JPS62177962A - 半導体メモリ装置の製造方法 - Google Patents
半導体メモリ装置の製造方法Info
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- JPS62177962A JPS62177962A JP61019632A JP1963286A JPS62177962A JP S62177962 A JPS62177962 A JP S62177962A JP 61019632 A JP61019632 A JP 61019632A JP 1963286 A JP1963286 A JP 1963286A JP S62177962 A JPS62177962 A JP S62177962A
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- transistor
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B20/00—Read-only memory [ROM] devices
- H10B20/27—ROM only
- H10B20/30—ROM only having the source region and the drain region on the same level, e.g. lateral transistors
- H10B20/38—Doping programmed, e.g. mask ROM
- H10B20/383—Channel doping programmed
Landscapes
- Read Only Memory (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体メモリ装置のうちマスク読出し専用
メモリ(Mask−Prograrrmab le−R
ead−Only−Memory : Mask RO
M)の高速化及び高集積を実現するためのメモリ構造に
関するものである。
メモリ(Mask−Prograrrmab le−R
ead−Only−Memory : Mask RO
M)の高速化及び高集積を実現するためのメモリ構造に
関するものである。
現在、ROM(Read −0nly’ −Memor
)’) としては、電気的にプログラムでき紫外線照射
1こよって消去することのできるIPROM(Eras
able and Programmable−Rea
d−Only−Memory)と製造プロセス工程のマ
スクを切換えることによってメモリ内容をプログラムす
ることのできるMask ROMとがある。
)’) としては、電気的にプログラムでき紫外線照射
1こよって消去することのできるIPROM(Eras
able and Programmable−Rea
d−Only−Memory)と製造プロセス工程のマ
スクを切換えることによってメモリ内容をプログラムす
ることのできるMask ROMとがある。
Mask ROMの問題点としては、メモリにプログラ
ムするデータをユーザが半導体メーカに提出し、半導体
メーカがそのデータに合ったマスク(通常l工程分の1
枚のマスク)を作成し、そのマスクによってシリコンウ
ェーハ状態における各半導体メモリ単位の′l″、“0
′を決定し、パンケージに組込んでユーザに供給するわ
けで、いかにして納期を長くしないかという点と、通常
の半導体メモリと同様に高集積にして1ピント当りの単
価をFげ、コストをいかにおさえるかという点に問題が
ある。
ムするデータをユーザが半導体メーカに提出し、半導体
メーカがそのデータに合ったマスク(通常l工程分の1
枚のマスク)を作成し、そのマスクによってシリコンウ
ェーハ状態における各半導体メモリ単位の′l″、“0
′を決定し、パンケージに組込んでユーザに供給するわ
けで、いかにして納期を長くしないかという点と、通常
の半導体メモリと同様に高集積にして1ピント当りの単
価をFげ、コストをいかにおさえるかという点に問題が
ある。
上記の2点を考慮して製造されている一般的なMask
ROMの3つのタイプの平面図を第3図A。
ROMの3つのタイプの平面図を第3図A。
B、Ciこ示す。図Aはフィールドマスク切換えによる
Mask ROM (以下フィールドROMと記す)、
図Bはコンタクトマスク切換えによるMask ROM
(以上、コンタク)ROMと記す)、図Cはイオン注
入マスク切換え1こよるMask ROM (以下注入
ROMと記す)である。図中便宜上破線の斜線を施し
て示した(1)はポリシリコンゲート、一点鎖線の斜線
を施して示した(2)はドレインアルミニウム導体、ド
ツトを打って示した(3)は不純物拡散領域、(4)は
ドレインアルミニウム導体(2)と不純物拡散領域(3
)とを結線するためのコンタクトホール、(5)はフィ
ールドマスクを切換えること昏こより形成されなかった
不純物拡散領域の部位、図Blこ×印で示した(6)は
