JPH05183132A - Semiconductor rom cell programmed by using source mask - Google Patents

Semiconductor rom cell programmed by using source mask

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JPH05183132A
JPH05183132A JP4132524A JP13252492A JPH05183132A JP H05183132 A JPH05183132 A JP H05183132A JP 4132524 A JP4132524 A JP 4132524A JP 13252492 A JP13252492 A JP 13252492A JP H05183132 A JPH05183132 A JP H05183132A
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JP
Japan
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rom
source
conductivity type
region
drain
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Pending
Application number
JP4132524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
William E Miller
イー. ミラー ウイリアム
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.)
National Semiconductor Corp
Original Assignee
National Semiconductor Corp
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Filing date
Publication date
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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
    • H10B20/36Gate programmed, e.g. different gate material or no gate
    • 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

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  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】「オン」又は「オフ」条件においてROMセル
をプログラム即ち書込むためにゲート酸化膜又はフィー
ルド酸化膜を使用することに依存することのないROM
セル構成体及びROMセル構成体の製造方法の提供。 【構成】オンへプログラムされたROMセル24はN+
ソースとNチャンネルとの間のギャップを架橋するLD
D28,30でゲートから所定の距離離隔されたN+ソ
ース注入部26,32を有している。オフへプログラム
されたROMセル40は、このギャップ内のLDDを完
全にオーバーライドするためにこのギャップ内に注入さ
れたP+56を有している。該P+は、Nチャンネルが
N+ソースへのオーミック接続を形成することを防止し
ている。
(57) [Summary] (Modified) [Purpose] ROM that does not rely on using a gate oxide or field oxide to program a ROM cell under "on" or "off" conditions.
A method of manufacturing a cell structure and a ROM cell structure. [Structure] ROM cell 24 programmed to ON is N +
LD bridging the gap between the source and the N channel
It has N + source implants 26, 32 that are spaced a predetermined distance from the gate at D28, 30. ROM cell 40 programmed off has P + 56 implanted in this gap to completely override the LDD in this gap. The P + prevents the N channel from forming an ohmic connection to the N + source.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、「オン」又は「オフ」
条件においてROMセルをプログラム即ち書込むために
ゲート酸化膜又はフィールド酸化膜を使用することに依
存することのないROMセル構成体及びROMセル構成
体の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is "on" or "off".
It relates to a ROM cell structure and a method of manufacturing a ROM cell structure that does not rely on using a gate oxide or field oxide to program the ROM cell under conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】リードオンリーメモリ(ROM)は読取
ることが可能であるが消去したり再度書込んだりするこ
とのできない永久に格納した情報を有する半導体メモリ
である。ほとんどの適用において、ROM内に格納され
た情報は、ROMメモリ装置の製造期間中にメモリ内に
書込まれる。図1は、x−z面内における従来のROM
半導体装置の概略断面図である。ここに示した装置は、
「1」を格納すべく適合された第一セル1と「0」を格
納すべく適合された第二セル2とを有している。各セル
は、高度にドープした部分4と軽度にドープした部分6
とを有するドレイン領域と、ゲート電極8と、高度にド
ープした部分10と軽度にドープした部分12とを有す
るソース領域を有している。セル1及び2はフィールド
酸化膜領域16により互いに離隔されている。各セルの
ゲート8はソース10及びドレイン6から図示した如く
酸化物層17,18,19により絶縁されている。
2. Description of the Related Art Read-only memory (ROM) is a semiconductor memory that has permanently stored information that can be read but cannot be erased or rewritten. In most applications, the information stored in ROM is written into memory during the manufacture of ROM memory devices. FIG. 1 shows a conventional ROM in the xz plane.
It is a schematic sectional drawing of a semiconductor device. The device shown here
It has a first cell 1 adapted to store a "1" and a second cell 2 adapted to store a "0". Each cell has a highly doped portion 4 and a lightly doped portion 6
And a source region having a gate electrode 8 and a highly doped portion 10 and a lightly doped portion 12. Cells 1 and 2 are separated from each other by a field oxide region 16. The gate 8 of each cell is insulated from the source 10 and drain 6 by oxide layers 17, 18, 19 as shown.

