JPH042162A - read-only storage - Google Patents

read-only storage

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JPH042162A
JPH042162A JP2102356A JP10235690A JPH042162A JP H042162 A JPH042162 A JP H042162A JP 2102356 A JP2102356 A JP 2102356A JP 10235690 A JP10235690 A JP 10235690A JP H042162 A JPH042162 A JP H042162A
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JP
Japan
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gate electrode
region
field effect
read
impurity region
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JP2102356A
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Japanese (ja)
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Takehide Shirato
猛英 白土
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Abstract

PURPOSE:To provide a highly packed read-only memory of high performance by forming a self-aligned lightly-doped or heavily-doped region under each gate electrode to make MIS FETs each having either a high or low threshold voltage. CONSTITUTION:A first MIS FET includes a p-type doped region 3, while a second MIS FET includes a corresponding p-type doped region 3 including p<+> region 4 near a gate electrode 8. These MIS FETs are combined to form a read-only memory, in which the two kinds of FETs are corresponding to binary information. Two adjacent FETs share a gate electrode 8, and two adjacent FETs share an n<+> drain (5a or 5b). Alternate n<+> drain regions (5a or 5b) are connected to the same bit line. In such a MIS FET structure, two adjacent bits share a common fine gate.

Description

【発明の詳細な説明】 [概 要] ゲート電極の片側の半導体基板にドレイン領域を設け、
ドレイン領域の周縁部に沿ってドレイン領域とは反対導
電型の低濃度不純物領域を設け、且つゲート電極直下部
から低濃度不純物領域の底部に延在してソース領域を設
けた構造からなる第1のMIS電界効果トランジスタと
、第1のMIS電界効果トランジスタのゲート電極直下
部及びその近傍の低濃度不純物領域を同導電型の高濃度
不純物領域に変えた構造からなる第2のMIS電界効果
トランジスタとを情報の二値に対応させたメモリーセル
として使用し、メモリーセルのレイアウトを隣接する2
つのMIS電界効果トランジスタのゲート電極を共通に
し、又、隣接する2つのMIS電界効果トランジスタの
ドレイン領域も共通とし、さらに、1つおきのドレイン
領域を同しビット線で接続形成できるなめ、2ビツトに
共通な微細なゲート電極を形成できることによる高集積
化を、又、2ビツトに共通な微細なドレイン領域を形成
できることによる高集積化を、さらに、すべてのソース
領域をドレイン領域下及びゲート電極下に形成できるた
め、ソース領域の表面レイアウト面積を必要とせずに形
成できることによる高集積化を、そのうえ、高低2種の
不純物領域により簡単に2種の閾値電圧を有するMIS
電界効果トランジスタを形成できることによる高性能化
を可能とした読み出し専用記憶装置。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] A drain region is provided in a semiconductor substrate on one side of a gate electrode,
A first structure having a structure in which a low concentration impurity region of a conductivity type opposite to that of the drain region is provided along the peripheral edge of the drain region, and a source region is provided extending from directly below the gate electrode to the bottom of the low concentration impurity region. and a second MIS field effect transistor having a structure in which the low concentration impurity region immediately below the gate electrode of the first MIS field effect transistor and in the vicinity thereof is replaced with a high concentration impurity region of the same conductivity type. is used as a memory cell that corresponds to two values of information, and the layout of the memory cell is
The gate electrodes of two MIS field effect transistors are made common, the drain regions of two adjacent MIS field effect transistors are also made common, and every other drain region can be connected with the same bit line. High integration is achieved by forming a fine gate electrode common to two bits, and high integration is achieved by forming a fine drain region common to two bits. In addition, the MIS can be easily formed with two types of threshold voltages by using two types of high and low impurity regions.
A read-only memory device that enables higher performance by forming field-effect transistors.

[産業上の利用分野] 本発明はMIS型半導体集積回路に係り、特に微細なメ
モリーセルを構成した高集積な読み出し専用記憶装置に
関する。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to an MIS type semiconductor integrated circuit, and more particularly to a highly integrated read-only memory device comprising fine memory cells.

