TW323397B - Multi-level read only memory structure and manufacturing method thereof - Google Patents

Multi-level read only memory structure and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
TW323397B
TW323397B TW085112050A TW85112050A TW323397B TW 323397 B TW323397 B TW 323397B TW 085112050 A TW085112050 A TW 085112050A TW 85112050 A TW85112050 A TW 85112050A TW 323397 B TW323397 B TW 323397B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
source
drain
memory unit
type memory
channel
Prior art date
Application number
TW085112050A
Other languages
English (en)
Inventor
Rong-Maw Uen
Original Assignee
United Microelectronics Corp
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 United Microelectronics Corp filed Critical United Microelectronics Corp
Priority to TW085112050A priority Critical patent/TW323397B/zh
Priority to US08/768,888 priority patent/US5804484A/en
Application granted granted Critical
Publication of TW323397B publication Critical patent/TW323397B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • H10B20/34Source electrode or drain electrode programmed
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B20/00Read-only memory [ROM] devices

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Description

A7 0630TWF.DOC/CHOU/001 B7 五、發明説明(I ) 本發明是有關於一種多階式唯讀記憶體結構及其製 造方法,且特別是有關於一種利用具不同起始電壓及不同 阻値之記憶單元,來產生多階邏輯的多階式唯讀記憶體結 構及其製造方法。 唯讀記憶體已廣泛應用於迷你電腦,微處理器系統等 一類的數位設備中,其可用來儲存一些系統資料,例如 BIOS等常駐程式。由於唯讀記憶體(簡稱ROM)的製程非 常複雜,而且需要很多耗費時間的步驟及材料的處理,因 此,客戶通常是先將程式資料交給記憶體製造工廠,再由 工廠將其編碼在ROM中以製成成品。 大部分的ROM元件除了在程式化階段所存入的資料 不同之外,其餘的結構均相同,因此,唯讀記憶體可先製 作到程式化之前的步驟,並將此未程式化的半成品庫存起 來,待客戶送來特定程式的訂單之後,即可迅速製作光罩 以進行程式化,再出貨給客戶,故上述的後程式化光罩式 唯讀記憶體已成爲業界慣用的方法。 一般常用的唯讀記憶體係利用通道電晶體當作記憶 單元(memory cell),並於程式化階段,選擇性地植入雜質 到指定通道區,以藉改變起始電壓(threshold voltage)而達 到控制記憶單元導通(ON)或關閉(OFF)的目的。如第1圖 所示,其顯示唯讀記憶體的記憶單元100,101,102在 積體電路佈局的上視示意圖,其中,複晶矽字元線WL(Word Line)跨過位元線BL,記憶單元如100的通道10則形成於 字元線WL所覆蓋的下方,及位元線BL之間的區域。而 唯讀記憶體即以通道10的離子植入與否,來儲存二階式位 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背如之注意事項再填寫本頁) 裝·