コンタクトマスクを切換えることにより形成されなかっ
たコンタクトホールの部位、(7)はポリシリコンゲー
ト(1)と不純物拡散領域(3)との相交差した1ピツ
トのメモリトランジスタ領域である。
Mask ROM (以下フィールドROMと記す)、
図Bはコンタクトマスク切換えによるMask ROM
(以上、コンタク)ROMと記す)、図Cはイオン注
入マスク切換え1こよるMask ROM (以下注入
ROMと記す)である。図中便宜上破線の斜線を施し
て示した(1)はポリシリコンゲート、一点鎖線の斜線
を施して示した(2)はドレインアルミニウム導体、ド
ツトを打って示した(3)は不純物拡散領域、(4)は
ドレインアルミニウム導体(2)と不純物拡散領域(3
)とを結線するためのコンタクトホール、(5)はフィ
ールドマスクを切換えること昏こより形成されなかった
不純物拡散領域の部位、図Blこ×印で示した(6)は
コンタクトマスクを切換えることにより形成されなかっ
たコンタクトホールの部位、(7)はポリシリコンゲー
ト(1)と不純物拡散領域(3)との相交差した1ピツ
トのメモリトランジスタ領域である。
(8)は注入マスクを切換えることによりトランジスト
ROM (図A)、コンタクトROM (図B)、注入
ROM (図C)は、以上の様な半面図で構成されてお
り、2メモリ分の面積はフィールドROMを1とすると
、コンタクトROMは1.4〜1.5、注入ROMはL
2〜1.3古なり、コスト的1こはフィールドROMが
最も有利で、以を注入ROM、コンタク) ROMの順
である。次に一般的なシリ:1ンウエーハの製造プロセ
スを下記に示す。
ROM (図A)、コンタクトROM (図B)、注入
ROM (図C)は、以上の様な半面図で構成されてお
り、2メモリ分の面積はフィールドROMを1とすると
、コンタクトROMは1.4〜1.5、注入ROMはL
2〜1.3古なり、コスト的1こはフィールドROMが
最も有利で、以を注入ROM、コンタク) ROMの順
である。次に一般的なシリ:1ンウエーハの製造プロセ
スを下記に示す。
↓
イオン注入(1)
↓
↓
ソース・ドレイン形成
↓
↓
パッシベーション形成
一見してわかるようにフィールドROMの場合マスク切
換工程からパッシベーション形成工程まで」1記のよう
なFLOWでは8工程もある。注入ROMでは半分の5
−L程、コンタク) ROMでは2」−程とユーデから
ROMを受注してから出荷までの期間がコンタクトRO
M 、注入ROM、フィールドROMの順で長くなって
いる。以上のようにコスト的な点と工期の点から注入R
OMが近年使用されることが増えてきている。第4図は
従来の注入ROMの回路構成を示したブロック図である
。00は外部アドレス入力端子、0υはアドレスバッフ
ァ、(2)はXデコーダ、(至)はメモリアレイ、04
)はXデコーダ、00はセンスアンプ、oeは出カバソ
ファ、αηはデータ出力あの出力端子、四及び09はそ
れぞれメモリアレイQ3のワードライン及びビットライ
ンである。なお、第4図ではデータ出力Doのbを示し
たが実際には■〜■が並列になっている。
換工程からパッシベーション形成工程まで」1記のよう
なFLOWでは8工程もある。注入ROMでは半分の5
−L程、コンタク) ROMでは2」−程とユーデから
ROMを受注してから出荷までの期間がコンタクトRO
M 、注入ROM、フィールドROMの順で長くなって
いる。以上のようにコスト的な点と工期の点から注入R
OMが近年使用されることが増えてきている。第4図は
従来の注入ROMの回路構成を示したブロック図である
。00は外部アドレス入力端子、0υはアドレスバッフ
ァ、(2)はXデコーダ、(至)はメモリアレイ、04
)はXデコーダ、00はセンスアンプ、oeは出カバソ
ファ、αηはデータ出力あの出力端子、四及び09はそ
れぞれメモリアレイQ3のワードライン及びビットライ
ンである。なお、第4図ではデータ出力Doのbを示し
たが実際には■〜■が並列になっている。
まず、Ao−Axからなる外部アドレス人力00をアド
レスバッファaυが受けて、X及びXデコーダ04〜) 一41iこ信号を送る。Xデコーダα功は送られてきた
信号により、所定のワードライン叫を選択する。Xデコ
ーダ04)も同様に所定のピントライン口9を選択する
。こうして選択されたワードフィン0均とピントライン
口9によってメモリアレイ03の中でデータ出力■に対
して唯一のメモリトランジスタが選択され、そのメモリ
内容が読み出される。
レスバッファaυが受けて、X及びXデコーダ04〜) 一41iこ信号を送る。Xデコーダα功は送られてきた
信号により、所定のワードライン叫を選択する。Xデコ
ーダ04)も同様に所定のピントライン口9を選択する
。こうして選択されたワードフィン0均とピントライン
口9によってメモリアレイ03の中でデータ出力■に対
して唯一のメモリトランジスタが選択され、そのメモリ
内容が読み出される。
第5図はこの注入ROMのメモリセルα枠の内部回路構
