KR20110024035A - Manufacturing method one time programmable memory device and memory cell structure thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a one time programmable memory and a memory cell structure are provided to stably maintain the performance of an OTP ROM device by decreasing influences on a manufacturing process. CONSTITUTION: Gate electrodes of a select transistor(40) and a memory transistor are formed by patterning a poly silicon layer. An LDD ion is implanted to an active area between the gate electrodes of the memory transistor and the select transistor. A spacer(60) is formed on the sides of the gate electrodes of the memory transistor and the select transistor. A source/drain ion implantation process is performed after a photosensitive pattern which masks the active area is formed. A silicide(70) is formed after the silicide preventing layer is etched by forming the photosensitive pattern.

Description

원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법 및 메모리 셀 구조{Manufacturing method one time programmable memory device and memory cell structure thereof}Manufacturing method one time programmable memory device and memory cell structure

본 발명은 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법 및 메모리 셀 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메모리 트랜지스터와 셀렉트 트랜지스터를 연결하는 활성 영역의 저항을 안정적으로 유지할 수 있는 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법 및 메모리 셀 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a one time programmable memory manufacturing method and a memory cell structure, and more particularly, to a one time programmable memory manufacturing method and a memory cell structure capable of stably maintaining a resistance of an active region connecting a memory transistor and a select transistor. It is about.

일반적으로 비휘발성(non volatile) 메모리는 전원이 중단되어도 저장된 데이터가 손실되지 않는 장점이 있어 PC 바이오스(BIOS)용, 셋탑박스(Set top Box), 프린터(printer) 및 네트워크 서버(network server) 등의 데이터 저장용으로 많이 사용되고 있으며 최근에는 디지털 카메라와 휴대폰 등에서도 많이 이용되고 있는 실정이다.In general, non-volatile memory has the advantage that the stored data is not lost even if the power is interrupted. For PC BIOS, set top box, printer and network server, etc. It is widely used for data storage, and recently, it is also widely used in digital cameras and mobile phones.

이러한 비휘발성 메모리는 가능한 프로그래밍 동작의 횟수에 따라 원 타임 프로그래머블(OTP; One-Time Programmable, 이하 'OTP'라 한다)과 멀티 타임 프로그래머블(MTP; Multi-Time Programmable)로 분류된다. Such nonvolatile memories are classified into one-time programmable (OTP) and multi-time programmable (MTP) according to the number of possible programming operations.

상기 OTP 롬 소자는 회로 상에서 단 한번의 프로그래밍만이 가능한 소자를 지칭하며, 여기에는 퓨즈(Fuse), 안티 퓨즈(Anti-Fuse), 전하 저장 방식(charge storage)(EPROM) 및 마스크 롬(mask ROM)의 4가지 기본 유형으로 분류될 수 있다.The OTP ROM device refers to a device that can be programmed only once in a circuit, and includes a fuse, an anti-fuse, a charge storage (EPROM), and a mask ROM. Can be classified into four basic types.

상기 전하 저장 방식 또는 EPROM(Erasable Program ROM)의 경우 비트 프로그래밍은 높은 기록 전압(write voltage)을 필요로 하며, 파울러-노드하임 전자 터널링(Fowler-Nordheim electron tunneling)에 의해서 기판으로부터 메모리 셀의 플로팅 게이트(floating gate)로 전하를 전송함으로써 데이터를 기록하는 것이다.In the case of the charge storage method or erasable program ROM (EPROM), bit programming requires a high write voltage and a floating gate of a memory cell from a substrate by Fowler-Nordheim electron tunneling. To record data by transferring charge to a floating gate.

상기 마스크 롬은 제조시에 프로그램되는 메모리이므로, 마스크 롬은 기록을 인에이블(enable)하는 회로가 필요하지 않기 때문에 비교적 단순하고 다른 OTP 메모리에 비교하여 저렴하다는 장점이 있다. Since the mask ROM is a memory that is programmed at the time of manufacture, the mask ROM is relatively simple and inexpensive compared to other OTP memories since no circuit is required to enable writing.

그러나 이러한 마스크 롬은 프로그래밍이 제조 과정의 일부이기 때문에, 마스크 롬은 "필드 프로그램(field programmed)", 즉 구매자의 특정한 요구에 부합하도록 구매자에 의하여 프로그램될 수는 없다는 단점이 있다.However, this mask ROM has the disadvantage that since programming is part of the manufacturing process, the mask ROM cannot be “field programmed”, ie programmed by the buyer to meet the buyer's specific needs.

