JPS6329578A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JPS6329578A
JPS6329578A JP61171557A JP17155786A JPS6329578A JP S6329578 A JPS6329578 A JP S6329578A JP 61171557 A JP61171557 A JP 61171557A JP 17155786 A JP17155786 A JP 17155786A JP S6329578 A JPS6329578 A JP S6329578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drain region
misfet
region
information
threshold voltage
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
JP61171557A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Komori
小森 和宏
Toshifumi Takeda
敏文 竹田
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 JP61171557A priority Critical patent/JPS6329578A/en
Publication of JPS6329578A publication Critical patent/JPS6329578A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
    • H01L21/822Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
    • H01L21/8232Field-effect technology
    • H01L21/8234MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
    • H01L21/8238Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the leak current generated at the junction between the high impurity density region, formed by the channel doping for writing-in of information and a drain region, and the drain region as well as to increase the threshold voltage after information has been written in by a method wherein the drain region of an MISFET is deeply formed in such a manner that the distribution of impurity density will be made gentle. CONSTITUTION:BF2, for example, is ion-implanted into a semiconductor substrate 1 in the state wherein a photoresist is covered on the whole surface excluding the surface on the side of an n-well 2, and after a p<+> type source region 16 and a drain region 17 have been formed, the ion-implanted n-type and p-type impurities are diffused by performing an annealing process, and said regions are electrically activated. In this case, as the source region 12 and the drain region 13 of the MISFET 18 are formed using the phosphorus having a high diffusion velocity, these regions 12 and 13 can be formed deeper than annealing, and the impurity density is distributed gently both in depth direction and lateral direction. Through the above-mentioned procedures, the reduction in leak current at the junction between the high impurity density region formed by channel doping and the drain region can be achieved, and the threshold voltage after writing-in of information of the MISFET can also be made higher.

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、マスクR
OM (Read 0nly Memory)のメモリ
セルへの情報書き込みに適用して有効な技術に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly to a mask R.
The present invention relates to a technique that is effective when applied to writing information into an OM (Read Only Memory) memory cell.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

マスクROMにおいては、通常、MI S F E T
によりメモリセルが構成され、このメモリセルへの情報
の書き込みは、前記M I S F E Tのしきい値
電圧を制御することにより行われる。そして、例えば低
いしきい値電圧(例えば0.5V)を有するMISFE
Tに情報” l ”を対応させ、高いしきい値電圧(例
えば3V)を有するM I S F E Tに情報″°
O′°を対応させている。
In mask ROM, usually MI S F E T
A memory cell is configured, and information is written into the memory cell by controlling the threshold voltage of the MISFET. and for example a MISFE with a low threshold voltage (e.g. 0.5V)
T corresponds to information “l”, and M I S F E T with a high threshold voltage (for example, 3V) corresponds to information “°”.
O'° is made to correspond.

前記M I S FETのしきい値電圧の制御方法とし
ては1例えば特開昭56−130963号公報に記載さ
れているように、MISFETのチャネル部に不純物の
イオン打ち込み(チャネルドーピング)を行う方法が知
られている。
One method of controlling the threshold voltage of the MISFET is, for example, a method of implanting impurity ions (channel doping) into the channel portion of the MISFET, as described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-130963. Are known.

本発明者は、マスクROMのメモリセルへの情報の書き
込み方法について検討した。以下は公知とされた技術で
はないが、本発明者によって検討された技術であり、そ
の概要は次のとおりである。
The inventor studied a method of writing information into memory cells of a mask ROM. Although the following is not a publicly known technique, it is a technique studied by the present inventor, and its outline is as follows.