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 .DOC/CHOU/OOl A7 .DOC/CHOU/OOl A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 B7 五、發明説明(>) 元數據,Μ 。 至於目前之多階式唯讀記億體,則是利用雙重編碼植 入(Double Code Implant)方法來使不同之記憶單元產生不 同之起始電壓,而具有多階之邏輯狀態,如第2圖所示, 經由對指定通道區之離子植入使不同記憶單元分別產生 起始電壓VT,VT1,VT2。 上述習知的唯讀記憶體,其僅使用植入雜質到指定通 道區,以藉改變起始電壓(threshold voltage)來控制記憶單 元之邏輯狀態,其中,採用二階製程者記憶容量受限,故 在製程縮小化不易之下,唯有採用多階式製程來提高記憶 容量。 有鑑於此,本發明之主要目的即在於,提供一種多階 式唯讀記憶體結構及其製造方法,其利用具不同起始電壓 及不同阻値之記憶單元,來產生多階邏輯以充分利用晶片 空間,並在不縮小元件尺寸的條件下提高密度,而於單位 面積內製造更多的記憶單元。 而本發明之一種多階式唯讀記憶體的製造方法,包 括: (a) 形成複數個具接觸窗之源/汲極、位於該源/汲極間之 通道、及該通道上方之閘極的金氧半導體結構,其以 該源/汲極爲位元線,且以該閘極爲字元線; (b) 於上述各金氧半導體結構表面分別形成一藉該接觸窗 連接該源/汲極之電阻; (c) 將上述金氧半導體結構分成第一類記憶單元、第二類 記憶單元、第三類記憶單元、及第四類記憶單元; 4 --------it-------ΐτ------„ (請先閱讀"&-·之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) Α7 323397
Ο β 3 OTWF Β7 五、發明説明(多) (d) 進行第一次編碼程序,其選擇該第三類記憶單元、第 四類記憶單元來切斷其連接上述源/汲極之電阻,以形 成斷路;及 (e) 進行第二次編碼程序,其選擇該第二類記憶單元、第 三類記憶單元來進行離子植入以調整該第二類記憶單 元、第三類記憶單元通道之起始電壓,完成多階式唯 讀記憶體的製造。 而本發明之一種多階式唯讀記憶體結構,由複數個金 氧半導體結構構成,其包括: 複數個源/汲極,用以作爲位元線; 位於該源/汲極間之通道,其分別具有一起始電壓; 位於該通道上方之閘極,用以作爲字元線;及 複數個電阻,分別與上述源/汲極並聯。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂,下文特舉一較佳實施例,並配合所附圖式,作詳 細說明如下: 圖式之簡單說明: 第1圖係顯示唯讀記憶體的記憶單元在積體電路佈局 的上視示意圖; 第2圖係顯示不同記憶單元經由對指定通道區之離子 植入使分別產生之起始電壓VT,VTI,VT2對汲極電流之 曲線圖, 第3A圖至第3G圖係顯示本發明之較佳實施例中製作 記憶單元的流程; 第4A圖至第4E圖係顯示本發明之較佳實施例中,以 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0'乂297公釐) (請先閱讀背δ-之注意事項再填寫本頁) 裝_ 、?τ 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 0630TWF.DOC/CHOU/001 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(4·) 兩次編碼程序形成具不同電阻及起始電壓之記憶單元的 流程; 第5A圖至第5D圖係顯示對應前述第4E圖之記憶單元 的電路圖;及 第6圖係顯示對應前述第5A圖至第5D圖之電路的起 始電壓VT1,VT2,VT3對汲極電流之曲線圖。 實施例 請參閱第3A圖至第3G圖,其爲製作用於記憶單元之 金氧半導體(MOS)結構的流程。如第3A圖,首先在一基底 上,如一矽基底30上定義主動區(active area),並以局 部氧化法(LOCOS)進行隔離製程,形成場氧化層31a、 31b ,同時適度植入離子以調整起始電壓(Threshold