従来、MIS電界効果トランジスタの閾値電圧の高低を
情報の二値に対応させて書き込まれた読み出し専用記憶
装置(選択ビット線及び選択ワード線をハイレベルとし
、非選択ビット線及び非選択ワード線をローレベルとし
て読み出すもので、該当ビットが閾値電圧の低いMIS
電界効果トランジスタの場合は導通しローレベルを出力
し、該当ビットが閾値電圧の高いMIS電界効果トラン
ジスタの場合は導通せずにハイレベルを出力するNOR
型読み出し専用記憶装置)に関しては、隣接する2つの
MIS電界効果トランジスタのドレイン領域を共通とし
、又、隣接する2つのMIS電界効果トランジスタのソ
ース領域も共通とし高集積化を計ることはできた。しか
し、隣接する2つのMIS電界効果トランジスタのゲー
ト電極は共通にはできなかったこと及びソース領域の表
面レイアウト面積を省略できなかったため、さらなる高
集積化への妨げになるという問題が顕著になってきてい
る。そこで、ソース領域の表面レイアウト面積を必要と
しない高集積なメモリーセルを構成した読み出し専用記
憶装置を形成できる手段が要望されている。
Conventionally, a read-only memory device (where selected bit lines and selected word lines are set to high level and non-selected bit lines and non-selected word lines are It is read as a low level, and the corresponding bit is an MIS with a low threshold voltage.
NOR which conducts and outputs a low level in the case of a field effect transistor, and outputs a high level without conducting if the corresponding bit is a MIS field effect transistor with a high threshold voltage.
Regarding the read-only memory device), it was possible to achieve high integration by making the drain regions of two adjacent MIS field effect transistors common, and the source regions of two adjacent MIS field effect transistors also common. However, since the gate electrodes of two adjacent MIS field effect transistors could not be made common and the surface layout area of the source region could not be omitted, the problem of becoming an obstacle to further higher integration became noticeable. ing. Therefore, there is a need for a means for forming a read-only memory device comprising highly integrated memory cells that does not require a surface layout area of the source region.

[従来の技術] 第4図(a)(b)は従来の読み出し専用記憶装置の模
式図で、(a)は平面図、(b)はA−A矢視断面図、
51はp−型シリコン基板、52はn十型ソース領域、
53はp型不純物領域、54はp十型不純物領域、55
はn+型トドレイン領域56はフィールド絶縁膜(素子
分離領域)、57はゲート酸化膜、58はゲート電極(
ワード線)、59は不純物ブロック用酸化膜、60は燐
珪酸ガラス(PSG)膜、61は電極コンタクト窓、6
2はAI配線(ビット線)、63はメモリーセル(2ビ
ツト分)を示している。
[Prior Art] FIGS. 4(a) and 4(b) are schematic diagrams of a conventional read-only storage device, in which (a) is a plan view, (b) is a sectional view taken along the line A-A,
51 is a p-type silicon substrate, 52 is an n+ type source region,
53 is a p-type impurity region, 54 is a p-type impurity region, 55
The n+ type drain region 56 is a field insulating film (element isolation region), 57 is a gate oxide film, and 58 is a gate electrode (
(word line), 59 is an oxide film for impurity blocking, 60 is a phosphosilicate glass (PSG) film, 61 is an electrode contact window, 6
Reference numeral 2 indicates an AI wiring (bit line), and reference numeral 63 indicates a memory cell (for 2 bits).

同図においては、一方の側に隣接するn十型ドレイン領
域55を共通とし、他方の側に隣接するn十型ソース領
域52を共通とするMIS電界効果トランジスタからな
るメモリーセルがマトリックス状に配列されている一部
を示している。ただし、各MIS電界効果トランジスタ
はゲート電極下の不純物濃度が異なる(p型不純物領域
53かp++不純物領域54〉2種のMIS電界効果ト
ランジスタのいずれかからなっており、閾値電圧の高低
により二値情報に対応させている読み出し専用記憶装置
を構成している。隣接する2つのMIS電界効果トラン
ジスタのn十型ドレイン領域を共通にでき、又、隣接す
る2つのMIS電界効果トランジスタのn十型ソース領
域を共通にできるためかなりの高集積化がなされている
が、2ビツトに対し必ずn十型ソース領域を形成する面
積か必要で、さらなる高集積化への妨げになるという欠
点があった。
In the figure, memory cells consisting of MIS field effect transistors having a common n+ type drain region 55 adjacent to one side and a common n+ type source region 52 adjacent to the other side are arranged in a matrix. It shows some of the things that are done. However, each MIS field effect transistor has a different impurity concentration under the gate electrode (p-type impurity region 53 or p++ impurity region 54). It constitutes a read-only storage device that corresponds to information. Two adjacent MIS field effect transistors can have a common n-type drain region, and two adjacent MIS field-effect transistors can have a common n-type source. Since the area can be shared, a considerable degree of integration has been achieved, but there is a drawback that an area is always required to form an n0 type source region for 2 bits, which hinders further increase in integration.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明が解決しようとする問題点は、従来例に示される
ように、隣接する2つのMIS電界効果トランジスタの
ドレイン領域を共通にでき、又、隣接する2つのMIS
電界効果トランジスタのソース領域をも共通にできるた
めかなりの高集積化がなされているが、2ビツトに対し
必ずソース領域を形成する面積が必要なため、さらなる
高集積化が難しかったことである。
[Problems to be Solved by the Invention] The problems to be solved by the present invention are that, as shown in the conventional example, it is possible to make the drain regions of two adjacent MIS field effect transistors common; MIS
Although field-effect transistors can have a common source region, they can be highly integrated, but since an area for forming a source region is required for every 2 bits, it has been difficult to achieve even higher integration.

