JPS62194662A - Manufacture of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacture of semiconductor integrated circuit device

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JPS62194662A
JPS62194662A JP61035107A JP3510786A JPS62194662A JP S62194662 A JPS62194662 A JP S62194662A JP 61035107 A JP61035107 A JP 61035107A JP 3510786 A JP3510786 A JP 3510786A JP S62194662 A JPS62194662 A JP S62194662A
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JP
Japan
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impurity
forming
memory cell
information
region
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Pending
Application number
JP61035107A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Meguro
目黒 英男
Koichi Nagasawa
幸一 長沢
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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
    • H10B20/38Doping programmed, e.g. mask ROM
    • H10B20/387Source region or drain region doping programmed

Abstract

PURPOSE:To shorten a process by forming memory cells consisting of MISFETs having offset structure in a mask ROM, introducing an impurity to an offset section for the predetermined memory cell in the memory cells and wiring an information by shaping a memory cell having no offset structure. CONSTITUTION:Field insulating film 2, p-type channel stopper regions 3 and gate insulating films 4 are formed to the main surface of a semiconductor substrate 1, and gate electrodes 5, word lines 5A and source regions and drain regions 6 consisting of n<+> type semiconductor regions 6A are shaped, thus forming an MISFETQ2 having offset structure to which no information is written. Predetermined sections in a layer insulating film 7 are removed to shape connecting holes 8, nd source lines and data lines 9 are formed. A mask 10 for introducing an impurity is used, an n-type impurity 6b is introduced, and activated, and an MISFETQ1 to which an information in written is formed in a process in which semiconductor regions 6B are shaped.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、読出専用
の不揮発性記憶機能を有する半導体集積回路装置(以下
、マスクROMという)に適用して有効な技術に関する
ものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and is particularly applicable to a semiconductor integrated circuit device having a read-only nonvolatile memory function (hereinafter referred to as a mask ROM). It is about effective techniques.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

横型のマスクROMは、M I S FETでメモリセ
ルを構成している。メモリセルの” 01’ 、 II
 1 zrの情報は、情報書込工程でM I S FE
Tのしきい値電圧を変化させろことで行われる。
In the horizontal mask ROM, memory cells are configured with MISFETs. Memory cell “01”, II
1 zr information is M I S FE in the information writing process.
This is done by changing the threshold voltage of T.

この種のマスクROMにおいて、情報書込工程は、エレ
クトロニクス(ElccLornics May 31
.+983゜p50.p51)に記載されるように、次
の製造工程により行っている。
In this type of mask ROM, the information writing process is performed using electronics (ElccLonics May 31
.. +983°p50. The following manufacturing process is used as described in page 51).

まず、第1のしきい値電圧を有するMISFET(メモ
リセル)を形成する。この後、MISFETを覆う層間
絶縁膜を形成し、MISFETに接続するデータ線及び
ソース線(アルミニウム膜)を形成する。この後、情報
が書込まれるMISFETrのチャネル形成領域とが開
口されたフォト−ジス1〜マスクを形成する。そして、
このフォトレジストマスクを用い、開口された部分の前
記層間絶縁膜及びゲート電極を通してチャネル形成領域
に不純物(ボロン又はリン)を導入する。この不純物の
導入で、第1のしきい値電圧と異なる第2のしきい値電
圧を有するMTSFETが形成され、情報の非込みが行
われろ。この後、パッシベーション膜を形成することで
、マスクROMの製造工程が完了する。
First, a MISFET (memory cell) having a first threshold voltage is formed. After that, an interlayer insulating film covering the MISFET is formed, and a data line and a source line (aluminum film) connected to the MISFET are formed. After that, a photo-dissist 1 to a mask is formed in which the channel forming region of the MISFET Tr in which information is to be written is opened. and,
Using this photoresist mask, impurities (boron or phosphorus) are introduced into the channel forming region through the interlayer insulating film and the gate electrode in the opened portions. By introducing this impurity, an MTSFET having a second threshold voltage different from the first threshold voltage is formed, and information is not included. Thereafter, a passivation film is formed to complete the manufacturing process of the mask ROM.

このマスクROMは、最終段側の製造工程であるデータ
線及びソース線を形成した後に、情報の書込みが行える
ので、製造工程の完了までに要する時間を短縮できる(
以下、工宛短縮という)特徴がある。
In this mask ROM, information can be written after forming the data lines and source lines, which is the final manufacturing process, so the time required to complete the manufacturing process can be shortened (
Hereinafter, it has a characteristic called shortened address.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明者は、かかる技術における検討の結果、次のよう
な問題点が生じることを見出した。
As a result of studies on this technology, the present inventor found that the following problems occur.

情報を書込むための前記不純物の導入は、層間絶縁膜及
びゲート電極を通過させるために、200〜300 [
KeV] Fl、度の高エネルギで導入される。
The introduction of the impurity for writing information is carried out at an impurity of 200 to 300 [
KeV] Fl, is introduced at a high energy of degrees.

このため、大型のイオン打込み装置が必要とされる。ま
た、100〜200[KeV]程度の低エネルギでダブ
ルチャージ化された不純物(B”)を導入することがで
きるが、このダブルチャージ化された不純物量が少ない
ので、不純物導入時間が長くなる。
Therefore, a large ion implantation device is required. Further, a double-charged impurity (B'') can be introduced with a low energy of about 100 to 200 [KeV], but since the amount of this double-charged impurity is small, the impurity introduction time becomes long.