상기 퓨즈 방식은 메탈(Metal)이나 폴리(Poly) 저항을 컷팅하는 것이다. 즉, 노말(normal) 상태에서 원-타임-프로그래머블 셀 내 퓨즈는 단락(Short)되어 최소한의 저항값을 가지며, 컷팅된 후에는 오픈(open)되어 무한대의 저항값을 갖는다. The fuse method is to cut metal or poly resistors. That is, in the normal state, the fuse in the one-time-programmable cell is shorted to have a minimum resistance value, and after being cut, it is opened to have an infinite resistance value.

이러한 상기 퓨즈 방식은 메탈이나 폴리 저항을 컷팅하기 위한 레이저 장비를 갖춰야 하기 때문에, 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. The fuse method has a disadvantage in that it requires a laser device for cutting a metal or a poly resistor, which is costly and time consuming.

상기 안티 퓨즈 방식은 CMOS 트랜지스터의 게이트와 기판을 전극으로 하는 게이트 절연층 커패시터(Gate Oxide Capacitor)로 구현된다. 노말 상태에서 커패시 터가 무한대의 저항을 가져 안티퓨즈는 오픈(open)되어 있으며, 게이트 또는 기판에 고전압(VPP)이 인가되면 게이트 및 기판이 단락되어 안티 퓨즈는 수 ~ 수십 Ω의 저항값을 갖는다. 이때 수 ~ 수십 Ω의 저항값은 게이트 절연층이 파괴(Breakdown)된 경우 갖는 저항값이다.The anti-fuse method is implemented by a gate oxide capacitor having a gate and a substrate of a CMOS transistor as electrodes. In the normal state, the capacitor has infinite resistance, and the antifuse is open.When a high voltage (V PP ) is applied to the gate or the substrate, the gate and the substrate are shorted and the antifuse has a resistance value of several tens of Ω. Has At this time, a resistance value of several to several tens of Ω is a resistance value when the gate insulating layer is broken down.

이와 같이 CMOS 게이트 절연층으로 이뤄진 안티 퓨즈 방법은 회로 설계를 통해 컷팅을 위한 전압을 인가하는 것으로, 퓨즈 방법과 달리 레이저 장비에 대한 투자 비용이 필요하지 않고, 시간 및 온도에 영향을 받지 않아 높은 신뢰성을 갖는 장점이 있다.The anti-fuse method, which consists of CMOS gate insulation layers, applies a voltage for cutting through a circuit design. Unlike the fuse method, the anti-fuse method does not require investment cost for laser equipment and is not affected by time and temperature. There is an advantage to having.

상기 OTP 롬은 단지 한 번의 프로그램(program) 동작을 수행한 이후에는 추가적인 프로그램 동작 또는 이레이즈(erase) 동작을 수행하지 않고 사용된다. 이와 같이 OTP 롬은 저장된 정보를 변경할 수 없기 때문에, 그 자체만으로는 제품으로서 사용되지 못하고 단지 반도체 제품에서 보조적 기능을 수행하는 수단으로 사용된다.The OTP ROM is used without performing an additional program operation or erase operation after performing only one program operation. As such, since the OTP ROM cannot change the stored information, it is not used as a product by itself, but merely as a means of performing an auxiliary function in a semiconductor product.

물론 EPROM의 경우는 자외선을 조사할 경우 소거(erase) 동작이 가능하지만, 이 경우 소거 동작을 위해서는 물리적인 보조 장치가 필요하며, 또한 비트 단위의 지우기는 불가능하다는 단점을 갖는다.Of course, in the case of EPROM, erasing is possible when irradiated with ultraviolet rays. However, in this case, a physical auxiliary device is required for the erasing operation.

도 1은 종래 기술에 따른 OTP 롬 소자의 단위 셀의 회로도이고, 도 2a는 도 1의 점선부분에 해당하는 OTP 롬의 레이아웃도이고, 도 2b는 도 2a의 a-a'선을 따라서 잘라서본 웨이퍼 상의 단면도이다.1 is a circuit diagram of a unit cell of an OTP ROM device according to the prior art, FIG. 2A is a layout diagram of an OTP ROM corresponding to the dotted line of FIG. 1, and FIG. 2B is cut along the line a-a 'of FIG. 2A. A cross-sectional view on a wafer.