「問題点を解決するための手段〕 上記問題点は、一導電型半導体基板上にゲート絶縁膜を
介して設けられたゲート電極、前記ゲート電極の片側の
前記半導体基板に設けられた反対導電型の高濃度のドレ
イン領域、前記ドレイン領域の周縁部に沿って設けられ
た一導電型の低濃度不純物領域、前記ゲート電極直下部
から前記一導電型の低濃度不純物領域の底部に延在して
設けられた反対導電型の低濃度のソース領域からなる第
1のMIS電界効果トランジスタと、前記第1のMIS
電界効果トランジスタのゲート電極直下部及び近傍の低
濃度不純物領域が高濃度化された一導電型の不純物領域
からなる第2のMIS電界効果トランジスタとが情報の
二値に対応して配列接続されてなる本発明の読み出し専
用記憶装置によって解決される。
"Means for Solving the Problems" The above problems are caused by a gate electrode provided on a semiconductor substrate of one conductivity type via a gate insulating film, and a gate electrode of an opposite conductivity type provided on the semiconductor substrate on one side of the gate electrode. a high concentration drain region, a low concentration impurity region of one conductivity type provided along the peripheral edge of the drain region, and a low concentration impurity region of one conductivity type extending from directly below the gate electrode to the bottom of the low concentration impurity region of one conductivity type. a first MIS field effect transistor comprising a low concentration source region of opposite conductivity type;
A second MIS field effect transistor consisting of an impurity region of one conductivity type in which a low concentration impurity region directly below the gate electrode of the field effect transistor and in the vicinity thereof is highly concentrated is arranged and connected in correspondence with binary information. This problem is solved by the read-only storage device of the present invention.

[作 用] 即ち本発明の読み出し専用記憶装置においては、ゲート
電極の片側の半導体基板にドレイン領域を設け、ドレイ
ン領域の周縁部に沿ってドレイン領域とは反対導電型の
低濃度不純物領域を設け、且つゲート電極直下部から低
濃度不純物領域の底部に延在してソース領域を設けた構
造からなる第1のMIS電界効果トランジスタと、第1
のMIS電界効果トランジスタのゲート電極直下部及び
その近傍の低濃度不純物領域を同導電型の高濃度不純物
領域に変えた構造からなる第2のMIS電界効果トラン
ジスタとを情報の二値に対応させたメモリーセルとして
使用し、メモリーセルのレイアウトを隣接する2つのM
IS電界効果トランジスタのゲート電極を共通にし、又
、隣接する2つのMIS電界効果トランジスタのドレイ
ン領域も共通とし、さらに、1つおきのドレイン領域を
同じビット線で接続して構成できる。したがって、隣接
する2ビツトに共通で微細なゲート電極を有するMIS
電界効果トランジスタを形成できることによる高集積化
を、又、隣接する2ビツトに共通で微細なドレイン領域
を有するMIS電界効果トランジスタを形成できること
による高集積化を、さらに、すべてのソース領域をドレ
イン領域下及びゲート電極下に形成できるため、ソース
領域の表面レイアウト面積を必要としないMIS電界効
果トランジスタを形成できることによる高集積化を、そ
のうえゲート電極下の一部にセルファラインに低濃度あ
るいは高濃度の不純物領域を形成できるため、容易に高
低2種の閾値電圧を有するMIS電界効果トランジスタ
を形成できることによる高性能化を可能にすることがで
きる。即ち、極めて高集積且つ高性能な読み出し専用記
憶装置を得ることができる。
[Function] That is, in the read-only memory device of the present invention, a drain region is provided in the semiconductor substrate on one side of the gate electrode, and a low concentration impurity region of a conductivity type opposite to that of the drain region is provided along the periphery of the drain region. , and a first MIS field effect transistor having a structure in which a source region is provided extending from directly below the gate electrode to the bottom of the low concentration impurity region;
A second MIS field effect transistor has a structure in which the low concentration impurity region immediately below the gate electrode and in the vicinity of the MIS field effect transistor is replaced with a high concentration impurity region of the same conductivity type, and the second MIS field effect transistor corresponds to binary information. Used as a memory cell, and the layout of the memory cell is set to two adjacent M
The IS field effect transistors may have a common gate electrode, two adjacent MIS field effect transistors may have a common drain region, and every other drain region may be connected to the same bit line. Therefore, an MIS having a fine gate electrode common to two adjacent bits
High integration is achieved by forming a field effect transistor, and high integration is achieved by forming a MIS field effect transistor that has a fine drain region common to two adjacent bits. Since it can be formed under the gate electrode, it is possible to form a MIS field effect transistor that does not require the surface layout area of the source region, resulting in high integration. Since a region can be formed, it is possible to easily form a MIS field effect transistor having two types of threshold voltages, high and low, thereby making it possible to improve performance. In other words, a read-only storage device with extremely high integration and high performance can be obtained.