成を示す図で、各メモリトランジスタQl?i〜Cni
、 Cgj −Cnj及び(Jk 〜Cnkの各共通
ソースラインと接地点との間のトランスファゲート≦こ
はそれぞれワードラインwLi 、 wLj及びWLk
の反転信号が入っている。ワードラインζこは非選択時
にはH”レベルが供給され、選択特に“Lルベルが印加
される。メモリトランジスタはイオン注入によってエン
ハンスメント形とディプレッション形の二種類のしきい
値のトランジスタを設ける。第5図中Cmjのメモリト
ランジスタはディプレッション形で残りはエンハンスメ
ント形とする。ワードラインwLjが選択された時、ワ
ードラインは“L″レベルので、メモリトランジスタC
/?j、Cnjは非導通、Cmjは導通し、共通ソース
ラインはGND レベルになるのでビットラインBL4
13 、 BLnは′電源電圧レベル、BLmはロード
トランジスタ囚)とメモリトランジスタCmjのオン抵
抗比による電位(以下にレベルと称す)となり、Yデコ
ーダによってビットラインBLe 、 BLnが選択さ
れればセンスアンプは“1″と判断し、BLmが選択さ
れれば0″となる。
成を示す図で、各メモリトランジスタQl?i〜Cni
、 Cgj −Cnj及び(Jk 〜Cnkの各共通
ソースラインと接地点との間のトランスファゲート≦こ
はそれぞれワードラインwLi 、 wLj及びWLk
の反転信号が入っている。ワードラインζこは非選択時
にはH”レベルが供給され、選択特に“Lルベルが印加
される。メモリトランジスタはイオン注入によってエン
ハンスメント形とディプレッション形の二種類のしきい
値のトランジスタを設ける。第5図中Cmjのメモリト
ランジスタはディプレッション形で残りはエンハンスメ
ント形とする。ワードラインwLjが選択された時、ワ
ードラインは“L″レベルので、メモリトランジスタC
/?j、Cnjは非導通、Cmjは導通し、共通ソース
ラインはGND レベルになるのでビットラインBL4
13 、 BLnは′電源電圧レベル、BLmはロード
トランジスタ囚)とメモリトランジスタCmjのオン抵
抗比による電位(以下にレベルと称す)となり、Yデコ
ーダによってビットラインBLe 、 BLnが選択さ
れればセンスアンプは“1″と判断し、BLmが選択さ
れれば0″となる。
このようにしてメモリトランジスタがイオン注入によっ
てエンハンスメント形かディプレッション形かでメモリ
内容の°“ビ、“()“に選択できる。
てエンハンスメント形かディプレッション形かでメモリ
内容の°“ビ、“()“に選択できる。
従来のイオン注入ROMは以上のように構成されている
ので、デイグレション形のメモリトランジスタが選択さ
れたとき、トランジスタのオン抵抗のために、ピントラ
インがH”レベルかう”K″レベル下げるのに時間がか
かり、アクセスタイムが遅いという問題欠点があった。
ので、デイグレション形のメモリトランジスタが選択さ
れたとき、トランジスタのオン抵抗のために、ピントラ
インがH”レベルかう”K″レベル下げるのに時間がか
かり、アクセスタイムが遅いという問題欠点があった。
この発明は以上の問題点を解消するためになされ1こも
ので、簡単な構成で、アクセスタイムの短い商集積可能
なROMを提供することを目的としている。
ので、簡単な構成で、アクセスタイムの短い商集積可能
なROMを提供することを目的としている。
この発明に係る半導体メモリ装置ではメモリアレイを構
成するトランジスタを通常のMO8FET構造の第1の
トランジスタとソース・ドレイン間が短絡された第2の
トランジスタとで2進情報の“ビ、“「1こ対応させる
ようにしたものである。
成するトランジスタを通常のMO8FET構造の第1の
トランジスタとソース・ドレイン間が短絡された第2の
トランジスタとで2進情報の“ビ、“「1こ対応させる
ようにしたものである。
この発明のROMではトランジスタのON状態と、OF
F状態とを記憶情報に対応させるに当って、ON状nの
トランジスタ蚤こノース・ドレイン間短絡トランジスタ
を用いたので、読み出しの高速動作が可能で、トランジ
スタの不純物拡散領域は一様であるので集積度を向上で
きる。
F状態とを記憶情報に対応させるに当って、ON状nの
トランジスタ蚤こノース・ドレイン間短絡トランジスタ
を用いたので、読み出しの高速動作が可能で、トランジ
スタの不純物拡散領域は一様であるので集積度を向上で
きる。
、以下、この発明の一実施例の製造過程を説明すること
によって、その構造を明確にする。第1図ta+〜ff
lはこの発明の一実施例の製造の主要段階における状態
を示す要部断面図である。まず、半導体基板(100)
に対してフィールド酸化膜を形成し、エンハンスメント
形用、ディプレッション形相などのそれぞれのイオン注
入をするのであるが、この実施例の場合はメモリアレイ
全体蚤こエンハンメント形のイオン注入を行う(第1図
g)。次に、全面にゲート絶縁膜(9)を全面に形成し
く第1図b)、この全面に形成されたゲート絶縁膜(9