【0003】セル2において、ゲート8下側の酸化物層
19の厚さはセル1のゲート8下側の酸化物層17の厚
さよりも著しく小さい。この差は、該セルの情報の内容
を表わしている。適宜の正電圧がセル2のゲート8へ印
加されると、十分な大きさの電界が発生されて領域6と
10との間に一時的なN型チャンネル(不図示)を形成
する。従って、ゲート8へ電圧が印加されると、セル2
のトランジスタ装置を介して電流が流れる。セル2のト
ランジスタは「オン」即ち活性状態であり且つ該セルは
「0」を格納する。
In cell 2, the thickness of oxide layer 19 below gate 8 of cell 1 is significantly smaller than the thickness of oxide layer 17 below gate 8 of cell 1. This difference represents the information content of the cell. When a suitable positive voltage is applied to the gate 8 of the cell 2, an electric field of sufficient magnitude is generated to form a temporary N-type channel (not shown) between the regions 6 and 10. Therefore, when a voltage is applied to the gate 8, the cell 2
An electric current flows through the transistor device. The transistor of cell 2 is "on" or active and it stores "0".

【0004】セル2のゲート8へ印加される電圧がセル
1のゲート8へ印加されると、酸化物層17のより大き
な厚さがドレインからソースへ電流が流れることを許容
するのに十分に強い電界を形成することを防止する。従
って、セル1のトランジスタは、この電圧がそのゲート
8へ印加される場合に、ターンオンすることはない。セ
ル1は非活性状態であり、従って「1」を読取る。勿
論、「0」及び「1」は単なる取決めに過ぎない。オフ
状態にあるセルを「0」セルとし且つオン状態にあるセ
ルを「1」セルと考えることも可能である。
When the voltage applied to the gate 8 of cell 2 is applied to the gate 8 of cell 1, the greater thickness of oxide layer 17 is sufficient to allow current to flow from the drain to the source. Prevents the formation of a strong electric field. Therefore, the transistor of cell 1 will not turn on when this voltage is applied to its gate 8. Cell 1 is inactive and thus reads a "1". Of course, "0" and "1" are merely agreements. It is also possible to consider a cell in the off state as a "0" cell and a cell in the on state as a "1" cell.

【0005】しかしながら、従来のROMセル2の構成
は、ゲート酸化物破壊として知られる現象であるゲート
酸化膜の電気的ブレークダウンに露呈される場合があ
る。ウエハ表面上に多結晶シリコン(ポリシリコン)ゲ
ート領域8を画定するためのプラズマエッチング期間
中、又はイオン注入期間中に、ポリシリコンゲート領域
が電荷を維持することが可能である。従って、ポリシリ
コンゲート領域8とその下側に存在する基板との間に電
圧が発生する。この電圧の大きさは酸化物の厚さの関数
である。酸化物の単位面積当り、ポリシリコンゲート領
域と基板との間の電圧は酸化物の厚さが増加するに従い
増加する。逆に、基板とポリシリコンゲート領域との間
の電圧は、酸化物の厚さが減少するに従い減少する。
However, the structure of the conventional ROM cell 2 may be exposed to electrical breakdown of the gate oxide film, which is a phenomenon known as gate oxide breakdown. It is possible that the polysilicon gate region retains charge during plasma etching to define a polycrystalline silicon (polysilicon) gate region 8 on the wafer surface or during ion implantation. Therefore, a voltage is generated between the polysilicon gate region 8 and the underlying substrate. The magnitude of this voltage is a function of oxide thickness. The voltage between the polysilicon gate region and the substrate per unit area of oxide increases as the oxide thickness increases. Conversely, the voltage between the substrate and the polysilicon gate region decreases as the oxide thickness decreases.