Voltage Adjustment)VT,隨後於砂基底30表面形成一閘 極氧化層31 c。 接著如第3B、3C圖,其爲製作金氧半導體(M0S)結構 的部份。例如首先沈積一導體層,如複晶矽層40,其次以 微影製程(lithography)定義閘極圖案,經蝕刻程序形成 閘極結構41及其下方之通道34,如第3C圖,此時再施以 離子佈値程序,如以閘極結構41爲罩幕,將雜質植入該基 底以形成源/汲極32a、32b,如此可與該源/汲極間之通 道34、及該通道上方之閘極41構成金氧半導體(M0S)結 構,另在本實施例之應用中,係以該源/汲極爲位元線, 且以該閘極爲字元線。 如第3 D、3 E圖,爲開設接觸窗的部份。首先覆蓋一 絕緣層於該M0S結構上,如以CVD法沈積硼磷矽玻璃 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 一 裝— (請先閱讀^-啦之^-^^項再填寫本頁) •?τ 0630TWF. DOC/CHOU/OOl 0630TWF. DOC/CHOU/OOl 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明(j:) (BPSG),形成一介電層50,經平坦化後以微影製程定義接 觸窗圖案,經蝕刻該介電層50以在該源/汲極處形成接觸 窗 51a , 51b 。 其次如第3F、3G圖,其爲製作連接該源/汲極之電阻 部份。如首先以薄膜沈積(TFT Active Layer Deposition) 或複晶矽層沈積形成一電阻層60,經離子摻雜以調整阻 値,接著定義該電阻層之形狀,以作爲連接該源/汲極之 電阻,其阻値爲R1,而此時通道之起始電壓爲Vn。 請參閱第4A圖至第4E圖,其爲以兩次編碼程序形成 具不同電阻及起始電壓之記憶單元的流程。如第4A圖,在 本實施例之多階式唯讀記憶體中,係將上述複數個M0S結 構依設計需要分成第一類記憶單元110、第二類記憶單元 120、第三類記憶單元130、及第四類記憶單元140。 接著進行第一次編碼程序,其選擇該第三類記憶單元 130、第四類記憶單元140來切斷其連接上述源/汲極之電 阻,以形成斷路。如第4B、4C圖所示,其以光阻70塗佈 上述各類記憶單元,經曝光顯影步驟移轉欲形成斷路區域 之圖案,露出該第三類記憶單元130、第四類記憶單元140 之通道34上方的電阻層60a、60b,並利用蝕刻程序去除 該位於通道34上方之電阻層60a、60b,以形成斷路,此 時第一類記憶單元110、第二類記憶單元120之電阻阻値 仍爲R1,通道之起始電壓爲VT1 ;第三類記憶單元Π0、 及第四類記憶單元140爲斷路,通道之起始電壓爲VT1。 其次,進行第二次編碼程序,其選擇該第二類記憶單 元120、第三類記憶單元130來進行離子植入以調整該第 7 本紙張尺度適^中國國家標i (CNS ) Α4规淑(210X297公釐) 一~~~ (請先閲讀赏赴之^-^事項再填寫本頁) 裝·
、1T 0630TWF.DOC/CHOU/OOl A7 B7 五、發明説明(4 ) 二類記憶單元120、第三類記憶單元Π0通道之起始電壓, 以完成多階式唯讀記憶體的製造。如第4D、4E圖所示, 其以光阻80塗佈上述各類記憶單元,經曝光顯影步驟移轉 欲調整電阻及通道起始電壓區域之圖案,露出該第二類記 憶單元120、第三類記憶單元130,接著以摻雜程序植入 離子以調整通道起始電壓,其中,第一類記憶單元110、 第四類記憶單元140因以光阻80爲罩幕,故該第一類記憶 單元110、第四類記憶單元140之電阻阻値及通道起始電 壓分別爲(R1,VT,)、(气Vn);第二類記憶單元120、第三 類記憶單元130則因受植入離子之影響而調整通道之起始 電壓,其中第二類記憶單元120之通道起始電壓因藉著電 阻層60之屏蔽而爲VT2,第三類記憶單元130因係斷路, 故通道之起始電壓爲Vn,故該第二類記憶單元120、第三 類記憶單元130之電阻阻値及通道起始電壓分別爲 (Rl,V?〇、。如第5A〜5D圖所示,係顯示對應前述 第4Ε圖之記憶單元的電路圖。 由於上述各記憶單元分別具有不同之電阻及通道起 始電壓,因此可產生多階邏輯狀態,如第6圖所示,其顯 示對應前述第5Α圖至第5D圖之電路的閘極電壓V34對汲 極電流Id之曲線圖。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上,然其並非用 以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精 神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) 請 先 閱 讀 背- 填 ί裝 頁 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝

Claims (1)

  1. .DOC/CHOU/OO 1 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種多階式唯讀記憶體的製造方法,包括: (a) 提供一基底; (b) 在該基底上形成複數個具源/汲極、該源/汲極間之通 道、及該通道上方之閘極的金氧半導體(MOS)結構,其 以該源/汲極爲位元線,且以該閘極爲字元線; (c) 覆蓋一絕緣層於該M0S結構上; (d) 蝕刻該絕緣層以在該源/汲極處形成接觸窗; (e) 形成一電阻層於該絕緣層及接觸窗上; (f) 定義該電阻層之形狀以作爲連接該源/汲極之電阻; (g) 將上述複數M0S結構分成第一類記憶單元、第二類記憶 單元、第三類記憶單元、及第四類記憶單元; (h) 進行第一次編碼程序,其選擇該第三類記憶單元、第 四類記憶單元來切斷其連接上述源/汲極間之電阻,以 形成斷路;及 (U進行第二次編碼程序,其選擇該第二類記憶單元、第 三類記憶單元來進行離子植入以調整該第二類記憶單 元、第三類記憶單元通道之起始電壓,完成多階式唯 讀記憶體的製造。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,步驟(c) 爲以CVD法沈積硼磷矽玻璃(BPSG),以形成一介電層。 3. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,步驟(e) 係以薄膜沈積形成一電阻層於該絕緣層及接觸窗上。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,步驟(e) 係以複晶矽層沈積形成一電阻層於該絕緣層及接觸窗 上。 ----------^ -裝------訂------^ ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 0630TWF.DOC/CHOU/001 C8 D8 六、申請專利把圍 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,步驟(h) 係以一光阻塗佈上述各類記憶單元,經曝光顯影步驟移轉 欲形成斷路區域之圖案,以露出該第三類記憶單元、第四 類記億單元之通道上方的電阻層,並利用蝕刻程序去除該 位於通道上方之電阻層,以形成斷路。 6. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,步驟U) 係以一光阻塗佈上述各類記憶單元,經曝光顯影步驟移轉 欲調整電阻及通道起始電壓區域之圖案,以露出該第二類 記憶單元、第三類記憶單元,接著以摻雜程序植入離子以 調整通道起始電壓。 7. —種多階式唯讀記憶體的製造方法,包括: (a) 形成複數個具接觸窗之源/汲極、位於該源/汲極間之 通道、及該通道上方之閘極的金氧半導體結構,其以 該源/汲極爲位元線,且以該閘極爲字元線; (b) 於上述各金氧半導體結構表面以絕緣方式分別形成一 藉該接觸窗連接該源/汲極之電阻; (c) 將上述金氧半導體結構分成第一類記憶單元、第二類 記憶單元、第三類記憶單元、及第四類記億單元; (d) 進行第一次編碼程序,其選擇該第三類記憶單元、第 四類記憶單元來切斷其連接上述源/汲極間之電阻,以 形成斷路;及 (e) 進行第二次編碼程序,其選擇該第二類記憶單元、第 三類記憶單元來進行離子植入以調整該第二類記憶單 元、第三類記憶單元通道之起始電壓,完成多階式唯 讀記憶體的製造。 上 —裝 I I 11 訂—— (^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS > A4規格(210X297公釐〉 ABCD 0630TWF.DOC/CHOU/001 六、申請專利範圍 8. —種多階式唯讀記憶體結構,由複數個金氧半導體 結構構成,其包括: 複數個源/汲極,用以作爲位元線; 位於該源/汲極間之通道,分別具有不同之起始電壓; 位於該通道上方之閘極,用以作爲字元線;及 複數個電阻,分別與上述源/汲極並聯。 9. 如申請專利範圍第8項所述之結構,其中,該電阻層 由一導電材料構成。 1 〇 .如申請專利範圍第8項所述之結構,其中,該電阻 層,分別具有不同之阻値。 11. 如申請專利範圍第8項所述之結構,其中,該電阻 層更包括一斷路電阻。 12. —種多階式唯讀記憶體結構,由複數個金氧半導體 結構構成,其包括: 複數個源/汲極,甩以作爲位元線; 位於該源/汲極間之通道,其具有一起始電壓; 位於該通道上方之閘極,用以作爲字元線;及 複數個具不同阻値之電阻,分別與上述源/汲極並聯。 --------{-裝------訂-----4 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
TW085112050A 1996-10-02 1996-10-02 Multi-level read only memory structure and manufacturing method thereof TW323397B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW085112050A TW323397B (en) 1996-10-02 1996-10-02 Multi-level read only memory structure and manufacturing method thereof
US08/768,888 US5804484A (en) 1996-10-02 1996-12-17 Method of fabricating multi-stage read-only memory semiconductor structural configuration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW085112050A TW323397B (en) 1996-10-02 1996-10-02 Multi-level read only memory structure and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW323397B true TW323397B (en) 1997-12-21