また、高エネルギで不純物を導入すると、チャネル形成
領域、ソース領域及びドレイン領域のpn1g合部分に
結晶欠陥を生じる。pn接合部分の結晶欠陥は、前記フ
ォトレジスト膜の開口部がマスク合せズレを考慮してチ
ャネル形成領域よりも大きな寸法で構成されているため
に生じる。これらの結晶欠陥は、アルミニウム膜からな
るデータ線が溶けないように、450 [”C]程度の
低い温度の熱処理しか施すことができないので、充分に
回復させることができない。このため、前記ソース領域
又はドレイン領域のpn接合面でリーク電流が増大する
。このリーク電流は、消費電力の増大や寄生サイリスタ
によるラッチアップを生じる。
Furthermore, when impurities are introduced with high energy, crystal defects are generated in the pn1g junction of the channel forming region, source region, and drain region. Crystal defects in the pn junction portion occur because the opening in the photoresist film is configured to have a larger dimension than the channel forming region in consideration of mask misalignment. These crystal defects cannot be sufficiently recovered because heat treatment can only be performed at a low temperature of about 450 C to prevent the data line made of the aluminum film from melting. Alternatively, leakage current increases at the pn junction surface of the drain region.This leakage current causes an increase in power consumption and latch-up due to a parasitic thyristor.

本発明の目的は、マスクROMにおいて、工宛短縮を図
るとともに、低エネルギで情報を書込む不純物を導入す
ることが可能な技術を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique in which it is possible to shorten the manufacturing time and introduce impurities for writing information with low energy in a mask ROM.

また、本発明の他の目的は、マスクROMにおいて、結
晶欠陥によるリーク電流を低減し、消費電力の低減又は
ラッチアップの防止を図ることが可能な技術を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a technique that can reduce leakage current due to crystal defects in a mask ROM, thereby reducing power consumption or preventing latch-up.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及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 apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

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、マスクROMにおいて、オフセット構造のM
ISFETからなるメモリセルを形成し。
That is, in the mask ROM, M with an offset structure
A memory cell consisting of an ISFET is formed.

このメモリセルのうち、所定のメモリセルのオフセット
部に不純物を導入し、オフセット構造でないメモリセル
を形成することで情報の書込みを行う。
Information is written by introducing impurities into the offset portion of a predetermined memory cell among these memory cells to form a memory cell that does not have an offset structure.

【作用〕 上記した手段によれば、メモリセルを形成した後の製造
工程の最終段側で情報の書込みが行えるので、工完短縮
を図ることができるとともに、MI 5FETのゲート
電極を通さずに、情報を書込むための不純物をオフセッ
ト部に導入するので、前記不純物を低エネルギで導入す
ることができる。
[Function] According to the above-mentioned means, since information can be written at the final stage of the manufacturing process after forming the memory cell, it is possible to shorten the processing time and to write information without passing through the gate electrode of the MI 5FET. Since impurities for writing information are introduced into the offset portion, the impurities can be introduced with low energy.

低エネルギでの導入は、イオン打込み装置の小型化、不
純物導入時間の短縮化、結晶欠陥の低減化を図ることが
できる。
Introduction using low energy can reduce the size of the ion implantation device, shorten the impurity introduction time, and reduce crystal defects.

〔実施例■〕[Example ■]

以下、本発明の構成について、本発明をnチャネルM 
T S FETをメモリセルとする横型マスクROMに
適用した一実施例とともに説明する。
Hereinafter, regarding the configuration of the present invention, the present invention will be described as n-channel M
An example will be described in which the present invention is applied to a horizontal mask ROM using a T S FET as a memory cell.

なお、実施例の企図において、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 addition, in the planning of the embodiment, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.

本発明の実施例!である横型マスクROMのメモリセル
アレイを第1図(要部平面図)で示し、第1図のn−n
線で切った断面を第2図で示す。第1図は、本実施例の
構成をわかり易くするために、各導電層間に設けられる
フィールド絶縁膜以外の絶縁膜は図示しない。
Example of the present invention! A memory cell array of a horizontal mask ROM is shown in FIG.
A cross section taken along the line is shown in Figure 2. In FIG. 1, insulating films other than the field insulating film provided between each conductive layer are not shown in order to make the structure of this embodiment easier to understand.

第1図において、1は単結晶シリコンからなるp−型の
゛i導体基板(又はウェル領域)である。2はフィール
ド絶縁膜、3はp型のチャネルストッパ領域であり、こ
れらは゛ト導体素子間を電気的に分離するように構成さ
れている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a p-type i conductor substrate (or well region) made of single crystal silicon. Reference numeral 2 represents a field insulating film, and reference numeral 3 represents a p-type channel stopper region, which are configured to electrically isolate the conductive elements.

マスクROMのメモリセルを構成するMISFE T 
Q I及びQ2は、フィールド絶縁膜2で囲まれた領域
の半導体基板1の主面に夫々設けられている。
MISFE T that constitutes the memory cell of mask ROM
QI and Q2 are provided on the main surface of the semiconductor substrate 1 in a region surrounded by the field insulating film 2, respectively.

