JPH01276757A - 半導体記憶装置の製造方法 - Google Patents

半導体記憶装置の製造方法

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JPH01276757A
JPH01276757A JP63105721A JP10572188A JPH01276757A JP H01276757 A JPH01276757 A JP H01276757A JP 63105721 A JP63105721 A JP 63105721A JP 10572188 A JP10572188 A JP 10572188A JP H01276757 A JPH01276757 A JP H01276757A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
transistor
gate
effective channel
resist
Prior art date
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Pending
Application number
JP63105721A
Other languages
English (en)
Inventor
Junko Hirota
広田 淳子
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP63105721A priority Critical patent/JPH01276757A/ja
Publication of JPH01276757A publication Critical patent/JPH01276757A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

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  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、MO8凰トランジスタの閾値電圧に対応して
情報を記憶する半導体記憶装置の製造方法に関し、 受注から納入までの期間は、出来るだけ短期間とするこ
とを目的とし、 メモリセルとなる複数のMOSトランジスタのゲート電
極を形成する工程と、 次いで情報の1″、″′O″の一方を記憶するMOSト
ランジスタのゲート電極のみをマスクする工程と、 マスクされたゲート電極及びマスクされていないゲート
電極上からソース、ドレイン領域を形成するための不純
物を導入し、記憶すべき情報に応じて2穐類の実効チャ
ネル長を有するMOSトランジスタを形成する工程を含
んで構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、MO8型トラ/ジスタの閾値電圧に対応して
情報を記憶する半導体記憶装置及びその製造方法に関す
る。
半導体記憶装置の1つであるマスクROMはプロセス中
にユーザーの記憶情報(ROMデータ)をメモリ素子に
マスクを用いて書き込むもので、受注から納入までの期
間は、出来るだけ短期間であることが要求されている。
このため、プロセス側としてはROMデータ書込み工程
をできるだけ後ろに位置させ、プロセスアウトまでの日
数を減らす必要がある。
〔従来の技術〕
第6図はNAND型MASKROMの等価回路図であり
、EはエンハンスメントWMO8トランジスタ、Dはチ
ップレッション型MO8トランジスタであり、情報の1
1″ +++ 0*に対応している。
第7図は従来例の平面図、第8図は第7図のY−Y’断
面図であシ、2はゲート絶縁膜、4はゲート電極、6は
ソース/ドレイン領域、9は不純物拡散領域、lOは開
口、11はレジストである。
〔従来の技術〕
従来、第6図の如きNAND型セルのマスクROMにお
いて、ROMデータの書き込みは、メモリセルトランジ
スタをエンハンスメント型にするか、デプレッシ璽ン型
にするかで行っており、エンハンスメント型及びデプレ
ッシ冒ン型トランジスタにするかは、ゲート電極4の形
成前にマスクを用いたイオン注入方法で決めていた。つ
まシ第7図(平面図)及び第8図(断面図)の様にゲー
ト電極4の形成前にデプレッシ冒ン型トランジスタを形
成したいセル部のみ開口10を設けたフォトレジス)1
1を用い、イオン注入にて不純物拡散領域9を形成して
しきい値電圧を下げ、デプレッシ■ントランジスタとな
るようにし、その後ゲート電極4を形成する。
ところが、この従来方法だと書き込み工程は介のGat
eを形成する前になってしまう。
〔発明が解決しようとする課題〕
従って、従来の方法では納期までの期間が短い場合には
受注出きないといった問題を生じていた。
又、従来の方法ではイオン注入によりデプレ、ジョント
ランジスタを形成していたため、イオン注入後の熱処理
による横拡散によシ、デプレッシ四ントランジスタに隣
接するエンハンスメントトランジスタへのチャネル下に
影響を与えぬように隣接する素子間を広くとる必要があ
った。またゲート形成前にプログラム層にてデプレッシ
曹ン領域をつくるため、ゲート電極と、プログラム層は