【0006】図2は、y−z面内におけるセル2のゲー
ト領域を示した概略断面図である。上述した理由によ
り、ROMセル2において、ゲート酸化膜破壊が発生し
且つROMセル2は適切に機能するものではない。ゲー
ト酸化膜上の電圧は次式で与えられる。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing the gate region of the cell 2 in the yz plane. For the above-mentioned reason, the gate oxide film breakdown occurs in the ROM cell 2 and the ROM cell 2 does not function properly. The voltage on the gate oxide is given by:

【0007】[0007]

【数1】 [Equation 1]

【0008】尚、Q=単位面積当りの電荷 A=面積 C=単位面積当りの容量 G=ゲート F=フィールド酸化膜 この式は次式の如く書直すことが可能である。Q = charge per unit area A = area C = capacitance per unit area G = gate F = field oxide film This equation can be rewritten as the following equation.

【0009】[0009]

【数2】 [Equation 2]

【0010】単位容量はεox/tで表わすことが可能で
あり、又、εox=酸化物の誘電定数及びt=酸化物の厚
さである。ゲート酸化膜破壊は、V/tg >10V/1
00Åの場合に発生する。従って、上の式(2)から、
g /tf が小さい場合にAf/Ag が大きい場合に、
即ち約1/30である場合に、破壊が発生する蓋然性が
最も高い。従って、図2において、領域18及び19の
面積の比が大きく、一方領域18に対する領域19の厚
さの比が小さい場合に破壊が発生する。
The unit capacitance can be expressed as ε ox / t, and ε ox = the dielectric constant of the oxide and t = the thickness of the oxide. Gate oxide breakdown is V / t g > 10V / 1
Occurs when 00Å. Therefore, from equation (2) above,
When A f / A g is large when t g / t f is small,
That is, when it is about 1/30, the probability that the breakage will occur is highest. Therefore, in FIG. 2, destruction occurs when the area ratio of the regions 18 and 19 is large and the thickness ratio of the region 19 to the region 18 is small.

【0011】従来のROM装置においては、フィールド
酸化膜の厚さは約6000Åであり、且つゲート酸化膜
厚さは約800Åであり、即ちその比は7.5対1であ
る。この比において、電圧差は、ゲート酸化膜破壊が比
較的たまにしか発生しない現象であるようなものであ
る。しかしながら、集積回路の製造技術における技術的
進歩により、z方向(及び、x及びy方向においても)
特徴寸法をスケーリングすることにより装置密度が著し
く改善されている。その結果、フィールド酸化膜領域と
ゲート酸化膜領域との間の厚さの比は著しく変化されて
いる。新たな装置では、フィールド酸化膜厚さとゲート
酸化膜厚さとの比が6000Å対200Å、即ち30対
1の比を有する場合もある。より新しい装置の場合に
は、ポリシリコンの幾何学的形状のほとんどがフィール
ド酸化膜上にあり且つその小さな残存区域がゲート酸化
膜上に存在するものであり、このゲート酸化膜の破壊は
従来のより大きな装置の場合よりもその発生の蓋然性は
一層高くなっている。
In the conventional ROM device, the thickness of the field oxide film is about 6000Å and the gate oxide film thickness is about 800Å, that is, the ratio is 7.5: 1. At this ratio, the voltage difference is such that the gate oxide breakdown is a phenomenon that occurs relatively infrequently. However, due to technological advances in integrated circuit manufacturing technology, the z direction (and also in the x and y directions)
Device density is significantly improved by scaling feature sizes. As a result, the thickness ratio between the field oxide region and the gate oxide region has changed significantly. Newer devices may have a ratio of field oxide thickness to gate oxide thickness of 6000Å to 200Å, or 30: 1. In newer devices, most of the polysilicon geometry is on the field oxide and a small residual area of it is on the gate oxide, and this gate oxide breakdown is conventional. It is much more likely to occur than it would be with a larger device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、「オン」又は
「オフ」条件でROMセルをプログラム即ち書込むため
にゲート酸化膜又はフィールド酸化膜を使用することに
依存することのないROMセル構成体及びROMセル構
成体の製造方法を提供している。この様な構成体でプロ
グラム即ち書込まれているセルにおいてのゲート酸化膜
破壊の蓋然性は著しく減少されている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a ROM cell that does not rely on using a gate oxide or field oxide to program the ROM cell under "on" or "off" conditions. A method of manufacturing a structure and a ROM cell structure is provided. The probability of gate oxide breakdown in cells programmed with such a structure is significantly reduced.