情報が書込まれているM I S F E T Q I
は、第1図及び第2図の右側に示すように、半導体基板
(チャネル形成領域)l、グー1−絶縁膜4、ゲート電
極5、r1°型(高い不純物濃度)の半導体領域6Aと
6Bとで構成されるソース領域及びドレイン領域6で構
成されている。半導体領域6Aは、ワード線が選択され
てもM I S F E T Q +が導通しないよう
に、グー1〜W3.極5と離隔した位置に(オセット部
を介在させて)設けられ、オフセット構造を構成するよ
うになっている。半導体領域6Bは、半導体領域6Aと
チャネル形成領域との間所謂オフセット部の半導体基板
1の圭面部に設けられており、M I S F E ’
r Q +がオフセット構造にならないように構成され
ている。すなわち、このMIS F E T Q +は
、ワード線が選択レベルのときに導通し、II Ocl
 (又は1′″)情報を有するように構成されている。
M I S F E T Q I where information is written
As shown on the right side of FIG. 1 and FIG. It is composed of a source region and a drain region 6. In the semiconductor region 6A, the elements G1 to W3 . It is provided at a position separated from the pole 5 (with an offset portion interposed), and forms an offset structure. The semiconductor region 6B is provided on the outer side of the semiconductor substrate 1 at a so-called offset portion between the semiconductor region 6A and the channel formation region, and is formed by M I S F E '
The configuration is such that r Q + does not have an offset structure. That is, this MISFET Q + is conductive when the word line is at the selection level, and II Ocl
(or 1''') information.

なお、半導体領域6Bの不純物濃度を半導体領域6Aの
不純物濃度よりも低く構成し。
Note that the impurity concentration of the semiconductor region 6B is configured to be lower than that of the semiconductor region 6A.

所ijl L D D(Lightly Doped 
Drain)構造のMIS F E T Q +を構成
してもよい。
Lightly Doped
A MIS FET Q + having a Drain) structure may be configured.

情報が書込まれていないM I S F E T Q 
2は。
Information is not written M I S F E T Q
2 is.

オフセット部に前記半導体領域6Bが設けられておらず
、半導体領域6Aでソース領域又はドレイン領域6が構
成されている。MI 5FETQ2は、ワード線を選択
してもソース領域−ドレイン領域6間が導通しない所謂
オフセット構造で構成されている。換言すれば、M I
 S F E T Q 2は、データ線にソース線の電
位(例えばO[V])が現れず。
The semiconductor region 6B is not provided in the offset portion, and the source region or drain region 6 is formed by the semiconductor region 6A. The MI 5FETQ2 has a so-called offset structure in which conduction does not occur between the source region and the drain region 6 even if a word line is selected. In other words, M I
In S F E T Q 2, the potential of the source line (for example, O[V]) does not appear on the data line.

読出期間内において実質的にプリチャージ電位(例えば
3[V])から変化しないように構成されている。すな
わち、このM T S F E T Q 2は、HI 
II (又は” o ” >情報を有するように構成さ
れている。
It is configured so that it does not substantially change from the precharge potential (for example, 3 [V]) during the read period. That is, this M T S F E T Q 2 is HI
II (or "o"> information).

前記M I S F E T Q l及びQ2のゲート
電極5は、多結晶シリコン膜で構成する。また、前記ゲ
ート電極5は、例えば、単層の高融点金属シリサイド(
MoSi2.TiSi2.Ta5iz 、WSiz)I
II又は高融点金属(M o 、 T i 、 T a
 、 W ) Ill、或は多結晶シリコン膜の上部に
それを設けた複合膜で構成してもよい。
The gate electrodes 5 of the MISFET Q1 and Q2 are made of polycrystalline silicon films. Further, the gate electrode 5 may be made of, for example, a single layer of high melting point metal silicide (
MoSi2. TiSi2. Ta5iz, WSiz)I
II or high melting point metal (Mo, Ti, Ta
, W) Ill, or a composite film in which it is provided on top of a polycrystalline silicon film.

ゲート電極5は、列方向に配置された他のMIS F 
E T Q I又はQ2のゲートit極5と一体に構成
されており、ワード線(WL)5Aを構成している。
The gate electrode 5 is connected to other MISFs arranged in the column direction.
It is configured integrally with the gate it pole 5 of E T Q I or Q2, and constitutes a word line (WL) 5A.

本実施例のM I S F E T Q I又はQ2の
ソース領域又はドレイン領域6は、隣接する他の3つの
M I S F E T Q +又はQ2のソース領域
又はドレイン領域6と一体に構成されている。
The source or drain region 6 of M I S F E T Q I or Q2 in this embodiment is integrated with the source or drain regions 6 of the other three adjacent M I S F E T Q + or Q2. has been done.

7はM I S F E T Q +及びQ2を覆う層
間絶縁膜、8は接続孔、9は行方向に延在するソース線
SL又はデータ線vr、である。層間絶縁膜7は。
Reference numeral 7 designates an interlayer insulating film covering M I S F E T Q + and Q2, 8 a contact hole, and 9 a source line SL or data line vr extending in the row direction. The interlayer insulating film 7 is.

例えば、CVDで形成した酸化シリコン膜と、その上部
にCVDで形成したpsa膜とで構成する。
For example, it is composed of a silicon oxide film formed by CVD and a PSA film formed by CVD on top of the silicon oxide film.