間接位置合わせKなる為、位置ズレを考慮してプログラ
ム層の開孔面積はゲート長×ゲート幅の面積よりも位置
ズレ部を大舞めに開孔する必要があった。この横拡散と
位置ズレとの考慮によりゲート電極間のスペックが拘束
されていた。
従って、本発明はマスクROMデータ書込み工程をでき
るだけ後ろに位置させ、プロセスアウトまでの日数を減
らすことを課題とする。更に本発明はプログラム層がゲ
ート電極に直接位置合わせでき、横拡散の影響を考慮す
る必要がない方法を提供することを課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題は、メモリセルとなる複数のMOS トランジ
スタのゲート電極を形成する工程と、次いで情報のl1
1M 、 wO”の一方を記憶するMOS トランジス
タのゲート電極のみをマスクする工程と、マスクされた
ゲート電極及びマスクされていないゲー)!極上からノ
ース、ドレイン領域を形成するための不純物を導入し、
記憶すべき情報に応じてZfl類の実効チャネル長を有
するMOSトランジスタを形成する工程を含むことを特
徴とする半導体記憶装置の製造方法によって解決される
〔作用〕
第3図(a)〜(f)は、本発明の原理説明図であ抄、
1は半導体基板、2はゲート絶縁膜、3はポリシリコン
膜、4はゲート電極、5はレジスト、6はソース/ドレ
イン領域、7はCVD5Slot膜、8はPSG膜であ
る。
本発明では、エンハンスメント型トランジスタのB+に
よるチャネルドーズ(a)後、Po1ysi膜3をゲー
ト絶縁膜2上に成長しくb)、ゲート電極4Kかかる電
圧で完全にソース拳ドレイン間の電気的突き抜け(パン
チ・スルー)が起こりうる実効チャネル長りになる様に
ポリシリコン膜3をパターニング[7てゲート電極4と
する(C)。そしてノース/ドレイン6形成のためのイ
オン注入を行う時、エンハンスメント型トランジスタE
にしたい部分のセルのゲート電極にレジスト5が残る様
々マスク(d)を用いAs+のイオン注入をする(e)
。すると、レジスト5のないトランジスタDはデプレッ
ション型トランジスタになりレジストを残した部分のセ
ルのトランジスタはレジストの@Mで実効チャネル長が
長くなるのでエンハンスメント型トランジスタEKなる
次いで、CVDeSiOt膜7、PSG膜8等のバッジ
ページロン膜を形成する(f)。
〔実施例〕
第2図は本発明の実施例を示す平面図であり、第3図は
第2図のx−x’平面図である0図中、第1図と同一符
号は同一部位を示す。
第6図の回路図に基づいてエンハンスメント型トランジ
スタとデプレッシッン型トランジスタを形成するため、
本発明では実効チャネル長の異なる短・長2種のトラン
ジスタを用いる。すなわち、エンハンスメント型トラン
ジスタEにすべき素子は実効チャネル長の長いトランジ
スタを形成し、デプレッシ菅ン型トランジスタDにすべ
き素子は実効チャネル長の短いトランジスタを形成する
本発明では、設計上のゲート長を短いチャネル長のトラ
ンジスタに合わせ設定し、実効チャネル長を艮くする場
合は、長くしたいセルのみ第2図に示すようにレジスト
5等でゲート電極4を覆いゲート長を補う。この状態で
イオン注入によりソース・ドレインの拡散層6を形成す
ると、短・長2種の実効チャネル長のトランジスタE、
Dが同時に形成できる。短い実効チャネル長のトランジ
スタをデプレッション型トランジスタとするためにはゲ
ート長はパンチスルーを起こすような長さに設計してお
かねばならない。また、長い実効チャネル長のトランジ
スタをエンハンスメント型トランジスタとする為にはゲ
ート上を覆うレジスト等の幅で実効チャネル長が決まる
のでパンチスルーを防げるような幅にレジストなどの幅
を設定しなくてはならない。
トランジスタ形成プロセスとしてまずゲート酸化膜2形
成後、ポリシリコン又はシリサイド膜を形成しゲート電
極パターン4をフォトエツチング等により形成する。そ
の後、エンハンスメント型トランジスタEKすべき素子
のゲート上にマスクを用いてフォトレジスト5を残す。
との状態でソース・ドレイン形成のため、イオン注入を
行う。ゲート電極パターンを7オトレジストでパターニ
ングした場合はこの後除去するが、絶縁膜などを用いて
形成した場合は段差による配線層の断線などが問題にな
らないならば残してもかまわない。
ゲート電極パターン4は、同じワード線上のセルどうし
はパターン的につながっても問題にならないが、ビット
線上の隣接するセルどうしは、パターン的につながると
、その2つのセル間の砿散層領域が形成できないので必
ず分能しなければならない。
この様にして形成した短い実効チャネル長のトランジス
タDは、ゲート電圧Ovでもドレインに電圧がかかると
パンチスルーによりソース・ドレイン間に電流が流れる
ため通常、ON状態となる。
長い実効チャネル長のトランジスタはゲート電圧Ovで
はソース拳ドレイン間に電流は流れず、ゲート電圧が印
加された場合のみソース・ドレイン間に電流が流れるた
め通常オフ状態となっている。
ドレインの拡散層がビット線に接続していて、ゲートが
ワード線に接続しているとすると、ビット線Hレベルと
ワード線Lレベルで選択された場合長い実効チャネル長
のトランジスタEはトランジスタがオンせずビット#i