Family

ID=21625468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW085112050A TW323397B (en) 1996-10-02 1996-10-02 Multi-level read only memory structure and manufacturing method thereof

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5804484A (zh)
TW (1) TW323397B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7455983B2 (en) * 2000-01-11 2008-11-25 Geron Corporation Medium for growing human embryonic stem cells
DE10214529B4 (de) * 2002-04-02 2006-07-27 Infineon Technologies Ag ROM-Speicheranordnung
CN1697187B (zh) * 2003-12-19 2011-05-04 株式会社半导体能源研究所 半导体集成电路、半导体器件和半导体集成电路的制造方法
US7566010B2 (en) * 2003-12-26 2009-07-28 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Securities, chip mounting product, and manufacturing method thereof
KR100738070B1 (ko) * 2004-11-06 2007-07-12 삼성전자주식회사 한 개의 저항체와 한 개의 트랜지스터를 지닌 비휘발성메모리 소자
US20070046421A1 (en) * 2005-09-01 2007-03-01 International Business Machines Corporation Structure and method for forming thin film resistor with topography controlled resistance density
US7670921B2 (en) * 2006-12-28 2010-03-02 International Business Machines Corporation Structure and method for self aligned vertical plate capacitor
US7684244B2 (en) * 2007-05-16 2010-03-23 Atmel Corporation High density non-volatile memory array
US8134870B2 (en) * 2009-06-16 2012-03-13 Atmel Corporation High-density non-volatile read-only memory arrays and related methods
KR102611899B1 (ko) * 2019-09-02 2023-12-08 에스케이하이닉스 주식회사 선택소자가 내장된 불휘발성 메모리 셀 및 메모리 셀 어레이

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4104784A (en) * 1976-06-21 1978-08-08 National Semiconductor Corporation Manufacturing a low voltage n-channel MOSFET device
US4315781A (en) * 1980-04-23 1982-02-16 Hughes Aircraft Company Method of controlling MOSFET threshold voltage with self-aligned channel stop
GB2102623B (en) * 1981-06-30 1985-04-11 Tokyo Shibaura Electric Co Method of manufacturing a semiconductors memory device
US5275959A (en) * 1986-06-25 1994-01-04 Hitachi, Ltd. Process for producing ROM

Also Published As

Publication number Publication date
US5804484A (en) 1998-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW323397B (en) Multi-level read only memory structure and manufacturing method thereof
US4268950A (en) Post-metal ion implant programmable MOS read only memory
CN107424918B (zh) 以功函数材料层凹陷形成自对准接触结构的方法
TW558825B (en) Method for making an anti-fuse
US20040214387A1 (en) Methods for fabricating three dimensional integrated circuits
CN101558494A (zh) 用于集成电路的受应力作用的层间电介质
TW297159B (zh)
TW302544B (zh)
US4230504A (en) Method of making implant programmable N-channel ROM
TW442894B (en) Semiconductor integrated circuit capacitor and method of fabricating same
US4294001A (en) Method of making implant programmable metal gate MOS read only memory
US4342100A (en) Implant programmable metal gate MOS read only memory
US5989946A (en) Method of forming SRAM cells and pairs of field effect transistors
US5994734A (en) Modified gate structure for non-volatile memory and its method of fabricating the same
EP0028654A1 (en) Semiconductive memory device and fabricating method therefor
TW313706B (en) Read only memory structure and manufacturing method thereof
TW312851B (en) Manufacturing method of read only memory by silicon on insulator process
TW304281B (en) Manufacturing method of memory global planarization
JPH10223779A (ja) 異なるゲートキャパシタンスを有する絶縁ゲート電界効果トランジスタを備えた集積回路及びその形成方法
CN120035126B (zh) 存储器及其制造方法、电子设备
US4208726A (en) Programming of semiconductor read only memory
JPS61127159A (ja) スタテイツク形記憶素子
US4390971A (en) Post-metal programmable MOS read only memory
US5171701A (en) Method of manufacturing master-slice semiconductor integrated circuits
US7759182B2 (en) Dummy active area implementation