すなわち、マスクROMのメモリセルへの情報の書き込
みは、所望の情報を書き込んだマスクROMの完成に要
する時間、すなわちターンアラウンドタイム(Turn
 Around Time)の短縮を図るために、マス
クROMの製造工程の最終工程であるA1配線の形成後
に行う。すなわち、メモリセルを構成するMISFET
を形成した後、層間絶縁膜の形成まで工程を進め、さら
にA1配線を形成した後、前記層間絶縁膜を介して、情
報を書き込むべきメモリセルを構成するMISFETの
チャネル部にホウ素のイオン打ち込みによるチャネルド
ーピングを行う、この後、このイオン打ち込みによる結
晶損傷の回復やイオン打ち込みされた不純物の電気的活
性化のためにアニールを行う。この場合、低融点のA1
配線が既に形成された後であるので、このアニールは例
えば450℃程度の低温で行う。
In other words, writing information into the memory cells of the mask ROM requires a turnaround time (turnaround time), which is the time required to complete the mask ROM into which desired information has been written.
In order to shorten the manufacturing process of the mask ROM, this process is performed after the formation of the A1 wiring, which is the final process of the mask ROM manufacturing process. In other words, the MISFET that constitutes the memory cell
After forming, the process proceeds to the formation of an interlayer insulating film, and after forming the A1 wiring, boron ions are implanted into the channel part of the MISFET that constitutes the memory cell in which information is to be written, via the interlayer insulating film. Channel doping is performed, and then annealing is performed to recover crystal damage caused by this ion implantation and to electrically activate the ion implanted impurities. In this case, A1 with a low melting point
Since the wiring has already been formed, this annealing is performed at a low temperature of, for example, about 450°C.

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

上述の情報” o ”に対応するMISFETのしきい
値電圧(高いしきい値電圧)は、情報” 1 ”との判
別を容易にするためには高い程良く、例えば4■以上が
望まれる場合がある。このようにしきい値電圧を高くす
るためには、チャネルドーピングのドーズ量を高くしな
ければならない。ところが、Al配線形成後にチャネル
ドーピングを行う場合には、上述のように低温のアニー
ルしか行えないため、チャネルドーピングのドーズ量が
高いと不純物のイオン打ち込みによる結晶損傷を十分に
回復させろことが困雉となる。
The higher the threshold voltage (higher threshold voltage) of the MISFET corresponding to the above information "o" is, the better in order to make it easier to distinguish it from the information "1"; for example, if a value of 4■ or more is desired. There is. In order to increase the threshold voltage in this way, the dose of channel doping must be increased. However, when channel doping is performed after forming Al interconnects, only low-temperature annealing can be performed as described above, so if the dose of channel doping is high, it is difficult to sufficiently recover crystal damage caused by impurity ion implantation. becomes.

また、上述のMISFETのソース領域及びドレイン領
域はヒ素のイオン打ち込みにより形成しているため、こ
れらのソース領域及びドレイン領域における不純物濃度
分布は急峻になっている。
Further, since the source region and drain region of the MISFET described above are formed by arsenic ion implantation, the impurity concentration distribution in these source regions and drain regions is steep.

さらに、情報書き込みのためにイオン打ち込みされたホ
ウ素は、ゲート絶縁膜直下のチャネル部と。
Furthermore, boron ions implanted for information writing are placed in the channel area directly under the gate insulating film.

ソース領域及びドレイン領域の直下の領域とに高濃度に
分布する。このため、この高不純物濃度領域と、急峻な
不純物濃度分布を有する前記ドレイン領域との接合にお
ける電界は大きい。
It is highly concentrated in the regions immediately below the source and drain regions. Therefore, the electric field at the junction between this high impurity concentration region and the drain region having a steep impurity concentration distribution is large.

これらの理由により、チャネルドーピングにより形成さ
れた前記高不純物濃度領域とドレイン領域との接合のリ
ーク電流が多いという問題がある。
For these reasons, there is a problem in that there is a large amount of leakage current at the junction between the high impurity concentration region formed by channel doping and the drain region.

本発明の目的は、情報書き込みのためのチャネルドーピ
ングにより形成された高不純物濃度領域とドレイン領域
との接合のリーク電流を低減することが可能な技術を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique that can reduce leakage current at a junction between a drain region and a high impurity concentration region formed by channel doping for information writing.

本発明の他の目的は、M 73 F E Tの情報書き
込み後のしきい値電圧を高くす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 increase the threshold voltage of M 73 FET after information is written.

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!l!杏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 are the present invention! l! This will become clear from the description of Anzu and the attached 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1代表的なものの概
要を説明すれば、下記のとおりである。
An overview of one typical invention disclosed in this application is as follows.