!電位は下がらないため情報′″1”が記憶できる。又
、短い実効チャネル長のトランジスタは、トランジスタ
がオンし、ビット線電位が下がり情報″″0”が記憶で
きる。この様に実効チャネル長の違いで1mと@θ″を
区別して記憶することができる。
尚、マスクとするレジスト、ゲート電極のl[(チャネ
ル長方向の長さは位置ずれを考慮して次の様に決めるの
が好しいo第4図はレジストの位置ずれがない場合を示
す断面図、第5図はレジストの位置ずれがある場合を示
す断面図である。
ゲート電極幅のコントロールを考、t、エツチング形状
が良く、@管理の可能な最小の幅にpolysiゲート
を形成する。レジストとゲートの間隔(かぶり片側)の
値Xはソース・ドレインのゲート下もぐり込み長(横拡
散長):y1最大位置ズレ値:2を決める。
最大片側yμずれた場合にオフセットトランジスタにな
らない様にする為には X+Z≦y を、漕たさねばならない。
〔発明の効果〕・ 以上説明した様に、本発明によればゲート電極形成後に
エンハンスメント型とデプレッシ曹ン型を識別するプロ
グラム層を位置づけられる。これは、従来の方法、つま
り第7図(平面図)及び第8図(断面図)の様にゲート
形成前にクロメ2ムを行なう方法に対して、プログラム
位置が本発明の方が後になるためターン・アラウンド書
タイムが縮少するという効果を奏す。
又、従来の方法ではイオン注入によりデプレノシ書ント
ランジスタを形成していたため、イオン注入後の熱処理
による横拡散により、デプレyシ1ントランジスタに隣
接する二ンノ1ンスメントトランジスタへのチャネル下
に影響を与えぬ様に隣接する素子間を広くとる必要があ
った。またGate形成前にプログラム層にてデプレッ
シ四ン領域をつくるためGate電極と、プログラム層
は間接位置合わせになる為、位置ズレを考慮してプログ
ラム層の開孔面積はGate長X Gate幅の面積よ
りも位置ズレ部大きめに開孔する必要があった。
この横拡散と位置ズレ考慮によシゲート電極間のスペッ
クが制限されていたが、本発明法ではプログラム層はゲ
ート電極に直接位置合わせでき、又、イオン注入層でな
いため横拡散の影響は考慮する必要がないので、集積化
に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
M1図は本発明の原理説明図であり、(a)〜(f)は
それぞれ断面図、 第2図は本発明の一実施例を示す平面図、坑3図はwL
2図のX−X’断面図、 t44図はレジストの位置ずれかない場合を示す断面図
、 第5図はレジストの位置ずれがある場合を示す断面図、 第6図はNAND型MASK ROMの等価回路図、第
7図は従来例の平面図、 第8図は第7図のY−Y’断面図である。 1;半導体基板、 2;ゲート絶縁膜、 3;ポリシリコン膜、 4;ゲート電極、 5;レジスト膜、 6;ソース/ドレイン領域、 7 ; CVD@SiO*膜、 8;PSG膜。 不弛明の厘、捏1克明図 ¥ 10 V−2図 弔2図のx−g’断面図 第 3 図 NAND型MAsKRoMノ等1凸回路図16 閏

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 メモリセルとなる複数のMOSトランジスタのゲート電
    極を形成する工程と、 次いで情報の“1”、“0”の一方を記憶するMOSト
    ランジスタのゲート電極のみをマスクする工程と、 マスクされたゲート電極及びマスクされていないゲート
    電極上からソース、ドレイン領域を形成するための不純
    物を導入し、記憶すべき情報に応じて2種類の実効チャ
    ネル長を有するMOSトランジスタを形成する工程を含
    むことを特徴とする半導体記憶装置の製造方法。
JP63105721A 1988-04-28 1988-04-28 半導体記憶装置の製造方法 Pending JPH01276757A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05218328A (ja) * 1991-10-29 1993-08-27 Samsung Electron Co Ltd Nand型マスクrom

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58170051A (ja) * 1982-03-31 1983-10-06 Fujitsu Ltd Romを有する半導体装置の製造方法
JPS59124158A (ja) * 1982-12-29 1984-07-18 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション Fetメモリ素子の形成方法
JPS59224168A (ja) * 1983-06-03 1984-12-17 Hitachi Ltd Romの製造方法
JPS62194662A (ja) * 1986-02-21 1987-08-27 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法

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