)上のメモリ情報“1″をこ対応する第1のトランジス
タ領域(イ)にはレジスト膜(1)を形成し、メモリ情
報“C」こ対応する第2のトランジスタ領域(口重こは
破線f211で示したようにレジスト膜を形成しない(
第1図C)。
によって、その構造を明確にする。第1図ta+〜ff
lはこの発明の一実施例の製造の主要段階における状態
を示す要部断面図である。まず、半導体基板(100)
に対してフィールド酸化膜を形成し、エンハンスメント
形用、ディプレッション形相などのそれぞれのイオン注
入をするのであるが、この実施例の場合はメモリアレイ
全体蚤こエンハンメント形のイオン注入を行う(第1図
g)。次に、全面にゲート絶縁膜(9)を全面に形成し
く第1図b)、この全面に形成されたゲート絶縁膜(9
)上のメモリ情報“1″をこ対応する第1のトランジス
タ領域(イ)にはレジスト膜(1)を形成し、メモリ情
報“C」こ対応する第2のトランジスタ領域(口重こは
破線f211で示したようにレジスト膜を形成しない(
第1図C)。
つづいて、このレジX)膜圓をマスクとしてエツチング
を施して第1のトランジスタ領域(イ)のみ幅こゲート
絶縁膜(9)を残し、このレジスト膜圓及びゲート絶縁
膜(9)をマスクとして不純物を導入拡散させて不純物
拡散領域(3)を形成すると、第1のトランジスタ領域
(イ)ではノース及びドレイン領域形成される(第1図
d)。次1こ、レジスト膜(イ)を除去し、熱酸化で全
上面響こ絶縁膜を一様に形成し、第1のトランジスタ領
域(イ)及び第2のトランジスタ領域(ロ)にともにゲ
ート導電体層(1)を形成する(第1図e)。その後、
ゲート形成時のマスクの位置ずれを考慮して、ソース・
ドレインのソフトドーピングを行なった(第1図f)の
ち、全上面響こリンケイ酸ガラス(PSG)膜(イ)を
形成する(第1図g)。次に、ドレイン領域にコンタク
トホール(4)を開孔し、これを介してビット線を構成
するドレインアルミニウム導体+2)を形成しく第1図
h)。
を施して第1のトランジスタ領域(イ)のみ幅こゲート
絶縁膜(9)を残し、このレジスト膜圓及びゲート絶縁
膜(9)をマスクとして不純物を導入拡散させて不純物
拡散領域(3)を形成すると、第1のトランジスタ領域
(イ)ではノース及びドレイン領域形成される(第1図
d)。次1こ、レジスト膜(イ)を除去し、熱酸化で全
上面響こ絶縁膜を一様に形成し、第1のトランジスタ領
域(イ)及び第2のトランジスタ領域(ロ)にともにゲ
ート導電体層(1)を形成する(第1図e)。その後、
ゲート形成時のマスクの位置ずれを考慮して、ソース・
ドレインのソフトドーピングを行なった(第1図f)の
ち、全上面響こリンケイ酸ガラス(PSG)膜(イ)を
形成する(第1図g)。次に、ドレイン領域にコンタク
トホール(4)を開孔し、これを介してビット線を構成
するドレインアルミニウム導体+2)を形成しく第1図
h)。
図示しないが、その上にパッシベーション保護膜を形成
してメモリセルは完成する。
してメモリセルは完成する。
このよう1こして完成したROM回路図を第2図に示す
。
。
第2図においてCmjが本実施例の短絡構造のメモリト
ランジスタである。残りのメモリトランジスタは全てエ
ンハンスメント形とすると、WLjが選択されたときワ
ードラインは“L”レベルなのでCAj 、 Cmjは
非導通、Cmjは、ソース・ドレイン領域が接続してい
るので、導通している。共通ソースラインはGNDレベ
ルになっているので、BTABLmは電源電圧レベル、
BLznはGNDレベルとなり、Yデコーダによってピ
ントラインBLe 、 BLnが選択されれば“1″、
BLmが選択されれば′0″となる。
ランジスタである。残りのメモリトランジスタは全てエ
ンハンスメント形とすると、WLjが選択されたときワ
ードラインは“L”レベルなのでCAj 、 Cmjは
非導通、Cmjは、ソース・ドレイン領域が接続してい
るので、導通している。共通ソースラインはGNDレベ
ルになっているので、BTABLmは電源電圧レベル、
BLznはGNDレベルとなり、Yデコーダによってピ
ントラインBLe 、 BLnが選択されれば“1″、
BLmが選択されれば′0″となる。
このようにして従来のイオン注入ROMのディプレッシ
ョン形メモリトランジスタの代わりに本実施例の短絡構
造のメモリトランジスタを用いても、同様の動作か望め
る。しかし本実施例の短絡構造のメモリトランジスタを
使用した場合、抵抗値は従来のディブレンジョン形のオ
ン抵抗に比べて充分小さく、遅延なく、センスアンプの
判定レベル(Kレベル)以下醗こ下がり、高速アクセス
が得られる。
ョン形メモリトランジスタの代わりに本実施例の短絡構
造のメモリトランジスタを用いても、同様の動作か望め
る。しかし本実施例の短絡構造のメモリトランジスタを
使用した場合、抵抗値は従来のディブレンジョン形のオ
ン抵抗に比べて充分小さく、遅延なく、センスアンプの
判定レベル(Kレベル)以下醗こ下がり、高速アクセス