ソース線(S L)又はデータ線(DI、)9は、接続
孔8を通して所定のソース領域又はドレイン領域6と電
気的に接続されている。ソース線又はデータ、IX9は
、例えば、アルミニウム膜、所定の不純物が添加された
アルミニウム膜等の比抵抗値が小さい導電層で構成され
ているに のように構成されるマスクROMは1図示していないが
、パッシベーション膜で覆われ、樹脂封止されている。
A source line (S L) or data line (DI, ) 9 is electrically connected to a predetermined source or drain region 6 through a connection hole 8 . The source line or data IX9 is made of a conductive layer with a low specific resistance value, such as an aluminum film or an aluminum film doped with predetermined impurities. However, it is covered with a passivation film and sealed with resin.

次に1本実施例の製造方法を簡単に説明する。Next, the manufacturing method of this embodiment will be briefly explained.

本発明の実施例1であるマスクROMの製造方法を各製
造工程毎に第3図乃至第6図(断面図)で示す。
Embodiment 1 A method for manufacturing a mask ROM according to the first embodiment of the present invention is shown for each manufacturing process in FIGS. 3 to 6 (cross-sectional views).

まず、半導体素子形成領域間の半導体基板1の主面に、
フィールド絶縁膜2及びP型のチャネルストッパ領域3
を形成する。
First, on the main surface of the semiconductor substrate 1 between the semiconductor element formation regions,
Field insulating film 2 and P-type channel stopper region 3
form.

この後、第3図に示すように、フィールド絶縁膜2で囲
まれた領域の半導体基板1の主面に、ゲート絶a膜4を
形成する。ゲート絶縁ll14は、例えば、熱酸化技術
で形成した酸化シリコン膜で形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 3, a gate insulating film 4 is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 in a region surrounded by the field insulating film 2. The gate insulator 114 is formed of, for example, a silicon oxide film formed by thermal oxidation technology.

第3図に示すゲート絶縁膜4を形成する工程の後に、ゲ
ート絶縁膜4の所定上にゲート電極5及び図示していな
いがワードAft(WL)5Aを形成する。ゲート電極
5及びワード線5Δは、例えば、2000〜3000 
[入]程度の膜厚の多結晶シリコン膜で形成する。
After the step of forming the gate insulating film 4 shown in FIG. 3, a gate electrode 5 and a word Aft (WL) 5A (not shown) are formed on a predetermined portion of the gate insulating film 4. The gate electrode 5 and the word line 5Δ are, for example, 2000 to 3000
It is formed of a polycrystalline silicon film with a film thickness of about [ON].

そして、第4図に示すように、メモリセルアレイ内のゲ
ート電極5の側部の半導体基板lの主面部に、n+型の
半導体領域6Aからなるソース領域及びドレイン領域6
を形成する。このソース領域及びドレイン領域6は、ゲ
ート電極5と離隔されており、MISFETQ2にはオ
フセット部が形成されるようになっている。ソース領域
及びドレイン領域6は1図示していないが、ゲート電極
5上を覆う不純物導入用マスクを形成し、n型の不純物
をイオン打込みで導入することで形成される。
As shown in FIG. 4, a source region and a drain region 6 consisting of an n+ type semiconductor region 6A are provided on the main surface of the semiconductor substrate l on the side of the gate electrode 5 in the memory cell array.
form. The source region and drain region 6 are separated from the gate electrode 5, so that an offset portion is formed in the MISFETQ2. Although not shown in the figure, the source and drain regions 6 are formed by forming an impurity introduction mask covering the gate electrode 5 and introducing n-type impurities by ion implantation.

n型の不純物には1例えば、  I XIO” ’  
[at、oms/cm2]Fi!度のヒ素を用いる。不
純物導入用マスクは1例えば、フォトレジスト膜を用い
る。
For n-type impurities, for example, I
[at, oms/cm2]Fi! Use a degree of arsenic. For example, a photoresist film is used as a mask for impurity introduction.

このソース領域及びドレイン領域6を形成する工程で、
メモリセルアレイ内に情報が書込まれていないオフセッ
ト構造のM I S F E T Q 2が形成される
In the step of forming this source region and drain region 6,
A MISFET Q 2 having an offset structure in which no information is written in the memory cell array is formed.

第4図に示すソース領域及びドレイン領域6を形成する
工程の後に、MI 5FETQ2を覆う層間絶縁膜7を
形成する。眉間絶縁膜7は1例えば。
After the step of forming the source region and drain region 6 shown in FIG. 4, an interlayer insulating film 7 covering the MI 5FETQ2 is formed. For example, the glabella insulating film 7 is 1.

4500 [λ]程度の膜厚で形成する。It is formed with a film thickness of about 4500 [λ].

この後、眉間絶縁膜7の所定部を除去して接続孔8を形
成し、第5図に示すように、接続孔8を通して所定のソ
ース領域又はドレイン領域6と接続するソース線及びデ
ータ線9を形成する。ソース線及びデータ1/lA9は
1例えば、アルミニウム膜で形成する。
Thereafter, a predetermined portion of the glabella insulating film 7 is removed to form a connection hole 8, and as shown in FIG. form. The source line and data 1/lA9 are formed of, for example, an aluminum film.