[実施例] 以下本発明を図示実施例により具体的に説明する。[Example] The present invention will be specifically explained below with reference to illustrated embodiments.

第1図(a)(b)は本発明の読み出し専用記憶装置に
おける第1の実施例の模式図で、(a)は平面図、(b
)はA−A矢視断面図、1は10”cl−’程度のp−
型シリコン基板、2は10  c−程度のn型ソース領
域、3は10  c−程度のp型不純物領域、4 ハ1
0” cta−’程度のp十型不純物領域、5aハ1o
20CI  程度の奇数番目のn十型ドレイン領域、5
bは1020cal−5程度の偶数番目のn十型ドレイ
ン領域、6は600 nm程度のフィールド絶縁膜(素
子分離領域)、7は18nge程度のゲート酸化膜、8
は300 rilN程度のゲート電極(ワード線)、9
は35 nm程度の不純物ブロック用酸化膜、10は6
00 nn+程度の燐珪酸ガラス(PSG)膜、11は
径1.LLII程度の第1の電極コンタクト窓、12は
Q5/Am程度の一層目A1配線(ビット線)、13は
メモリーセル(2ビツト分)を示している。
FIGS. 1(a) and 1(b) are schematic diagrams of a first embodiment of the read-only storage device of the present invention, in which (a) is a plan view, and (b)
) is a cross-sectional view taken along the arrow A-A, 1 is a p- of about 10"cl-'
type silicon substrate, 2 is an n-type source region of about 10 c-, 3 is a p-type impurity region of about 10 c-, 4 H1
p-type impurity region of about 0''cta-', 5a-1o
Odd-numbered n-type drain regions of about 20CI, 5
b is an even-numbered n-type drain region of about 1020cal-5, 6 is a field insulating film (element isolation region) of about 600 nm, 7 is a gate oxide film of about 18 nge, 8
is a gate electrode (word line) of about 300 rilN, 9
is an oxide film for impurity blocking of about 35 nm, and 10 is 6
00 nn+ phosphosilicate glass (PSG) film, 11 has a diameter of 1.00 nn+. The first electrode contact window is about LLII, 12 is the first layer A1 wiring (bit line) about Q5/Am, and 13 is a memory cell (for 2 bits).