【0013】本発明の1実施形態によれば、例えばNチ
ャンネル装置などのようなROMセルが、N+導電型ソ
ースとそのチャンネルとの間に挿入されたP+導電型注
入部を有している。このP+型注入部は逆接合ダイオー
ドを形成しており、且つドレインからソースへ向けて延
在するNチャンネルへのオーミック接続を防止する。こ
のP+型注入部を有するROMセルは、非活性状態即ち
「オフ」へプログラムされる。「オン」となるべく構成
されているROMセルはこのP+型注入部を有するもの
ではない。換言すると、選択した電圧を印加するとP型
注入部を有することのないROMセルのみをターンオン
させ、それらを有することのないものをターンオンさせ
ることはない。従って、その結果得られるROM装置
は、オン及びオフ状態に個々のセルをプログラム即ち書
込むためにゲート酸化膜ではなくフィールド酸化膜を使
用することを必要とするものではない。ポリシリコン行
ラインがそれらのゲートがゲート酸化膜を有する全ての
セルを有しており且つ何れのセルもフィールド酸化膜ゲ
ートを有するものではないので、Af /Ag は最小とさ
れる。更に、本技術は、オフ状態即ち非活性状態へプロ
グラム即ち書込まれたセルが、オン状態即ち活性状態に
プログラム即ち書込まれたセルから視覚的に区別不可能
なものとすることを可能としている。この特徴は、視覚
的な検査により判別することを禁止しており且つROM
プログラムコードを許可なく使用することに対する安全
性を与えている。
In accordance with one embodiment of the present invention, a ROM cell, such as an N-channel device, has a P + conductivity type implant inserted between the N + conductivity type source and its channel. The P + type implant forms a reverse junction diode and prevents ohmic connection to the N channel extending from the drain to the source. ROM cells having this P + type implant are programmed to the inactive or "off" state. ROM cells that are configured to be "on" do not have this P + type implant. In other words, the application of the selected voltage turns on only those ROM cells that do not have P-type implants and not those that do not. Therefore, the resulting ROM device does not require the use of field oxide rather than gate oxide to program the individual cells into the on and off states. A f / A g is minimized because the polysilicon row lines have all cells whose gates have a gate oxide and neither cell has a field oxide gate. Further, the present technique allows cells programmed to an off or inactive state to be visually indistinguishable from cells programmed to an on or active state. There is. This feature prohibits discrimination by visual inspection and ROM
It provides security against unauthorized use of program code.

【0014】本発明の別の実施形態によれば、典型的な
ソース/ドレインP+型注入を、ドレイン及びソースN
+型注入の形成後であるが、ウエハ上に金属層を形成す
る前に実施する。典型的なP+注入は、1×1019原子
数/cm3 を濃度を有しており、且つP+/N+界面に
おいてリーク性のダイオードを形成する。従って、その
結果得られるトランジスタのソースは本装置の本体へ接
続される。その結果得られるROMアレイは、これらの
装置の「T」レイアウトに形成される。
In accordance with another embodiment of the present invention, a typical source / drain P + type implant is used for drain and source N.
It is performed after forming the + type implant but before forming the metal layer on the wafer. A typical P + implant has a concentration of 1 × 10 19 atoms / cm 3 and forms a leaky diode at the P + / N + interface. Therefore, the source of the resulting transistor is connected to the body of the device. The resulting ROM array is formed in the "T" layout of these devices.