종래 기술에 따른 OTP 롬 소자의 종류 중에서 메모리 트랜지스터의 게이트(Gate)에 대한 절연막 파괴(oxide breakdown) 방식으로 데이터를 저장하는 OTP 롬 소자의 경우 해당 셀(cell)을 선택하는 트랜지스터(이하 '셀렉트 트랜지스터'라 한다)와 메모리 트랜지스터는 활성 영역(active region)을 통하여 연결되어 있다.Among the OTP ROM devices according to the related art, in the case of an OTP ROM device storing data by an oxide breakdown method for a gate of a memory transistor, a transistor for selecting a corresponding cell (hereinafter, referred to as a 'select transistor') And the memory transistor are connected through an active region.

그러나 살리사이드(salicide) 형성 및 과도한 소오스/드레인 형성 등 공정관점에서의 여러 가지 불안정한 요인이 상기 활성영역에 존재하게 됨으로써 저항과 관련한 불안정한 메모리 소자의 특성을 피할 수 없다.However, various unstable factors in the process point of view such as salicide formation and excessive source / drain formation exist in the active region, and thus the characteristics of the unstable memory device related to resistance cannot be avoided.

첨부된 도 2a를 참조하면, 상기 활성영역(A)은 메모리 트랜지스터(300)와 셀렉트 트랜지스터(400)의 사이를 서로 연결하고 있다. 이 지역의 경우 저농도의 LDD(lightly doped drain) 이온주입은 물론 고농도의 소오스/드레인 이온주입 공정이 진행된다. 또한 살리사이드 공정을 통해 실리사이드가 형성되는 지역이다.Referring to FIG. 2A, the active region A is connected between the memory transistor 300 and the select transistor 400. In this area, low concentrations of lightly doped drain (LDD) ions are implanted as well as high concentration source / drain ions. It is also an area where silicide is formed through the salicide process.

최근 OTP 롬 소자의 사이즈를 최소화하기 위해 상기 메모리 트랜지스터와 셀렉트 트랜지스터의 게이트 사이의 거리를 줄이게 되면, 첨부된 도 2b에 도시한 바와 같이 소오스/드레인 이온주입 공정 및 살리사이드 공정에 의하여 형성된 비정상적인 프로파일(profile)로 인하여 상기 활성영역(A)의 저항이 불안정하게 되어 OTP 롬 소자의 성능(performance)을 저하시키는 문제점이 있다.Recently, when the distance between the memory transistor and the gate of the select transistor is reduced to minimize the size of the OTP ROM device, an abnormal profile formed by the source / drain ion implantation process and the salicide process as shown in FIG. profile) causes the resistance of the active region A to become unstable, thereby degrading the performance of the OTP ROM device.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, OTP 메모리 셀의 설계를 변경하여 공정관점에서 영향을 줄 수 있는 요인을 줄임으로써 보다 안정적인 OTP 롬 소자의 성능을 유지할 수 있는 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법 및 메모리 셀 구조를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the one-time programmable memory that can maintain the performance of a more stable OTP ROM device by reducing the factors that can affect the process viewpoint by changing the design of the OTP memory cell Its purpose is to provide a fabrication method and a memory cell structure.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법은 안티 퓨즈 방식의 OTP 롬 소자를 제조하기 위하여 반도체 기판에 소자간 분리막을 형성하여 활성영역을 정의하는 제1 단계; 게이트 절연막 및 폴리실리콘막을 순차로 형성하고나서 사진·식각 공정에 의하여 상기 폴리실리콘막을 패터닝하여 메모리 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하는 제2 단계; 상기 메모리 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 활성영역에 LDD 이온 주입 공정을 진행하는 제3 단계; 스페이서막을 증착한 후 블랭킷 식각을 진행하여 상기 메모리 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극의 측면에 스페이서를 형성하는 제4 단계; 상기 메모리 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 활성영역을 마스킹하는 감광막 패턴을 형성한 후 소오스/드레인 이온주입을 진행하는 제5 단계; 그리고 실리사이드 방지막을 증착하고나서 상기 메모리 트랜지스터의 게이트 전극 과 상기 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 활성영역을 마스킹하는 감광막 패턴을 형성하여 상기 실리사이드 방지막을 식각한 후 실리사이드를 형성하는 제6 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.One-time programmable memory manufacturing method of the present invention for realizing the above object is a first step of defining an active region by forming an isolation layer between the semiconductor substrate in order to manufacture an anti-fuse OTP ROM device; Forming a gate electrode of a memory transistor and a select transistor by sequentially forming a gate insulating film and a polysilicon film and then patterning the polysilicon film by a photolithography process; Performing an LDD ion implantation process into an active region between the gate electrode of the memory transistor and the gate electrode of the select transistor; Depositing a spacer layer and performing blanket etching to form spacers on side surfaces of gate electrodes of the memory transistor and the select transistor; A fifth step of forming a photoresist pattern for masking an active region between the gate electrode of the memory transistor and the gate electrode of the select transistor, and then performing source / drain ion implantation; And depositing a silicide barrier layer to form a photoresist pattern for masking an active region between the gate electrode of the memory transistor and the gate electrode of the select transistor to etch the silicide barrier layer to form silicide. Characterized in that made.