同図においては、ゲート電極8と、ゲート電極8の片側
に形成されたn十型ドレイン領域(5a又はsb)と、
n十型ドレイン領域(5a又は5b)に沿って形成され
たp型不純物領域3(通常のMIS電界効果トランジス
タの半導体基板及びチャネル領域となる)と、ゲート電
極8下からp型不純物領域3下に延在して形成されたn
型ソース領域2とからなる第1のMIS電界効果トラン
ジスタと、第1のMIS電界効果トランジスタにおいて
形成されたp型不純物領域3のうちゲート電極8下及び
その近傍をより高濃度のp+型不純物領域4に変えた第
2のMIS電界効果トランジスタとを二値情報に対応さ
せた読み出し専用記憶装置を形成しており、第1及び第
2のMIS電界効果トランジスタが選択的にマトリック
ス状に配列されている一部を示している。ここで高集積
なメモリーセルのレイアウトを実現するために、隣接す
る2つのMIS電界効果トランジスタのゲート電極8を
共通とし、又、隣接する2つのMIS電界効果トランジ
スタのn十型ドレイン領域(5a又は5b)も共通とし
、さらに1つおきのn十型ドレイン領域(5a又は5b
)を同じビット線で接続する構成に形成している。した
がって、隣接する2ビツトに共通で微細なゲート電極を
有するMIS電界効果トランジスタを形成できることに
よる高集積化を、又、隣接する2ビツトに共通で微細な
ドレイン領域を有するMIS電界効果トランジスタを形
成できることによる高集積化を、さらに、すべてのソー
ス領域をドレイン領域下及びゲート電極下に形成できる
ため、ソース領域の表面レイアウト面積を必要としない
MIS電界効果トランジスタを形成できることによる高
集積化を、そのうえゲート電極下の一部にセルファライ
ンに低濃度あるいは高濃度の不純物領域を形成できるた
め、容易に高低2種の閾値電圧を有するMIS電界効果
トランジスタを形成できることによる高性能化を可能に
することができる。
In the figure, a gate electrode 8, an n-type drain region (5a or sb) formed on one side of the gate electrode 8,
The p-type impurity region 3 (which becomes the semiconductor substrate and channel region of a normal MIS field effect transistor) formed along the n-type drain region (5a or 5b) and the p-type impurity region 3 from below the gate electrode 8 n formed by extending to
of the p-type impurity region 3 formed in the first MIS field-effect transistor, below the gate electrode 8 and in the vicinity thereof, a higher concentration p+ type impurity region is formed. 4 and a second MIS field effect transistor corresponding to binary information, the first and second MIS field effect transistors are selectively arranged in a matrix. It shows some of the In order to realize a highly integrated memory cell layout, two adjacent MIS field effect transistors have a common gate electrode 8, and two adjacent MIS field effect transistors have an n+ type drain region (5a or 5b) are also common, and every other n-type drain region (5a or 5b
) are connected by the same bit line. Therefore, it is possible to achieve high integration by forming a MIS field effect transistor having a fine gate electrode common to two adjacent bits, and also to form a MIS field effect transistor having a fine drain region common to two adjacent bits. In addition, since all the source regions can be formed under the drain region and the gate electrode, it is possible to form a MIS field effect transistor that does not require the surface layout area of the source region. Since a low concentration or high concentration impurity region can be formed in a part of the self-concentration line under the electrode, it is possible to easily form a MIS field effect transistor having two types of threshold voltages, high and low, thereby making it possible to improve performance. .

第2図(a)(b)は本発明の読み出し専用記憶装置に
おける第2の実施例の模式図で、(a)は平面図、(b
)はA−A矢視断面図、1〜13は第1図と同じ物を、
14は一層目AI配線/二層目AI配線間絶縁膜、15
は第2の電極コンタクト窓、16は二層目AI配線(ビ
ット線)を示している。
FIGS. 2(a) and 2(b) are schematic diagrams of a second embodiment of the read-only storage device of the present invention, in which (a) is a plan view, and (b)
) is a sectional view taken along the line A-A, 1 to 13 are the same as in Figure 1,
14 is an insulating film between the first layer AI wiring/second layer AI wiring, 15
16 indicates a second electrode contact window, and 16 indicates a second layer AI wiring (bit line).

同図においては、奇数番目のn十型ドレイン領域5aが
第1の電極コンタクト窓11を介して一層目A1・配線
(ビット線)12に接続され、偶数番目のn十型ドレイ
ン領域5bが第2の電極コンタクト窓15を介して二層
目A1配線(ビット線)16に接続されている以外は第
1の実施例と同じ構造及び構成に形成されている。本実
施例においては第1の実施例に比較し、−層目AI配線
(ビット線)12と二層目A1配線(ビット線)16と
のレイアウト間隔を特に必要としないので、ワード綴方
向のメモリーセルサイズを縮小できるため、より高集積
化が可能である。
In the figure, the odd-numbered n0-type drain regions 5a are connected to the first layer A1/wiring (bit line) 12 via the first electrode contact window 11, and the even-numbered n0-type drain regions 5b are connected to the first layer A1/wiring (bit line) 12 through the first electrode contact window 11. The second embodiment has the same structure and configuration as the first embodiment except that it is connected to the second layer A1 wiring (bit line) 16 through the second electrode contact window 15. In this embodiment, compared to the first embodiment, there is no particular need for a layout interval between the -th layer AI wiring (bit line) 12 and the second layer A1 wiring (bit line) 16, so Since the memory cell size can be reduced, higher integration is possible.