第5図に示すソース線及びデータ線9を形成する工程の
後に、情報を書込むために、情報が書込まれていないM
 I S F E T Q 2のオフセット部を覆う不
純物導入用マスクloを層間絶縁膜7上に形成する。不
純物導入用マスク1oは、前記第1図に符号lOを符し
て一点鎖線で囲まれた領域内に形成される。不純物導入
用マスクlOは、例えば、フォトレジスト膜で形成する
After the step of forming the source line and data line 9 shown in FIG.
An impurity introduction mask lo is formed on the interlayer insulating film 7 to cover the offset portion of the ISFETQ2. The impurity introduction mask 1o is formed in a region indicated by the symbol 1O in FIG. 1 and surrounded by a dashed line. The impurity introduction mask IO is formed of, for example, a photoresist film.

そして、不純物導入用マスク10を用い、第6図に示す
ように、所定のM I S F E T Q 2のオフ
セット部となる半導体基板1の主面部に1層間絶縁11
17及びゲート絶縁膜4を通してn型の不純物6bを導
入する。この不純物6bは、例えば、lXl0”  [
atoIls/cm” ]程度のヒ素(又はリン)を、
150〜200[KeV]程度の低エネルギのイオン打
込みで導入する。このとき、不純物6bは、ゲート電極
5を通してチャネル形成領域に導入されないようになっ
ている。
Then, using the impurity introduction mask 10, as shown in FIG.
An n-type impurity 6b is introduced through the gate insulating film 17 and the gate insulating film 4. This impurity 6b is, for example, lXl0'' [
atoIls/cm"] of arsenic (or phosphorus),
It is introduced by ion implantation with low energy of about 150 to 200 [KeV]. At this time, impurity 6b is not introduced into the channel forming region through gate electrode 5.

そして、導入された不純物6bを活性化させることによ
り、前記第2図に示すように、ソース領域及びドレイン
領域6を構成する半導体領域6Bが形成される。この半
導体領域6Bを形成する工程で、情報が書込まれたM 
I S F E T Q +が形成される。
Then, by activating the introduced impurity 6b, a semiconductor region 6B constituting the source region and drain region 6 is formed as shown in FIG. 2. In the step of forming this semiconductor region 6B, the M
I S F E T Q + is formed.

このように、情報が書込まれていないオフセット構造の
M I S F r’: TQ2を形成し、このMis
F E T Q 2のオフセット部にn型不純物を導入
して情報が書込まれた(オフセット構造でない)MIS
 F E T Q +を形成して情報の書込みを行うこ
とにより、M I 5FETQ2のゲート電極5を通さ
ずに1層間絶縁m7及びゲート絶縁膜4を通してオフセ
ット部に不純物6bを導入するので、不純物6bを低エ
ネルギで導入することがでる。したがって、低エネルギ
のイオン打込み装置を使用することができる。また、シ
ングルチャージ化の不純物を使用することができるので
、不純物導入時間を低減することができる。すなわち、
情報書込時間を短縮することができる。
In this way, an offset structure M I S F r': TQ2 in which no information is written is formed, and this M
MIS in which information is written by introducing n-type impurities into the offset part of FETQ2 (not an offset structure)
By forming the FET Q + and writing information, the impurity 6b is introduced into the offset portion through the interlayer insulation m7 and the gate insulating film 4 without passing through the gate electrode 5 of the MI 5FETQ2. can be introduced with low energy. Therefore, a low energy ion implanter can be used. Furthermore, since single-charged impurities can be used, the impurity introduction time can be reduced. That is,
Information writing time can be shortened.

また、不純物6bを低エネルギで導入することにより、
オフセット部分の半導体基板1の主面のダメージを低減
できるので、結晶欠陥を低減することができる。しかも
、前記ダメージを低減できるので、ソース線及びデータ
線9を形成した後の400〜450 [”C]の熱処理
を施して、充分に結晶欠陥を回復することができる。し
たがって、MISF E T Q Iのドレイン領域6
と半導体基板lとのpn接合面でのリーク電流を低減す
ることができるので、消費電力の低減や寄生サイリスタ
によるラッチアップの防止を図ることができる。
In addition, by introducing impurity 6b with low energy,
Since damage to the main surface of the semiconductor substrate 1 at the offset portion can be reduced, crystal defects can be reduced. Moreover, since the damage can be reduced, crystal defects can be sufficiently recovered by performing heat treatment at 400 to 450 ["C] after forming the source line and data line 9. Therefore, MISFETQ Drain region 6 of I
Since it is possible to reduce the leakage current at the pn junction surface between the semiconductor substrate 1 and the semiconductor substrate 1, it is possible to reduce power consumption and prevent latch-up caused by a parasitic thyristor.

また、情報書込工程は、製造工程の最終段側であるソー
ス線及びデータ線9を形成する工程の後に行うことがで
きるので、マスクROMの工完短縮を図ることができる
Moreover, since the information writing process can be performed after the process of forming the source line and data line 9, which is the final stage of the manufacturing process, it is possible to shorten the completion time of the mask ROM.

前記第2図に示すM I S F E T Q lを形
成する工程の後に、パッシベーション膜を形成すること
により、マスクROMは完成する。
After the step of forming the MISFET Ql shown in FIG. 2, a passivation film is formed to complete the mask ROM.