또한, 상기 제1 단계는 셀로우 트랜치 아이솔레이션 방식에 의하여 소자간 분리막을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first step is characterized in that to form an isolation device between the elements by the shallow trench isolation method.

또한, 상기 제4 단계는 스페이서막으로서 실리콘산화막 및 실리콘질화막을 순차로 증착한 이중막을 사용하는 것을 특징으로 한다.In the fourth step, a double film in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are sequentially deposited is used as a spacer film.

또한, 상기 제5 단계는 티타늄 금속을 사용하여 티타늄실리사이드를 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fifth step is characterized by forming titanium silicide using titanium metal.

본 발명의 원 타임 프로그래머블 메모리 셀 구조는, 안티 퓨즈 방식의 OTP 롬 소자를 구비하는 반도체 장치에 있어서, 프로그램된 데이터가 저장되는 메모리 트랜지스터의 게이트 전극과 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 활성영역에 LDD 이온주입 영역이 형성되는 것을 특징으로 한다.The one-time programmable memory cell structure of the present invention is a semiconductor device having an anti-fuse type OTP ROM element, comprising: LDD ions in an active region between a gate electrode of a memory transistor in which programmed data is stored and a gate electrode of a select transistor. An injection region is formed.

본 발명에 따른 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법 및 메모리 셀 구조에 의하면 OTP 메모리 셀의 설계를 변경하여 공정관점에서 영향을 줄 수 있는 요인을 줄임으로써 보다 안정적인 OTP 롬 소자의 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다. According to the one-time programmable memory manufacturing method and the memory cell structure according to the present invention, it is possible to maintain the performance of a more stable OTP ROM device by changing the design of the OTP memory cell and reducing the factors that can affect the process point of view. .

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice.

다만, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이지, 이것에 의해서 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. However, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it are described as at least one embodiment, and the present invention is not intended to be limited to the specific embodiments by the present invention. It is to be understood that all changes, equivalents, and substitutes included in the technical scope are included.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일실시예에 따른 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 웨이퍼 상의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 OTP 롬의 레이아웃도이다. 3A to 3F are cross-sectional views on a wafer for each process for explaining a method of manufacturing a one-time programmable memory according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a layout diagram of an OTP ROM according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법은 제1 단계 내지 제6 단계를 포함하여 이루어져 있다.One time programmable memory manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises a first step to a sixth step.

첨부된 도 3a를 참조하면, 상기 제1 단계는 안티 퓨즈 방식의 OTP 롬 소자를 제조하기 위하여 반도체 기판(10)에 소자간 분리막(20)을 형성하여 활성영역을 정의하는 단계이다. 여기서 상기 소자간 분리막(20)은 LOCOS(LOCal Oxidatin of silicon) 공정에 의하여 형성할 수도 있으나, 셀로우 트랜치 아이솔레이션(shallow trench isolation) 방식에 의하여 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3A, the first step is to define an active region by forming an isolation device 20 on the semiconductor substrate 10 to manufacture an anti-fuse OTP ROM device. The interlayer isolation layer 20 may be formed by a LOCOS (LOCal Oxidatin of Silicon) process, but is preferably formed by a shallow trench isolation method.