が得られる。
また、メモリアレイ内のトランジスタは全て単−形トラ
ンジスタなのでマスクによる寸法制限かなく、集積度に
向上する。
ンジスタなのでマスクによる寸法制限かなく、集積度に
向上する。
以上のようにこの発明では、2進情報の一方のメモリト
ランジスタに、ソース・ドレイン領域間の短絡したトラ
ンジスタを用いること蕃こよって、従来のイオン注入R
OMの回路構成を変えずに、高速アクセス・高集積のR
OMが得られる効果がある。
ランジスタに、ソース・ドレイン領域間の短絡したトラ
ンジスタを用いること蕃こよって、従来のイオン注入R
OMの回路構成を変えずに、高速アクセス・高集積のR
OMが得られる効果がある。
第1図はこの発明の一実施例の製造の主要段階1こおけ
る状態を示ず装部断面図、第2図はこの発明の一実施例
になるROMのメモリセルの回M 図、第3図は従来か
ら用いられている3つの方式のROM )こおけるメモ
リセルの平面図、第4図は従来のイオン注入ROMの回
路構成を示すフロック図、第5図は従来のイオン注入R
OMのメモリセルの回路図である。 図において、(100)は半導体基板、CI)はゲート
導電体層、(3)は不純物拡散層、(9)はフート絶縁
膜、(イ)は第1のトランジスタ領域、(ロ)は第2の
トランジスタ領域である。 なお、図中同一符号は同一、または相当部分を示す。
る状態を示ず装部断面図、第2図はこの発明の一実施例
になるROMのメモリセルの回M 図、第3図は従来か
ら用いられている3つの方式のROM )こおけるメモ
リセルの平面図、第4図は従来のイオン注入ROMの回
路構成を示すフロック図、第5図は従来のイオン注入R
OMのメモリセルの回路図である。 図において、(100)は半導体基板、CI)はゲート
導電体層、(3)は不純物拡散層、(9)はフート絶縁
膜、(イ)は第1のトランジスタ領域、(ロ)は第2の
トランジスタ領域である。 なお、図中同一符号は同一、または相当部分を示す。
Claims (1)
- (1)半導体基板内に互いにソース不純物拡散領域とド
レイン不純物拡散領域とが所定間隔をへだてて形成され
、上記ソース不純物拡散領域とドレイン不純物拡散領域
との間の上記半導体基板の表面上にゲート絶縁膜を介し
てゲート導電体層が形成された第1のトランジスタと、 上記半導体基板内にソース不純物拡散領域とドレイン不
純物拡散領域とが互いに接続して同電位になるように形
成された第2のトランジスタとを備え、 上記第1及び第2のトランジスタを記憶2進情報にそれ
ぞれ対応するメモリトランジスタとしたことを特徴とす
る半導体メモリ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1963286A JP2572746B2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 半導体メモリ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1963286A JP2572746B2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 半導体メモリ装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62177962A true JPS62177962A (ja) | 1987-08-04 |
JP2572746B2 JP2572746B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=12004578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1963286A Expired - Lifetime JP2572746B2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | 半導体メモリ装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2572746B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60170967A (ja) * | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
-
1986
- 1986-01-30 JP JP1963286A patent/JP2572746B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60170967A (ja) * | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2572746B2 (ja) | 1997-01-16 |
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