すなわち、MISFETのドレイン領域を不純物濃度分
布が緩やかとなるように深く設けている。
That is, the drain region of the MISFET is provided deep so that the impurity concentration distribution is gentle.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、情報書き込みのためのチャネル
ドーピングにより形成された高不純物濃度領域とドレイ
ン領域との接合が緩傾斜接合となるので、この接合にお
ける電界を緩和することが可能であり、このため接合の
リーク電流を低減することが可能となる。また、このよ
うに接合のリーク電流を低減することが可能となるので
、情報書き込みのためのチャネルドーピングのドーズ量
を高くすることができ、このためM I S FETの
情報書き込み後のしきい値電圧を高くすることが可能と
なる。
According to the above means, since the junction between the high impurity concentration region formed by channel doping for information writing and the drain region becomes a gently sloped junction, it is possible to relax the electric field at this junction. Therefore, it is possible to reduce the leakage current of the junction. In addition, since it is possible to reduce the leakage current of the junction in this way, it is possible to increase the dose of channel doping for information writing, which reduces the threshold value of the MI S FET after information writing. It becomes possible to increase the voltage.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の構成について、一実施例に基づき図面を
参照しながら説明する。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described based on one embodiment with reference to the drawings.

なお、全図において、同一の機能を有するものには同一
の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
In addition, in all the figures, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.

説明の便宜上、本実施例によるマスクROMの製造方法
から説明する。
For convenience of explanation, a method for manufacturing a mask ROM according to this embodiment will be explained first.

第1図に示すように、まず例えばp型S1基板のような
半導体基板1中に例えばリンのようなn型不純物を例え
ばドーズ量(5〜6)XIO”/cd(不純物濃度で約
1.6X10”#j)程度の条件でイオン打ち込みする
ことによりnウェル2を形成し、次いで半導体基板1の
表面に例えば選択酸化により例えば5i02膜のような
フィールド絶縁膜3を形成して素子分離を行った後、こ
のフィールド絶縁膜3で囲まれた活性領域表面に例えば
熱酸化により例えばSiO2膜のようなゲート絶縁膜4
を形成する。なお第1図において、Aで示す領域はメモ
リセル部となる領域であり、Bで示す領域は周辺回路部
となる領域である(以下同様)。
As shown in FIG. 1, first, an n-type impurity such as phosphorus is added to a semiconductor substrate 1 such as a p-type S1 substrate at a dose of (5 to 6)XIO''/cd (impurity concentration of approximately 1. An n-well 2 is formed by ion implantation under conditions of approximately 6 x 10"#j), and then a field insulating film 3 such as a 5i02 film is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 by selective oxidation to perform element isolation. After that, a gate insulating film 4 such as a SiO2 film is formed on the surface of the active region surrounded by the field insulating film 3 by, for example, thermal oxidation.
form. Note that in FIG. 1, the area indicated by A is an area that will become a memory cell section, and the area indicated by B is an area that will become a peripheral circuit section (the same applies hereinafter).

次に、例えばホウ素のようなP型不純物を例えば打ち込
みエネルギー30keV(BF2の場合は例えば60k
eV)、ドーズ量1×10I2/Cl1f程度の条件で
全面にイオン打ち込みする。これにより、それぞれメモ
リセル及び周辺回路を構成する後述のnチャネルMIS
FET18.19のしきい値電圧を例えば0.55V程
度に設定すると共に、前記nウェル2中に形成される後
述のPチャネルMISFET20のしきい値電圧を例え
ば−0,55V程度に設定する。
Next, a P-type impurity such as boron is implanted with an energy of 30 keV (for example, 60 keV in the case of BF2).
ion implantation into the entire surface under conditions of a dose of about 1×10 I2/Cl1f. This allows the n-channel MIS, which will be described later, to configure memory cells and peripheral circuits, respectively.
The threshold voltage of the FETs 18 and 19 is set to, for example, about 0.55V, and the threshold voltage of a P-channel MISFET 20, which will be described later, formed in the n-well 2 is set to, for example, about -0.55V.

次に、例えばCVDにより例えば多結晶シリコン膜を全
面に形成し、この多結晶シリコン膜に拡散、イオン打ち
込み等により不純物をドープして低抵抗化した後、この
多結晶シリコン膜をエツチングにより所定形状にパター
ンニングして、第2図に示すように、メモリセル用のワ
ード線5、周辺回路用のMISFET19.20のゲー
ト電極6.7を形成する。なお、このワード線5及びゲ
ート電極6.7は、多結晶シリコン膜上に例えばW S
 i 2膜のような高融点金属ケイ化物膜を設けた構造
とすることも可能である。
Next, for example, a polycrystalline silicon film is formed on the entire surface by, for example, CVD, and the polycrystalline silicon film is doped with impurities by diffusion, ion implantation, etc. to lower its resistance, and then the polycrystalline silicon film is etched into a predetermined shape. As shown in FIG. 2, word lines 5 for memory cells and gate electrodes 6.7 of MISFETs 19 and 20 for peripheral circuits are formed. Note that the word line 5 and the gate electrode 6.7 are formed on a polycrystalline silicon film by, for example, W S
It is also possible to have a structure in which a high melting point metal silicide film such as an i 2 film is provided.