첨부된 도 3b를 참조하면, 상기 제2 단계는 게이트 절연막 및 폴리실리콘막을 순차로 형성하고나서 사진·식각 공정에 의하여 상기 폴리실리콘막을 패터닝하 여 메모리 트랜지스터(30) 및 셀렉트 트랜지스터(40)의 게이트 전극을 형성하는 단계이다. 여기서 상기 게이트 절연막은 실리콘산화막(SiO2), TaO막 또는 TiO막 중에서 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 3B, the second step is to sequentially form a gate insulating film and a polysilicon film, and then pattern the polysilicon film by a photolithography process to form a gate of the memory transistor 30 and the select transistor 40. Forming an electrode. The gate insulating film may be formed of any one of a silicon oxide film (SiO 2 ), a TaO film, or a TiO film.

첨부된 도 3c를 참조하면, 상기 제3 단계는 상기 메모리 트랜지스터(30)의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터(40)의 게이트 전극 사이의 활성영역(A)에 LDD 이온 주입 공정을 진행하는 단계이다. 이때 상기 활성영역(A)뿐만 아니라 다른 로직 영역 내지 주변회로 영역의 활성영역에도 LDD 이온 주입 공정이 진행되는 것은 당연하다. Referring to FIG. 3C, the third step is to perform an LDD ion implantation process in the active region A between the gate electrode of the memory transistor 30 and the gate electrode of the select transistor 40. In this case, it is natural that the LDD ion implantation process is performed not only in the active region A but also in the active region of another logic region or a peripheral circuit region.

첨부된 도 3d를 참조하면, 상기 제4 단계는 스페이서막을 증착한 후 블랭킷 식각을 진행하여 상기 메모리 트랜지스터(30) 및 셀렉트 트랜지스터(40)의 게이트 전극의 측면에 스페이서(60)를 형성하는 단계이다. 여기서 상기 스페이서막으로서 단일한 실리콘산화막을 사용하는 것도 가능하나, 실리콘산화막 및 실리콘질화막을 순차로 증착한 이중막을 사용하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 3D, the fourth step is to form a spacer 60 on side surfaces of the gate electrodes of the memory transistor 30 and the select transistor 40 by depositing a spacer layer and then performing blanket etching. . It is also possible to use a single silicon oxide film as the spacer film here, but it is preferable to use a double film in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are sequentially deposited.

첨부된 도 3e를 참조하면, 상기 제5 단계는 상기 메모리 트랜지스터(30)의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터(40)의 게이트 전극 사이의 활성영역(A)을 마스킹하는 감광막(50) 패턴을 형성한 후 소오스/드레인 이온주입을 진행하는 단계이다. Referring to FIG. 3E, the fifth step includes forming a photoresist layer 50 pattern for masking the active region A between the gate electrode of the memory transistor 30 and the gate electrode of the select transistor 40. This step is followed by source / drain ion implantation.

즉 첨부된 도 4에 도시한 바와 같은 더미 레이어(dummy layer)(200)를 사용하여 소오스/드레인 이온주입 마스크 제작시 마스그 제너레이션 룰(mask generation rule)을 변경하여 소오스/드레인 이온 주입 마스크를 제작하고, 포토 공정 및 이온 주입공정을 진행함으로써 상기 메모리 트랜지스터(30)의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터(40)의 게이트 전극 사이의 활성영역(A)에 소오스/드레인 이온주입 영역이 형성되지 않도록 하는 것이다.That is, the source / drain ion implantation mask is manufactured by changing the mask generation rule when fabricating the source / drain ion implantation mask using the dummy layer 200 as shown in FIG. 4. The photo process and the ion implantation process are performed to prevent the source / drain ion implantation region from being formed in the active region A between the gate electrode of the memory transistor 30 and the gate electrode of the select transistor 40. .

첨부된 도 3f를 참조하면, 상기 제6 단계는 실리사이드 방지막을 증착하고나서 상기 메모리 트랜지스터(30)의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터(40)의 게이트 전극 사이의 활성영역(A)을 마스킹하는 감광막 패턴(도시되지 않음)을 형성하여 상기 실리사이드 방지막(도시되지 않음)을 식각한 후 실리사이드(70)를 형성함으로써 본 발명의 일실시예에 따른 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법을 완성한다. 여기서 상기 실리사이드 형성은 티타늄 금속을 사용하여 티타늄실리사이드를 형성하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 3F, in the sixth step, the photoresist layer pattern masking the active region A between the gate electrode of the memory transistor 30 and the gate electrode of the select transistor 40 after depositing a silicide prevention layer. The silicide 70 is formed by etching the silicide barrier layer (not shown) to form a silicide 70, thereby completing the method of manufacturing a one-time programmable memory according to an embodiment of the present invention. Here, the silicide formation is preferably to form titanium silicide using titanium metal.