次いで本発明に係る読み出し専用記憶装置の製造方法の
一実施例について第3図(a)〜(C)及び第1図を参
照して説明する。ただし、ここでは本発明の読み出し専
用記憶装置の形成に関する製造方法のみを記述し、一般
の半導体集積回路に搭載される各種の素子(トランジス
タ、抵抗、容量等)の形成に関する製造方法の記述は省
略する。
Next, an embodiment of the method for manufacturing a read-only storage device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3(a) to 3(C) and FIG. 1. However, only the manufacturing method for forming the read-only storage device of the present invention will be described here, and the description of the manufacturing method for forming various elements (transistors, resistors, capacitors, etc.) mounted on general semiconductor integrated circuits will be omitted. do.

第3図(a) p−型シリコン基板1に3On−程度の酸化膜及び10
0 nm程度の窒化膜を順次成長する9次いで通常のフ
ォトリソグラフィー技術を利用し、レジスト(図示せず
〉をマスク層として窒化膜をエツチングする。次いでレ
ジストを除去する。次いで通常のフォトリソグラフィー
技術を利用し、レジスト(図示せず)をマスク層として
、燐をイオン注入してn型ソース領域2を画定する。次
いてレジストを除去する。次いで通常のフォトリソグラ
フィー技術を利用し、レジスト(図示せず)をマスク層
として、硼素をイオン注入してp十型チャネルストッパ
ー領域(図示せず)を画定する。次いでレジストを除去
する。次いで900°C110時間程度で酸化をおこな
い、600 nm程度のフィールド酸化膜6(図示せず
)を形成する。次いで不要の下地窒化膜及び酸化膜をエ
ツチング除去する。
FIG. 3(a) A p-type silicon substrate 1 is coated with an oxide film of about 3 On- and 10
Next, the nitride film is etched using a resist (not shown) as a mask layer using a normal photolithography technique.Then, the resist is removed.Then, a normal photolithography technique is used. Using a resist (not shown) as a mask layer, phosphorus is ion-implanted to define the n-type source region 2. The resist is then removed. (2) is used as a mask layer, boron ions are implanted to define a p-type channel stopper region (not shown).Then, the resist is removed.Next, oxidation is performed at 900°C for about 110 hours to form a field of about 600 nm. An oxide film 6 (not shown) is formed.Then, unnecessary underlying nitride film and oxide film are removed by etching.

第3図(b) 次いで181程度のゲート酸化膜7を成長する。Figure 3(b) Next, about 181 gate oxide films 7 are grown.

次いで不純物を含んだ300 nm程度の多結晶シリコ
ン膜を化学気相成長法により成長する。次いで通常のフ
ォトリソグラフィー技術を利用し、レジスト(図示せず
)をマスク層として、多結晶シリコン膜を選択的にエツ
チングし、ゲート電極8を形成する。次いでレジストを
除去する。
Next, a polycrystalline silicon film containing impurities and having a thickness of about 300 nm is grown by chemical vapor deposition. Next, the polycrystalline silicon film is selectively etched using a resist (not shown) as a mask layer using a conventional photolithography technique to form a gate electrode 8. Then the resist is removed.

第3図(C) 次いで通常のフォトリソグラフィー技術を利用し、レジ
スト(図示せず)、ゲート電極8及びフィールド酸化膜
6(図示せず)をマスク層として、砒素をイオン注入し
てn+型型トレイ領領域5a、5b)を画定する。次い
でレジストを除去する。
FIG. 3(C) Next, using a normal photolithography technique and using a resist (not shown), a gate electrode 8, and a field oxide film 6 (not shown) as mask layers, arsenic ions are implanted to form an n+ type. Tray areas 5a, 5b) are defined. Then the resist is removed.

次いで通常のフォトリソグラフィー技術を利用し、レジ
スト(図示せず)、ゲート電極8及びフィールド酸化膜
6(図示せず)をマスク層として、低濃度の硼素をイオ
ン注入して、低い閾値電圧の制御及び半導体基板領域と
なるn型不純物領域3を画定する。次いでレジストを除
去する。次いで通常のフォトリソグラフィー技術を利用
し、レジスト(図示せず)、ゲート電極8及びフィール
ド酸化膜6(図示せず)をマスク層として、選択的に高
濃度の硼素をイオン注入して、高い閾値電圧を制御する
p生型不純物領域4を画定する9次いでレジストを除去
する。次いでN2雰囲気で熱処理し、n十型ドレイン領
域(5a、5b) s n型不純物領域3及びp生型不
純物領域4を形成する。
Next, using a conventional photolithography technique, using a resist (not shown), a gate electrode 8, and a field oxide film 6 (not shown) as mask layers, low concentration boron ions are implanted to control a low threshold voltage. Then, an n-type impurity region 3 which becomes a semiconductor substrate region is defined. Then the resist is removed. Next, using a conventional photolithography technique, using a resist (not shown), a gate electrode 8, and a field oxide film 6 (not shown) as mask layers, ions of boron at a high concentration are selectively implanted to form a high threshold value. The resist 9 defining the p-type impurity region 4 for controlling voltage is then removed. Next, heat treatment is performed in an N2 atmosphere to form an n-type drain region (5a, 5b), an n-type impurity region 3, and a p-type impurity region 4.