次に、前記ゲート電極6が設けられた活性領域(周辺回
路のnチャネルMISFET形成領域)の上方を除いた
全面を例えばフォトレジスト(図示せず)で覆った状態
で前記ゲート電極6をマスクとして半導体基板1中に例
えばリンのようなn型不純物を例えば打ち込みエネルギ
ー50keV、ドーズ量1xlO13/aJ程度の条件
でイオン打ち込みすることにより、第3図に示すように
、前記ゲート電極6に対してセルファラインにi型半導
体領域8を形成する。なお、上記n型不純物のイオン打
ち込みをメモリセル部となる領域Aに行ってもよい。こ
の後、前記nウェル2の表面を除いた全面を例えばフォ
トレジスト(図示せず)で覆い、この状態で前記ゲート
電極7をマスクとして前記半導体基板l中に例えば打ち
込みエネルギー60keV、ドーズ1lX10”/cn
f程度の条件で例えばBF2をイオン打ち込みすること
により、前記ゲートff電極7に対してセルファライン
に例えばP−型半導体領域9を形成する。
Next, the entire surface except the upper part of the active region where the gate electrode 6 is provided (the n-channel MISFET formation region of the peripheral circuit) is covered with, for example, a photoresist (not shown), and the gate electrode 6 is used as a mask. By implanting n-type impurities, such as phosphorus, into the semiconductor substrate 1 under conditions such as implantation energy of 50 keV and dose of about 1xlO13/aJ, a cell phase is formed with respect to the gate electrode 6, as shown in FIG. An i-type semiconductor region 8 is formed in a line. Note that the n-type impurity ion implantation may be performed in the region A that will become the memory cell portion. Thereafter, the entire surface of the n-well 2 except for the surface is covered with, for example, a photoresist (not shown), and in this state, using the gate electrode 7 as a mask, implantation is performed into the semiconductor substrate l at an energy of 60 keV and a dose of 1 l x 10''/ cn
By ion-implanting, for example, BF2 under conditions of approximately f, a P- type semiconductor region 9, for example, is formed in the self-alignment line with respect to the gate ff electrode 7.

次に1例えばCVDにより例えばSiO2膜のような絶
縁膜を全面に形成した後、例えば反応性イオンエツチン
グ(RIE)により例えば半導体基板1の表面が露出す
るまで基板表面に垂直方向に異方性エツチングを行うこ
とにより、第4図に示すように、ワード線5及びゲート
電極6.7の側面に絶縁物から成る側壁10を形成する
。この後。
Next, an insulating film such as a SiO2 film is formed on the entire surface by, for example, CVD, and then anisotropic etching is performed in a direction perpendicular to the substrate surface until the surface of the semiconductor substrate 1 is exposed, for example, by reactive ion etching (RIE). By doing this, side walls 10 made of an insulator are formed on the side surfaces of the word line 5 and the gate electrode 6.7, as shown in FIG. After this.

半導体基板1の表面を少し熱酸化することにより薄いS
iO2膜のような絶縁膜11を形成する。
By slightly thermally oxidizing the surface of the semiconductor substrate 1, a thin S
An insulating film 11 such as an iO2 film is formed.

次に、メモリセル部となる領域Aの表面を除いた全面を
例えばフォトレジスト(図示せず)で覆った状態で前記
側壁10をマスクとして例えば打ち込みエネルギー50
keV、ドーズ量1×1014〜lXl0”/c−程度
の条件で例えばリンを半導体基板1中にイオン打ち込み
することにより、第4図に示すように、n゛型のソース
領域12及びドレイン領域13を形成する。
Next, with the entire surface of the region A that will become the memory cell portion except for the surface covered with, for example, a photoresist (not shown), implantation energy is increased to
By ion-implanting, for example, phosphorus into the semiconductor substrate 1 under conditions of keV and a dose of 1×10 14 to 1 form.