なお1本発明は、情報を書込むための不純物6bを、半
導体領域6Aを形成する工程の後に導入し、ソース線及
びデータ線9を形成する工程の前にオフセット部に半導
体領域6Bを形成してもよい。
Note that in the present invention, the impurity 6b for writing information is introduced after the step of forming the semiconductor region 6A, and the semiconductor region 6B is formed in the offset portion before the step of forming the source line and the data line 9. It's okay.

また、本発明は、情報を書込むための不純物6bを、パ
ッシベーション膜を形成した後に、このパッジベージ1
ン膜5層間絶縁膜7及びゲート絶縁膜4を通して導入し
、オフセット部に半導体領域6Bを形成してもよい。
Further, in the present invention, the impurity 6b for writing information is added to the pad page 1 after forming the passivation film.
The semiconductor region 6B may be formed in the offset portion by introducing the semiconductor layer through the gate insulating film 7 and the gate insulating film 4.

[実施例■] 本実施例■は2情報が書込まれていないオフセット構造
のM T S F E T Q 2のソース領域及びド
レイン領域6をゲート電極5に対して自己整合で形成し
た本発明の他の実施例である。
[Example ■] This Example ■ is an example of the present invention in which the source region and drain region 6 of the MTS FET Q 2 having an offset structure in which no information is written are formed in self-alignment with the gate electrode 5. This is another example.

本発明の実施例■であるマスクROMの製造方法を各製
造工程毎に第7図乃至第1O図(断面図)で示す。なお
、図中、左側はメモリセルアレイ内の情報が書込まれた
M I S F E T Q I形成領域を示し、右側
は周辺回路(例えば、デコーダ回路)を構成するM I
 5FETQ3を示している。
A method for manufacturing a mask ROM, which is Embodiment (2) of the present invention, is shown for each manufacturing process in FIGS. 7 to 1O (cross-sectional views). In the figure, the left side shows the MISFET QI formation region where information in the memory cell array is written, and the right side shows the MI forming area forming the peripheral circuit (for example, a decoder circuit).
5FETQ3 is shown.

まず、前記実施例Iと同様に、半導体基板1の主面に、
フィールド絶縁膜2.チャネルストッパ領域3.ゲート
絶縁膜4及びゲート電極5を順次形成する。
First, as in Example I, on the main surface of the semiconductor substrate 1,
Field insulation film 2. Channel stopper region 3. A gate insulating film 4 and a gate electrode 5 are sequentially formed.

この後、第7図に示すように、周辺回路を構成するM 
T S F E TQ3形成領域のゲート電極5の側部
の半導体基板lの主面部に1口型(低い不純物濃度)の
半導体領域11を形成する。半導体領域11は、メモリ
セルアレイ内には形成されない。
After this, as shown in FIG.
A single-hole type (low impurity concentration) semiconductor region 11 is formed on the main surface of the semiconductor substrate l on the side of the gate electrode 5 in the T S F E TQ3 formation region. Semiconductor region 11 is not formed within the memory cell array.

この半導体領域11は、Ll)L)部として使用され。This semiconductor region 11 is used as the Ll)L) section.

所謂LDD構造のM I S FETを構成するように
なっている。
A MI S FET having a so-called LDD structure is configured.

第7図に示す半導体領域11を形成する工程の後に、ゲ
ート電極5の側部に不純物導入用マスク12を形成する
。不純物導入用マスク12は1例えば、0.2〜0.3
[μm]程度の膜厚で形成する。
After the step of forming the semiconductor region 11 shown in FIG. 7, an impurity introduction mask 12 is formed on the side of the gate electrode 5. The impurity introduction mask 12 is 1, for example, 0.2 to 0.3
It is formed with a film thickness of about [μm].

不純物導入用マスク12は、例えば、CVDで形成した
酸化シリコン膜に反応性イオンエツチング等の異方性エ
ツチングを施すことで形成できる。
The impurity introduction mask 12 can be formed, for example, by subjecting a silicon oxide film formed by CVD to anisotropic etching such as reactive ion etching.

この異方性エツチングでゲート電極5上及びソース領域
及びドレイン領域形成領域のゲート絶縁膜4が除去され
る。この除去された部分には、符号を符していないが、
熱酸化で形成された酸化シリコン膜を形成する。この酸
化シリコン膜は、汚染物(重金属)のバリアとして働く
This anisotropic etching removes the gate insulating film 4 on the gate electrode 5 and in the source and drain region forming regions. This removed part is not marked, but
A silicon oxide film is formed by thermal oxidation. This silicon oxide film acts as a barrier against contaminants (heavy metals).

この後、不純物導入用マスク12を用いて、n型の不純
物を導入し、第8図に示すように、n′型の半導体領域
6Aを形成する。この半導体領域6Aは、メモリセルア
レイ内において、情報が書込まれていないオフセット構
造のM I S F E T Q 2のソース領域及び
ドレイン領域6を形成する。また、半導体領域6A及び
半導体領域11は、周辺回路を構成するLDD構造のM
 I S F E T Q 3の/−大領域及びドレイ
ン領域6を形成する。
Thereafter, an n-type impurity is introduced using the impurity introduction mask 12 to form an n'-type semiconductor region 6A as shown in FIG. This semiconductor region 6A forms the source region and drain region 6 of the M I S F E T Q 2 having an offset structure in which no information is written in the memory cell array. Further, the semiconductor region 6A and the semiconductor region 11 are the M of the LDD structure constituting the peripheral circuit.
ISFET Q 3 /- large region and drain region 6 are formed.