第1図 次いで不要部のゲート酸化膜7をエツチング除去する。Figure 1 Next, unnecessary portions of the gate oxide film 7 are removed by etching.

次いで通常の技法を適用することにより、不純物ブロッ
ク用酸化膜9及び燐珪酸ガラス(PSG)膜10の成長
、高温熱処理による各不純物領域の活性化及び深さの制
御、電極コンタクト窓11の形成、A1配線12の形成
等をおこなって読み出し専用記憶装置を完成する。
Next, by applying conventional techniques, an oxide film 9 for impurity blocking and a phosphosilicate glass (PSG) film 10 are grown, each impurity region is activated and the depth is controlled by high-temperature heat treatment, and an electrode contact window 11 is formed. The A1 wiring 12 is formed, etc., and the read-only storage device is completed.

なお上記実施例においては、p−型半導体基板に形成し
たn型不純物領域をソース領域としているが、n−型半
導体基板を使用し、半導体基板そのものをソース領域と
してもよい。
In the above embodiment, the n-type impurity region formed on the p-type semiconductor substrate is used as the source region, but an n-type semiconductor substrate may be used and the semiconductor substrate itself may be used as the source region.

以上実施例に示したように、本発明の読み出し専用記憶
装置によれば、隣接する2ビツトに共通で微細なゲート
電極を有するMIS電界効果トランジスタを形成できる
ことによる高集積化を、又、隣接する2ビツトに共通で
微細なドレイン領域を有するMIS電界効果トランジス
タを形成できることによる高集積化を、さらに、すべて
のソース領域をドレイン領域下及びゲート電極下に形成
できるなめ、ソース領域の表面レイアウト面積を必要と
しないMIS電界効果トランジスタを形成できることに
よる高集積化を、そのうえゲート電極下の一部にセルフ
ァラインに低濃度あるいは高濃度の不純物領域を形成で
きるため、容易に高低2種の閾値電圧を有するMIS電
界効果トランジスタを形成できることによる高性能化を
可能にすることができる。
As shown in the embodiments above, according to the read-only memory device of the present invention, it is possible to form a MIS field effect transistor having a fine gate electrode common to two adjacent bits, thereby achieving high integration. High integration can be achieved by forming a MIS field effect transistor that has a fine drain region common to 2 bits, and all source regions can be formed under the drain region and under the gate electrode, which reduces the surface layout area of the source region. High integration is achieved by forming an unnecessary MIS field effect transistor, and in addition, it is possible to form a low-concentration or high-concentration impurity region as a self-concentration line in a part under the gate electrode, so it can easily have two types of threshold voltages: high and low. By being able to form a MIS field effect transistor, higher performance can be achieved.

[発明の効果コ 以上説明のように本発明によれば、MIS型半導体装置
による読み出し専用記憶装置において、2ビツトに共通
な微細なゲート電極の形成、2ビツトに共通な微細なド
レイン領域の形成及び表面レイアウト面積を必要としな
いソース領域の形成による高累積化を(従来例に比較し
、メモリーセル面積は、ゲート長IP■程度のルール対
して、第1の実施例の場合的75%、第2の実施例の場
合的60%、になる、)、又、ゲート電極下の一部にセ
ルファラインに低濃度あるいは高濃度の不純物領域を形
成できるなめ、容易に高低2種の閾値電圧を有するMI
S電界効果トランジスタを形成できることによる高性能
化を可能にすることができる。即ち、極めて高集積且つ
高性能な読み出し専用記憶装置を得ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, in a read-only memory device using an MIS type semiconductor device, formation of a fine gate electrode common to two bits and a fine drain region common to two bits is possible. and high accumulation due to the formation of a source region that does not require surface layout area (compared to the conventional example, the memory cell area is 75% in the case of the first embodiment with respect to the rule of gate length IP■), (60% in the case of the second embodiment) Also, since a low concentration or high concentration impurity region can be formed as a self-concentration line in a part under the gate electrode, two types of threshold voltages, high and low, can be easily set. MI with
Since an S field effect transistor can be formed, performance can be improved. In other words, a read-only storage device with extremely high integration and high performance can be obtained.