次に、前記ゲート電極7が設けられた活性領域(周辺回
路のPチャネルMISFET形成領域)を例えばフォト
レジスト(図示せず)で覆った状態で前記側壁10をマ
スクとして例えば打ち込みエネルギー80keV、lX
l0”/cj程度の条件で例えばヒ素を半導体基板1中
にイオン打ち込みすることにより、第5図に示すように
、メモリセル部及び周辺回路用nチャネルMISFET
部の1’型のソース領域14及びドレイン領域15を形
成する。なお、前記ヒ素のイオン打ち込みはメモリセル
部をフォトじシストで覆いメモリセル部に打ち込まなく
ともよい。第4図に示すn−型半導体領域8は、これら
のソース領域14及びドレイン領域15の一部を構成す
るので、第5図においては、これらを符号14a、15
aで示す(以下同様)。次に、前記nウェル2側の表面
を除いた全面を例えばフォトレジスト(図示せず)で覆
った状態で前記側壁10をマスクとして例えば打ち込み
エネルギー80keV、ドーズ量2 X l O+s/
d程度の条件で例えばB P 2を前記半導体基板1中
にイオン打ち込みすることにより、i型のソース領域1
6及びドレイン領域17を形成する。
Next, with the active region (P-channel MISFET forming region of the peripheral circuit) in which the gate electrode 7 is provided covered with, for example, a photoresist (not shown), implantation is performed using, for example, the side wall 10 as a mask with an implantation energy of 80 keV and 1X.
By implanting, for example, arsenic ions into the semiconductor substrate 1 under conditions of about 10''/cj, an n-channel MISFET for the memory cell section and peripheral circuits is formed as shown in FIG.
A 1' type source region 14 and a drain region 15 are formed in the second region. Note that the arsenic ion implantation does not need to be performed by covering the memory cell portion with photoresist. The n-type semiconductor region 8 shown in FIG. 4 constitutes a part of these source regions 14 and drain regions 15, so in FIG.
Indicated by a (the same applies below). Next, with the entire surface except the surface on the n-well 2 side covered with, for example, a photoresist (not shown), implantation is performed using the side wall 10 as a mask, for example, at an energy of 80 keV and a dose of 2 X l O+s/.
By implanting ions of, for example, B P 2 into the semiconductor substrate 1 under conditions of approximately d, an i-type source region 1 is formed.
6 and a drain region 17 are formed.

なお、第4図に示すP−型半導体領域9は、これらのソ
ース領域16及びドレイン領域17の一部を構成するの
で、第5図においては、これらを符号16a、17aで
示す(以下同様)。この後、例えば温度950℃で10
〜30分程度アニールを行ってイオン打ち込みされた前
記n型及びP型不純物を拡散させると共に電気的に活性
化する。この場合、前記MISFET1Bのソース領域
12及びドレイン領域13は、上述のように拡散速度の
大きいリンにより形成しているため、前記アニールによ
り深く形成され、不純物濃度分布は深さ方向(基板表面
に垂直な方向)及び横方向(基板表面に平行な方向)に
緩やかとなっている。
Note that the P-type semiconductor region 9 shown in FIG. 4 constitutes a part of these source regions 16 and drain regions 17, so in FIG. 5, these are indicated by symbols 16a and 17a (the same applies hereinafter) . After this, for example, 10 minutes at a temperature of 950℃.
Annealing is performed for about 30 minutes to diffuse the ion-implanted n-type and p-type impurities and to electrically activate them. In this case, the source region 12 and drain region 13 of the MISFET 1B are formed from phosphorus, which has a high diffusion rate as described above, and therefore are formed deeply by the annealing, and the impurity concentration distribution is in the depth direction (perpendicular to the substrate surface). direction) and the lateral direction (direction parallel to the substrate surface).