この半導体領域6Aを形成する工程で、情報が書込まれ
ていないM T S F E T Q 2が完成すると
ともに1周辺回路を構成するLDD構造のMTSF E
 T Q 3が完成する。
In the process of forming this semiconductor region 6A, MTS FET Q2 in which no information is written is completed, and MTS FET Q2 with an LDD structure constituting one peripheral circuit is completed.
T Q 3 is completed.

このように、周辺回路のLDD構造のM I S l?
ETQ3の不純物導入用マスク12と同一製造工程で、
情報が書込まれていないMISFETQ2のオフセット
構造を構成する不純物導入用マスク12を形成すること
により、オフセット構造のためのマスク形成工程がなく
なるので、製造工程を低減することができる。しかも、
不純物導入用マスク12は、その膜厚の制御性が良く、
ゲートなt@5に対して自己整合的に形成できるので、
製造工程におけるマスク合せズレを低減することができ
る。これは1Ml5FETQ2の占有面積を縮小し、マ
スクROMの集積度を向上することができる。
In this way, the M I S l? of the LDD structure of the peripheral circuit?
In the same manufacturing process as the impurity introduction mask 12 of ETQ3,
By forming the impurity introduction mask 12 constituting the offset structure of MISFET Q2 in which no information is written, the process of forming a mask for the offset structure is eliminated, so that the number of manufacturing steps can be reduced. Moreover,
The impurity introduction mask 12 has good film thickness controllability,
Since it can be formed in a self-aligned manner with respect to the gate t@5,
Mask misalignment in the manufacturing process can be reduced. This can reduce the area occupied by the 1Ml5FETQ2 and improve the degree of integration of the mask ROM.

マタ、周辺回路(7)LDD構造+7)MISFETQ
3の半導体領域6Aと同一製造工程で、情報が書込まれ
ていないM I S F E T Q 2の半導体領域
6Aを形成することにより、M I S F E ’、
1” Q 2の半導体領域6Aを形成する工程がなくな
るので、製造工程を低減することができる。
Mata, peripheral circuit (7) LDD structure +7) MISFETQ
By forming the semiconductor region 6A of M I S F E T Q 2 in which no information is written in the same manufacturing process as the semiconductor region 6 A of M I S F E ',
Since the step of forming the 1"Q2 semiconductor region 6A is eliminated, the number of manufacturing steps can be reduced.

第8図に示す半導体領域6Aを形成する工程の後に、第
9図に示すように、不純物導入用マスク12を除去する
。これは、情報が書込まれていないM I S F E
 T Q 2のオフセット部に、情報を書込むための不
純物を導入するためである。不純物導入用マスク12の
除去は、同時にソース領域及びドレイン領域6上の絶縁
膜を除去するので、符号は符さないが、この除去された
部分に新たに絶縁膜を形成する。
After the step of forming the semiconductor region 6A shown in FIG. 8, the impurity introduction mask 12 is removed as shown in FIG. This is M I S F E where no information is written.
This is to introduce impurities for writing information into the offset portion of TQ2. Removal of the impurity introduction mask 12 simultaneously removes the insulating film on the source and drain regions 6, so a new insulating film is formed in the removed portions, although no reference numerals are given.

第9図に示す不純物導入用マスク12を除去する工程の
後に、層間絶縁膜7、接続孔8、ソース線、データ線9
及び配線9Aを形成する。
After the step of removing the impurity introduction mask 12 shown in FIG.
and a wiring 9A.

そして、所定のM I S F E T Q 2のオフ
セット部にn型の不純物6bを導入して半導体領域6B
を形成し、第1O図に示すように、情報が書込まれたオ
フセット構造でないM I S F E T Q Iを
形成する。すなわち、情報の書込みがなされる。
Then, an n-type impurity 6b is introduced into the offset portion of a predetermined M I S F E T Q 2 to form a semiconductor region 6B.
As shown in FIG. 1O, a non-offset structure M I S F E T Q I in which information is written is formed. That is, information is written.

第1O図に示す情報書込工程の後に、前記実施例■と同
様に、パッシベーション膜を形成することで1本実施例
■のマスクROMは完成する。
After the information writing step shown in FIG. 1O, a passivation film is formed in the same manner as in the embodiment (2), thereby completing the mask ROM of the present embodiment (2).

以上1本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが1本発明は。
The invention made by the present inventor has been specifically explained above based on the above embodiments, but the present invention is as follows.

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1種々変形し得ることは勿論である
It goes without saying that the embodiments are not limited to the embodiments described above, and that various modifications can be made without departing from the spirit of the embodiments.

例えば1本発明は、pチャネルM T S FETをメ
モリセルとするマスクROMに適用することができる。
For example, the present invention can be applied to a mask ROM using a p-channel MTS FET as a memory cell.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以」二説明したように、本願において開示された発明の
うち1代表的なものによって得られる効果を簡単に説明
すれば、次のとおりである。
As explained above, the effects obtained by one of the representative inventions disclosed in this application will be briefly explained as follows.