마찬가지로 첨부된 도 4에 도시한 바와 같은 더미 레이어(200)를 사용하여 논 살리사이드(non-salicide) 영역을 정의하는 마스크 제작시 마스그 제너레이션 룰을 변경하여 상기 메모리 트랜지스터(30)의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터(40)의 게이트 전극 사이의 활성영역(A)에 실리사이드가 형성되지 않도록 하는 것이다.Likewise, when the mask is formed to define the non-salicide region using the dummy layer 200 as shown in FIG. 4, the Masg generation rule is changed to change the gate electrode of the memory transistor 30. The silicide is prevented from being formed in the active region A between the gate electrodes of the select transistor 40.

본 발명의 일실시예에 따른 원 타임 프로그래머블 메모리 셀 구조는, 안티 퓨즈 방식의 OTP 롬 소자를 구비하는 반도체 장치에 있어서, 프로그램된 데이터가 저장되는 메모리 트랜지스터의 게이트 전극과 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 활성영역에 LDD 이온주입 영역만이 형성되는 것이다.A one-time programmable memory cell structure according to an embodiment of the present invention is a semiconductor device having an anti-fuse type OTP ROM device, comprising: between a gate electrode of a memory transistor in which programmed data is stored and a gate electrode of a select transistor. Only the LDD ion implantation region is formed in the active region.

즉 첨부된 도 4에 도시한 바와 같은 더미 레이어(200)를 추가하여, 상기 더미 레이어(200)를 사용하여 소오스/드레인 이온주입 마스크 및 논 살리사이드 마스크 제작시 상기 메모리 트랜지스터(300)의 게이트 전극과 셀렉트 트랜지스터(400)의 게이트 전극 사이의 활성영역(A)에 소오스/드레인 이온주입 및 실리사이드 형성을 블록킹(blocking)하는 것이다.That is, the dummy electrode 200 as shown in FIG. 4 is added to the gate electrode of the memory transistor 300 when the source / drain ion implantation mask and the non-salicide mask are manufactured using the dummy layer 200. And source / drain ion implantation and silicide formation in the active region A between the gate electrode and the gate electrode of the select transistor 400.

따라서 첨부된 도 3f에 도시한 바와 같이, 메모리 트랜지스터(30)의 게이트 전극과 셀렉트 트랜지스터(40)의 게이트 전극 사이의 활성영역(A)은 오로지 LDD 이온 주입 공정이 진행되어, 이것이 상기 활성영역의 면저항(Rs; sheet resistance)에 영향을 미치는 주된 공정 요소(major factor)로 존재하게 되어 보다 안정적인 OTP 롬 소자의 성능을 유지할 수 있는 것이다.Therefore, as shown in FIG. 3F, the active region A between the gate electrode of the memory transistor 30 and the gate electrode of the select transistor 40 has only an LDD ion implantation process, It exists as a major process factor that affects sheet resistance (Rs; Rs) to maintain more stable OTP ROM device performance.

더욱이 이러한 방법은 추가적인 FAB 공정의 변화 없이 단순 설계의 변경 및 마스크 제너레이션 룰의 변경을 통해 공정 요소를 줄일 수 있어 추가 비용에 대한 부담이 없다는 장점이 있다.Moreover, this method has the advantage that there is no burden of additional cost because the process element can be reduced through a simple design change and a mask generation rule change without additional FAB process change.

본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 아니하고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be practiced in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention. It is.