なお、ワード線5から成るゲート電極、ソース領域12
及びドレイン領域13により、メモリセルを構成するn
チャネルMISFET18が構成される。また、ゲート
電極6、ソース領域14及びドレイン領域15によりn
チャネルMISFET19が構成され、ゲート電極7、
ソース領域16及びドレイン領域17によりPチャネル
M I 5FET20が構成される。そして、これらの
nチャネルMISFET19及びPチャネルMISFE
T20から成るCMO3により、周辺回路が構成されて
いる。なお、周辺回路用の前記MISFET19.20
は、)’L/e[vi15.17の近傍の電界を緩和す
るために、これらのドレイン領域15.17に低不純物
濃度部15a、17aを設けた、いわゆるL D D 
(Lightly Doped Drain)構造を有
している。本実施例によるマスクROMは、このように
周辺回路をLDD構造のMISFET19.20により
構成した場合にも適合し得るものである。なお1周辺回
路は必ずしもLDD構造のMISFETにより構成する
必要はない6次に第5図に示すように、例えばCVDに
より例えばリンシリケートガラス(P S G)膜のよ
うな層間絶縁膜21を全面に形成した後、この層間#P
!、縁@21及び絶縁膜11の所定部分をエツチング除
去してコンタクトホール21a〜21dを形成する。な
お前記アニールは、この層間絶縁膜21の形成後に行う
ことも可能である。
Note that the gate electrode consisting of the word line 5 and the source region 12
and the drain region 13 constitute the memory cell.
A channel MISFET 18 is configured. In addition, the gate electrode 6, the source region 14, and the drain region 15
A channel MISFET 19 is configured, and a gate electrode 7,
The source region 16 and drain region 17 constitute a P-channel MI 5FET 20. And these n-channel MISFET19 and P-channel MISFE
A peripheral circuit is constituted by the CMO3 made up of T20. Note that the MISFET19.20 for peripheral circuits
is a so-called L D D in which low impurity concentration regions 15a and 17a are provided in these drain regions 15.17 in order to alleviate the electric field near )'L/e[vi15.17.
(Lightly Doped Drain) structure. The mask ROM according to this embodiment can also be adapted to the case where the peripheral circuit is constituted by the MISFETs 19 and 20 having the LDD structure. Note that the peripheral circuit 1 does not necessarily have to be composed of MISFETs with an LDD structure. 6. Next, as shown in FIG. After forming this interlayer #P
! , the edge @21 and predetermined portions of the insulating film 11 are removed by etching to form contact holes 21a to 21d. Note that the annealing can also be performed after the interlayer insulating film 21 is formed.

次に、全面に例えばスパッタ、蒸着等により例えばA1
膜を形成した後、エツチングによりこのA1膜を所定形
状にパターンニングして電極22〜24を形成する。
Next, for example, A1 is coated on the entire surface by sputtering, vapor deposition, etc.
After forming the film, the A1 film is patterned into a predetermined shape by etching to form electrodes 22-24.

次に第6図に示すように、多数のメモリセルのうちの情
報“′0″の書き込みを行うべきメモリセルを構成する
MISFET、例えばMISFETl8の上方を除いた
全面をフォトレジスト25で覆った状態で層間絶縁膜2
1、ワード線5等を介して前記MISFET18のチャ
ネル部に例えば打ち込みエネルギー300keV、ドー
ズ量2×10”/cd程度の条件で例えばホウ素をイオ
ン打ち込みすることにより、しきい値電圧を例えば4v
程度以上に高くして情報書き込みを行う。なお、イオン
打ち込みされたホウ素の分布のピーク位置を第6図にお
いて一点鎖線で示す。
Next, as shown in FIG. 6, the entire surface of the MISFET, for example, MISFET 18, which constitutes the memory cell in which information "'0" is to be written, is covered with a photoresist 25, as shown in FIG. Interlayer insulation film 2
1. By ion implanting, for example, boron into the channel portion of the MISFET 18 via the word line 5 etc. under the conditions of implantation energy of 300 keV and dose of about 2×10”/cd, the threshold voltage is set to 4 V, for example.
Information is written at a higher level than normal. Note that the peak position of the distribution of ion-implanted boron is shown by a dashed line in FIG.

この後、フォトレジスト25を除去し、次いで例えばH
2中で低温のアニールを行うことにより、目的とするマ
スクROMを完成させる。
After this, the photoresist 25 is removed and then, for example, H
By performing low temperature annealing in 2, the desired mask ROM is completed.

上述のようにして製造された本実施例によるマスクRO
MのMISFET18におけるA−A線及びB−B線(
第6図)に沿っての不純物濃度分布の一例をゲートM!
縁膜4と半導体基板1との界面を原点としてそれぞれ第
7図及び第8図に示す。
Mask RO according to this example manufactured as described above
A-A line and B-B line (
Figure 6) shows an example of the impurity concentration distribution along the gate M!
The interface between the edge film 4 and the semiconductor substrate 1 is taken as the origin and shown in FIGS. 7 and 8, respectively.