【0015】本発明の更に別の実施形態によれば、RO
Mアレイを「X」レイアウトの形態に形成し、「T」レ
イアウトを使用した場合に達成される密度を超えて単位
面積当りのROMセル密度を改善させることが可能であ
る。更に、「X」レイアウト構成においては、メタリゼ
ーションの後にプログラミング用のマスクを使用するこ
とが可能である。P+/N+ダイオードは減少されたド
ーパント濃度のためにリーク性ではなく、且つ該トラン
ジスタのソースはもはや本体へ接続されることを必要と
はしない。
According to yet another embodiment of the present invention, the RO
It is possible to form M arrays in the form of an "X" layout to improve ROM cell density per unit area beyond that achieved using the "T" layout. Furthermore, in the "X" layout configuration, it is possible to use masks for programming after metallization. The P + / N + diode is not leaky due to the reduced dopant concentration, and the source of the transistor no longer needs to be connected to the body.

【0016】[0016]

【実施例】図3は、本発明の一実施例に基づいて構成さ
れたP−導電型半導体シリコン基板22上に構成された
ROM装置20の概略断面図を示している。市販用の実
施形態においては、ROMが数千個又は数百万個のセル
を有するものであることが通常であるが、ROM装置2
0の説明の便宜上、第一セル24及び第二セル40を示
す装置20が図示されていることに注意すべきである。
第一セル24は、ドレインを有しており、該ドレインは
一層高度にドープしたN+型領域26と軽度にドープし
たN−領域28とから構成することが可能である。セル
24のソースは、軽度にドープしたN−領域30とN+
とから構成することが可能である。典型的には二酸化シ
リコンであるゲート絶縁層34が、多結晶シリコンゲー
ト36とセル基板とに間に配設されている。この層の厚
さはROMセル内に格納すべき情報に依存するものでは
ない。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a ROM device 20 formed on a P-conductivity type semiconductor silicon substrate 22 formed according to an embodiment of the present invention. In a commercial embodiment, the ROM device typically has thousands or millions of cells, but the ROM device 2
It should be noted that the device 20 showing the first cell 24 and the second cell 40 is shown for convenience of explanation of FIG.
The first cell 24 has a drain, which may be composed of a more highly doped N + type region 26 and a lightly doped N− region 28. The sources of cell 24 are lightly doped N- region 30 and N +.
It can be composed of A gate insulating layer 34, typically silicon dioxide, is disposed between the polycrystalline silicon gate 36 and the cell substrate. The thickness of this layer does not depend on the information to be stored in the ROM cell.

【0017】酸化物層34は十分に薄く形成されてお
り、典型的には100Å乃至200Åの厚さであり、従
ってゲート36へ正電圧が印加される場合には、十分な
大きさの電界が形成されて、一時的なN型チャンネル
(不図示)が形成され本トランジスタを介して電流が流
れる。従って、セル24のトランジスタは「オン」即ち
活性状態にプログラム即ち書込みが行なわれ、且つ、従
来技術においては、そのセルがアドレスされる場合に
は、そのセルは「0」として「読取られる」ものであ
る。
Oxide layer 34 is sufficiently thin, typically 100 Å to 200 Å thick, so that when a positive voltage is applied to gate 36, a sufficiently large electric field is applied. Once formed, a temporary N-type channel (not shown) is formed and current flows through the transistor. Thus, the transistor of cell 24 is programmed to "on" or active, and in the prior art, when the cell is addressed, the cell is "read" as "0". Is.