도 1은 종래 기술에 따른 OTP 롬 소자의 단위 셀의 회로도,1 is a circuit diagram of a unit cell of an OTP ROM device according to the prior art;

도 2a는 도 1의 점선부분에 해당하는 OTP 롬의 레이아웃도,FIG. 2A is a layout diagram of an OTP ROM corresponding to the dotted line of FIG. 1;

도 2b는 도 2a의 a-a'선을 따라서 잘라서본 웨이퍼 상의 단면도,FIG. 2B is a cross-sectional view of the wafer taken along the line a-a 'of FIG. 2A;

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일실시예에 따른 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법을 설명하기 위한 각 공정별 웨이퍼 상의 단면도,3A to 3F are cross-sectional views on a wafer for each process for explaining a method of manufacturing a one-time programmable memory according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 OTP 롬의 레이아웃도.4 is a layout diagram of an OTP ROM in accordance with an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 반도체 기판 20 : 소자간 분리막10 semiconductor substrate 20 separator between devices

30, 300 : 메모리 트랜지스터 40, 400 : 셀렉트 트랜지스터30, 300: memory transistor 40, 400: select transistor

50 : 감광막 60 : 스페이서50: photosensitive film 60: spacer

70 : 실리사이드 200 : 더미 레이어70: silicide 200: dummy layer

100 : 액티브 레이어 500 : 컨택 레이어100: active layer 500: contact layer

Claims (5)

안티 퓨즈 방식의 OTP 롬 소자를 제조하기 위하여 반도체 기판에 소자간 분리막을 형성하여 활성영역을 정의하는 제1 단계; 게이트 절연막 및 폴리실리콘막을 순차로 형성하고나서 사진·식각 공정에 의하여 상기 폴리실리콘막을 패터닝하여 메모리 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하는 제2 단계; 상기 메모리 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 활성영역에 LDD 이온 주입 공정을 진행하는 제3 단계; 스페이서막을 증착한 후 블랭킷 식각을 진행하여 상기 메모리 트랜지스터 및 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극의 측면에 스페이서를 형성하는 제4 단계; 상기 메모리 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 활성영역을 마스킹하는 감광막 패턴을 형성한 후 소오스/드레인 이온주입을 진행하는 제5 단계; 그리고 실리사이드 방지막을 증착하고나서 상기 메모리 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 활성영역을 마스킹하는 감광막 패턴을 형성하여 상기 실리사이드 방지막을 식각한 후 실리사이드를 형성하는 제6 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법.A first step of defining an active region by forming an interlayer separator on a semiconductor substrate to manufacture an anti-fuse OTP ROM device; Forming a gate electrode of a memory transistor and a select transistor by sequentially forming a gate insulating film and a polysilicon film and then patterning the polysilicon film by a photolithography process; Performing an LDD ion implantation process into an active region between the gate electrode of the memory transistor and the gate electrode of the select transistor; Depositing a spacer layer and performing blanket etching to form spacers on side surfaces of gate electrodes of the memory transistor and the select transistor; A fifth step of forming a photoresist pattern for masking an active region between the gate electrode of the memory transistor and the gate electrode of the select transistor, and then performing source / drain ion implantation; And depositing a silicide barrier layer to form a photoresist pattern for masking an active region between the gate electrode of the memory transistor and the gate electrode of the select transistor to etch the silicide barrier layer to form silicide. One time programmable memory manufacturing method, characterized in that made. 제1항에 있어서, 상기 제1 단계는 셀로우 트랜치 아이솔레이션 방식에 의하여 소자간 분리막을 형성하는 것을 특징으로 하는 원 타임 프로그래머블 메모리 제 조방법.The method of claim 1, wherein the first step is to form an isolation device between cells by a shallow trench isolation method. 제1항에 있어서, 상기 제4 단계는 스페이서막으로서 실리콘산화막 및 실리콘질화막을 순차로 증착한 이중막을 사용하는 것을 특징으로 하는 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법.The method of claim 1, wherein the fourth step comprises using a double film in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are sequentially deposited as a spacer film. 제1항에 있어서, 상기 제6 단계는 티타늄 금속을 사용하여 티타늄실리사이드를 형성하는 것을 특징으로 하는 원 타임 프로그래머블 메모리 제조방법.The method of claim 1, wherein the sixth step is to form titanium silicide using titanium metal. 안티 퓨즈 방식의 OTP 롬 소자를 구비하는 반도체 장치에 있어서, 프로그램된 데이터가 저장되는 메모리 트랜지스터의 게이트 전극과 셀렉트 트랜지스터의 게이트 전극 사이의 활성영역에 LDD 이온주입 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 원 타임 프로그래머블 메모리 메모리 셀 구조.A semiconductor device having an anti-fuse type OTP ROM element, wherein the LDD ion implantation region is formed in an active region between a gate electrode of a memory transistor and a gate electrode of a select transistor in which programmed data is stored. Programmable Memory Memory Cell Structure.
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