これらの第7図及び第8図かられかるように、チャネル
ドーピングにより導入されたホウ素の分布のピークは、
ゲート絶縁膜4の直下と、ドレイン領域13の内部とに
位置している。従って、本発明者が検討した技術におけ
るように、チャネルドーピングによりドレイン領域の直
下に形成される高濃度のホウ素導入領域とこのドレイン
領域とにより接合が形成されない。
As can be seen from these figures 7 and 8, the peak of the distribution of boron introduced by channel doping is
It is located directly under the gate insulating film 4 and inside the drain region 13 . Therefore, as in the technique studied by the present inventors, no junction is formed between the drain region and the high concentration boron doped region formed directly below the drain region by channel doping.

また、図示は省略したが、ドレイン領域13の横方向の
不純物濃度分布も第8図に示すと同様に緩やかとなって
いる。従って、チャネル部に形成された高濃度のホウ素
導入領域とドレイン領域13との接合は緩傾斜接合(g
raded junction)となるので、この接合
における電界を効果的に緩和することができ、これによ
ってこの接合のリーク電流を低減することができる。従
って、マスクROMの信頼性の向上を図ることができる
Further, although not shown, the impurity concentration distribution in the lateral direction of the drain region 13 is also gentle as shown in FIG. 8. Therefore, the junction between the high concentration boron doped region formed in the channel portion and the drain region 13 is a gently sloped junction (g
The electric field at this junction can be effectively relaxed, thereby reducing the leakage current at this junction. Therefore, the reliability of the mask ROM can be improved.

さらに、このように接合のリーク電流を低減することが
できるので、情報書き込みのためのホウ素のチャネルド
ーピングのドーズ量を上述のように例えば2×1013
/Cl11程度と高くすることができ、これによってM
ISFET18の情報書き込み後のしきい値電圧を上述
のように例えば4■程度以上と高くすることができる。
Furthermore, since the junction leakage current can be reduced in this way, the boron channel doping dose for information writing can be reduced to, for example, 2×10 13 as described above.
/Cl11, which allows M
As described above, the threshold voltage of the ISFET 18 after information is written can be made as high as, for example, about 4■ or more.

また、このように情報書き込み後のしきい値電圧を高く
することができるので、MISFET18に書き込まれ
た情報“′1″、” o ”の判定が容易となり、この
ため情報書き込み後のしきい値電圧が低い場合に比べて
情報の判定のプロセスが簡単になる。従って、情報の高
速読み出しが可能である6さらに、上述のようにA1電
極形成後に情報書き込みを行っているので、ターンアラ
ウンドタイムの短縮を図ることができる。
In addition, since the threshold voltage after information writing can be increased in this way, it becomes easy to determine the information "'1" and "o" written in the MISFET 18, and therefore the threshold voltage after information writing can be increased. The process of determining information becomes easier than when the voltage is low. Therefore, high-speed reading of information is possible.Furthermore, since information is written after forming the A1 electrode as described above, the turnaround time can be shortened.

以上、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、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1種々変形し得ることは勿論である。
As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on the above embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Of course.

例えば、本発明は、マスクROMを含む各種半導体集積
回路装置1例えばマイクロコンピュータに適用すること
ができる。
For example, the present invention can be applied to various semiconductor integrated circuit devices 1, such as microcomputers, including a mask ROM.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば。
Among the inventions disclosed in this application, the effects obtained by typical inventions will be briefly explained.

下記のとおりである。It is as follows.

