図（ｂ） 第　６　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に形成されたＭＯＳトランジスタ上
   の絶縁膜に接続孔を開孔し、前記ＭＯＳトランジスタの
   ゲート電極上に延在する導電層を前記接続孔を介して前
   記ＭＯＳトランジスタのドレイン拡散層と接続し、前記
   ＭＯＳトランジスタのチャネル領域を含む前記基板上に
   絶縁膜を設け、この絶縁膜に前記チャネル領域を含むよ
   うに接続孔を開孔し、次いでイオンが前記チャネル領域
   に達するようにイオン注入を行なうことにより、前記Ｍ
   ＯＳトランジスタの閾値電圧を変えることを特徴とする
   半導体装置の製造方法。
2. （２）前記イオン注入を、前記導電層上にアルミニウム
   被着後またはアルミニウム配線形成後に行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の半導体装置の製
   造方法。
3. （３）前記イオン注入により任意のＭＯＳトランジスタ
   の閾値電圧を、イオン注入を行なわないＭＯＳトランジ
   スタと比べて変化させることにより情報の書き込みを行
   なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の半導体装置の製造方法。