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

第1図(a)(b)は本発明の読み出し専用記憶装置に
おける第1の実施例の模式図、 第2図(a)(b)は本発明の読み出し専用記憶装置に
おける第2の実施例の模式図、 第3図(a)〜(C)は本発明の読み出し専用記憶装置
における製造方法の一実施例の工程断面図、第4図(a
)(b)は従来の読み出し専用記憶装置の模式図である
。 図において、 1はp−型シリコン基板、 2はn型ソース領域、 3はn型不純物領域、 4はp十型不純物領域、 5aは奇数番目のn十型ドレイン領域、5bは偶数番目
のn十型ドレイン領域、6はフィールド絶縁膜(素子分
離領域)、7はゲート酸化膜、 8はゲート電極〈ワード線〉、 9は不純物ブロック用酸化膜、 10は燐珪酸ガラス(PSG)膜、 11は第1の電極コンタクト窓、 12は一層目A1配線(ビット線)、 13はメモリーセル(2ピッI−分)、14は一層目A
1配線/二層目A1配線間絶縁膜、15は第2の電極コ
ンタクト窓、 16は二層目AI配線(ビット線) を示す。
FIGS. 1(a) and 1(b) are schematic diagrams of a first embodiment of a read-only storage device of the present invention, and FIGS. 2(a) and (b) are schematic diagrams of a second embodiment of a read-only storage device of the present invention. 3(a) to 3(C) are process cross-sectional views of an embodiment of the manufacturing method for a read-only storage device of the present invention, and FIG. 4(a) is a schematic diagram of FIG.
)(b) is a schematic diagram of a conventional read-only storage device. In the figure, 1 is a p-type silicon substrate, 2 is an n-type source region, 3 is an n-type impurity region, 4 is a p-type impurity region, 5a is an odd-numbered n-type drain region, and 5b is an even-numbered n-type impurity region. 10-shaped drain region, 6 is a field insulating film (element isolation region), 7 is a gate oxide film, 8 is a gate electrode (word line), 9 is an oxide film for impurity blocking, 10 is a phosphosilicate glass (PSG) film, 11 is the first electrode contact window, 12 is the first layer A1 wiring (bit line), 13 is the memory cell (2 pin I-minute), and 14 is the first layer A
1 wiring/second layer A1 inter-wiring insulating film, 15 is the second electrode contact window, and 16 is the second layer AI wiring (bit line).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一導電型半導体基板上にゲート絶縁膜を介して設
けられたゲート電極、前記ゲート電極の片側の前記半導
体基板に設けられた反対導電型の高濃度のドレイン領域
、前記ドレイン領域の周縁部に沿って設けられた一導電
型の低濃度不純物領域、前記ゲート電極直下部から前記
一導電型の低濃度不純物領域の底部に延在して設けられ
た反対導電型の低濃度のソース領域からなる第1のMI
S電界効果トランジスタと、前記第1のMIS電界効果
トランジスタのゲート電極直下部及び近傍の低濃度不純
物領域が高濃度化された一導電型の不純物領域からなる
第2のMIS電界効果トランジスタとが情報の二値に対
応して配列接続されてなることを特徴とする読み出し専
用記憶装置。
(1) A gate electrode provided on a semiconductor substrate of one conductivity type via a gate insulating film, a high concentration drain region of the opposite conductivity type provided on the semiconductor substrate on one side of the gate electrode, and a periphery of the drain region a low concentration impurity region of one conductivity type provided along the bottom of the low concentration impurity region of one conductivity type, and a low concentration source region of the opposite conductivity type extending from directly below the gate electrode to the bottom of the low concentration impurity region of one conductivity type. The first MI consisting of
An S field effect transistor and a second MIS field effect transistor consisting of an impurity region of one conductivity type in which the low concentration impurity region directly below and in the vicinity of the gate electrode of the first MIS field effect transistor is highly concentrated. A read-only storage device characterized in that it is connected in an array corresponding to the binary values of.
(2)ソース領域が半導体基板そのものからなることを
特徴とする特許請求の範囲第一項記載の読み出し専用記
憶装置。
(2) The read-only storage device according to claim 1, wherein the source region is made of the semiconductor substrate itself.
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