マスクROMにおいて、オフセラ1〜構造のMlSFE
Tからなるメモリセルを形成し、このメモリセルのうち
、所定のメモリセルのオフセット部に不純物を導入し、
オフセット構造でないメモリセルを形成することで情報
の書込みを行うことにより、メモリセルを形成した後の
製造工程の最終段側で情報の書込みが行えるので、工完
短縮を図ることができるとともに、MISFETのグー
1〜電極を通さずに情報を書込むための不純物をオフセ
ット部に導入するので、前記不純物を低エネルギで導入
することができる。この低エネルギでの導入は、イオン
打込み装置の小型化、不純物導入時間の短縮化、結晶欠
陥の低減化を図ることができる。
In the mask ROM, the MlSFE of Offcella 1 ~ structure
Forming a memory cell made of T, doping impurities into the offset portion of a predetermined memory cell among the memory cells,
By writing information by forming a memory cell that does not have an offset structure, it is possible to write information at the final stage of the manufacturing process after forming the memory cell. Since the impurity for writing information is introduced into the offset portion without passing through the electrode, the impurity can be introduced with low energy. This low-energy introduction can reduce the size of the ion implantation device, shorten the impurity introduction time, and reduce crystal defects.

【図面の簡単な説明】 第1図は1本発明の実施例IであるマスクROMのメモ
リセルアレイの要部平面図、 第2図は、第1図の■−11線で切った断面図、第3図
乃至第6図は、本発明の実施例■であるマスクROMの
各製造工程毎の断面図、第7図乃至第10図は、本発明
の実施例■であるマスクROMの各製造工程毎の断面図
である。 図中、1・・・半導体基板、2・・・フィールド絶縁膜
、3・・・チャネルストッパ領域、4・・・ゲート絶縁
膜、5・・・ゲートflttii、6・・・ソース領域
又はドレイン領域、6A、6B・・・半導体領域、7・
・・層間絶縁膜。 9・・・ソース線、データ線、10.12・・・不純物
導入用マスク、QI、Q2.Q3・・・MISFETで
ある。
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a plan view of a main part of a memory cell array of a mask ROM which is Embodiment I of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along the line ■-11 in FIG. 3 to 6 are cross-sectional views for each manufacturing process of a mask ROM that is an embodiment (2) of the present invention, and FIGS. 7 to 10 are sectional views for each manufacturing process of a mask ROM that is an embodiment (2) of the present invention. It is a sectional view for each process. In the figure, 1... semiconductor substrate, 2... field insulating film, 3... channel stopper region, 4... gate insulating film, 5... gate flttii, 6... source region or drain region , 6A, 6B... semiconductor region, 7.
...Interlayer insulating film. 9... Source line, data line, 10.12... Impurity introduction mask, QI, Q2. Q3...MISFET.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、MISFETでメモリセルを構成する不揮発性記憶
機能を備えた半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記メモリセルを、ソース領域又はドレイン領域とゲー
ト電極とが離隔したオフセット部を有するオフセット構
造で形成する工程と、該オフセット構造のメモリセルの
うち、所定のメモリセルのオフセット部に、ソース領域
又はドレイン領域と同一導電型の不純物を導入し、オフ
セット構造でないメモリセルを形成する工程とを具備し
たことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 2、前記オフセット構造のメモリセルのソース領域又は
ドレイン領域は、ゲート電極を形成した後に、ゲート電
極上を覆う不純物導入用マスクを形成し、このマスクを
用いて不純物を導入することで形成することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置の
製造方法。 3、前記オフセット構造のメモリセルのソース領域又は
ドレイン領域は、ゲート電極を形成した後に、ゲート電
極の側部に不純物導入用マスクを形成し、このマスクを
用いて不純物を導入することで形成することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置の
製造方法。 4、前記オフセット部には、メモリセルに接続するデー
タ線を形成した後に、前記不純物を導入することを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装
置の製造方法。
[Claims] 1. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device with a non-volatile memory function in which a memory cell is configured by MISFET, comprising:
forming the memory cell in an offset structure having an offset portion in which a source region or a drain region and a gate electrode are separated from each other; 1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising the step of introducing an impurity of the same conductivity type as a drain region to form a memory cell that does not have an offset structure. 2. The source region or drain region of the memory cell having the offset structure is formed by forming a gate electrode, then forming an impurity introduction mask that covers the gate electrode, and introducing an impurity using this mask. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, characterized in that: 3. The source region or drain region of the memory cell having the offset structure is formed by forming a gate electrode, forming an impurity introduction mask on the side of the gate electrode, and introducing impurities using this mask. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1. 4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the impurity is introduced into the offset portion after forming a data line connected to a memory cell.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01276757A (en) * 1988-04-28 1989-11-07 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor memory device
JPH036855A (en) * 1989-06-05 1991-01-14 Takehide Shirato Semiconductor device
US5811862A (en) * 1994-11-29 1998-09-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device having a mask programmable memory and manufacturing method thereof
US6611457B2 (en) 2001-09-18 2003-08-26 Oki Electric Industry Co., Ltd. Read-only nonvolatile memory
US6780710B2 (en) 2000-11-17 2004-08-24 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method of manufacturing non-volatile read only memory

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