すなわち、チャネルドーピングにより形成される高不純
物濃度領域とドレイン領域との接合のリーク電流を低減
することが可能であると共に、MISFETの情報書き
込み後のしきい値電圧を高くすることが可能である。
That is, it is possible to reduce the leakage current at the junction between the high impurity concentration region formed by channel doping and the drain region, and it is also possible to increase the threshold voltage of the MISFET after information is written.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第6図は1本発明の一実施例によるマスクRO
Mの製造方法の一例を工程順に説明するための断面図。 第7図は、第6図のA−A線に沿っての不純物濃度分布
の一例をゲート絶縁膜と半導体基板との界面を原点とし
て示すグラフ、 第8図は、第6図のB−B線に沿っての不純物濃度分布
の一例をゲート絶縁膜と半導体基板との界面を原点とし
て示すグラフである。 図中、l ・半導体基板、2・nウェル、5・・ワード
線、6.7・・ゲート電極、10・・側壁、12.14
.16−・ソース領域、13.15.17・・ドレイン
領域、18.19− nチャネルMISFET、20・
・PチャネルMISFET、21・・・層間絶縁膜、2
2〜24・電極、25 フォトレジストである。 ゛(X゛ 第   1  図 第  2  図 第  3  図 どツ°(χ−ン   ぬ9   7(P)笥  4  
1 to 6 show a mask RO according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an example of a method for manufacturing M in the order of steps. FIG. 7 is a graph showing an example of the impurity concentration distribution along line A-A in FIG. 6, with the interface between the gate insulating film and the semiconductor substrate as the origin, and FIG. 8 is a graph showing B-B in FIG. 6. 7 is a graph showing an example of impurity concentration distribution along a line with the interface between the gate insulating film and the semiconductor substrate as the origin. In the figure, l: semiconductor substrate, 2: n-well, 5: word line, 6.7: gate electrode, 10: side wall, 12.14
.. 16- Source region, 13.15.17 Drain region, 18.19- n-channel MISFET, 20.
・P-channel MISFET, 21...Interlayer insulating film, 2
2 to 24 electrodes, 25 photoresist.゛(X゛Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure Dotsu°(χ-n nu9 7(P) 笥4
figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、MISFETから成る複数のメモリセルを具備し、
前記MISFETのしきい値電圧を制御することにより
前記メモリセルに情報を書き込むようにした半導体集積
回路装置であって、前記MISFETのドレイン領域を
不純物濃度分布が緩やかとなるように深く設けたことを
特徴とする半導体集積回路装置。 2、前記MISFETの前記ドレイン領域をリンのイオ
ン打ち込みにより形成した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。 3、前記MISFETのドレイン領域をしきい値電圧制
御用イオン打ち込み層の濃度のピーク深さより深く形成
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項
記載の半導体集積回路装置。 4、前記半導体集積回路装置がマスクROMであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれ
か一項記載の半導体集積回路装置。
[Claims] 1. Equipped with a plurality of memory cells composed of MISFETs,
A semiconductor integrated circuit device in which information is written into the memory cell by controlling the threshold voltage of the MISFET, wherein the drain region of the MISFET is provided deep so that the impurity concentration distribution is gentle. Features of semiconductor integrated circuit devices. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the drain region of the MISFET is formed by ion implantation of phosphorus. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, wherein the drain region of the MISFET is formed deeper than the peak concentration depth of the ion-implanted layer for threshold voltage control. 4. The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 3, wherein the semiconductor integrated circuit device is a mask ROM.
JP61171557A 1986-07-23 1986-07-23 Semiconductor integrated circuit device Pending JPS6329578A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61171557A JPS6329578A (en) 1986-07-23 1986-07-23 Semiconductor integrated circuit device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61171557A JPS6329578A (en) 1986-07-23 1986-07-23 Semiconductor integrated circuit device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6329578A true JPS6329578A (en) 1988-02-08

Family

ID=15925340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61171557A Pending JPS6329578A (en) 1986-07-23 1986-07-23 Semiconductor integrated circuit device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6329578A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323091B1 (en) 1999-07-16 2001-11-27 Zilog, Inc. Method of forming semiconductor memory device with LDD

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323091B1 (en) 1999-07-16 2001-11-27 Zilog, Inc. Method of forming semiconductor memory device with LDD

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930007195B1 (en) Semiconductor device and its manufacturing method
KR940010930B1 (en) Manufacturing method of semiconductor
JPWO2006126245A1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR100486187B1 (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH11265987A (en) Nonvolatile memory and its manufacture
JPH04211178A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH08321589A (en) Semiconductor device and fabrication thereof
JPS6245165A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JP3355083B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS62298161A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPS6329578A (en) Semiconductor integrated circuit device
KR19990036458A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPS62245658A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS62265765A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
KR960000712B1 (en) Semiconductor ic device and its making method
JPS62194662A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPH0831539B2 (en) Non-volatile memory manufacturing method
JPS6325966A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPS61148863A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH104182A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JP3253712B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS6329577A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH0828425B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH1126766A (en) Mos field effect transistor and manufacture thereof
JPS62169480A (en) Semiconductor device and manufacture thereof