【0018】図4はROMセル24に対する概略図を示
している。N+型ドレイン26の抵抗は、ゲート36、
ソースの軽度にドープした部分30及びN+ソース32
と直列して示されている。該ドレインの軽度にドープし
た部分28の抵抗は図4には示されていない。なぜなら
ば、その電気的抵抗は無視可能なものであり且つ軽度に
ドープした部分30の10%未満に過ぎないからであ
る。
FIG. 4 shows a schematic diagram for the ROM cell 24. The resistance of the N + type drain 26 is the gate 36,
Lightly doped portion 30 of source and N + source 32
Are shown in series. The resistance of the lightly doped portion 28 of the drain is not shown in FIG. Because its electrical resistance is negligible and is less than 10% of the lightly doped portion 30.

【0019】図3におけるROM装置20は別のセル4
0を有している。フィールド酸化膜42が、セル24を
セル40から電気的に分離するために使用されており、
且つ典型的に基板上の共通のソース領域を共用するセル
からなるグループを取囲んでおり、これらのセルを他の
近くのセルから分離させている。セル40はセル24と
同様の態様で構成されており、且つN+型領域44及び
軽度にドープした領域46から構成されるドレインを有
すると共に軽度にドープしたドレイン領域48及びN+
型領域50から構成されるソースを有している。酸化物
領域52は、更に、ポリシリコンゲート54を基板22
から離隔させている。しかしながら、セル40におい
て、P+型ドーパントが領域48内に拡散又は注入され
ており、領域50に隣接してP+領域56を形成し、そ
の際に、以下に説明する如く、セルが動作することを防
止するダイオードブロッキングオーミックコンタクトを
形成する。P+領域ドーパントは1μmの幅である。従
って、セル40は「オフ」即ち非活性状態にあり、且つ
読取られた場合に、「1」を格納するものと考えられ
る。
The ROM device 20 in FIG.
It has 0. Field oxide 42 is used to electrically isolate cell 24 from cell 40,
It also encloses a group of cells that typically share a common source region on the substrate, separating these cells from other nearby cells. Cell 40 is constructed in a similar manner to cell 24 and has a drain composed of an N + type region 44 and a lightly doped region 46 and a lightly doped drain region 48 and N +.
It has a source composed of the mold region 50. The oxide region 52 further includes a polysilicon gate 54 on the substrate 22.
Away from. However, in the cell 40, a P + type dopant is diffused or implanted into the region 48 to form a P + region 56 adjacent the region 50, with the cell operating as described below. Form diode blocking ohmic contacts to prevent. The P + region dopant is 1 μm wide. Therefore, cell 40 is considered to store a "1" when in the "off" or inactive state and when read.

【0020】図5はセル40の概略図であり、その場
合、P+型注入領域56は、ソースコンタクト50と軽
度にドープした領域48との間にダイオード58及び5
9を形成する。従って、チャンネルに対して逆バイアス
接合が存在する。動作について説明すると、電圧がセル
40のゲート54へ印加されると、P+注入部56から
発生する逆バイアス接合が、領域44と50との間にチ
ャンネルを形成することを防止する。従って、セル40
のトランジスタは非導電状態を維持する。従って、セル
40は常にオフであり、該セルの値はアドレスされた場
合に「1」である。
FIG. 5 is a schematic diagram of cell 40, in which P + type implant region 56 includes diodes 58 and 5 between source contact 50 and lightly doped region 48.
9 is formed. Therefore, there is a reverse bias junction for the channel. In operation, when a voltage is applied to the gate 54 of the cell 40, the reverse bias junction generated from the P + implant 56 prevents formation of a channel between regions 44 and 50. Therefore, the cell 40
Transistor remains non-conductive. Therefore, cell 40 is always off and the value of that cell is "1" when addressed.

【0021】「0」を格納すべくプログラムされたセル
24と「1」を格納すべくプログラムされたセル40と
の比較は、セルトランジスタの導電度が図1の従来の装
置における如く、ゲート酸化膜の厚さにより支配される
ものではないことを示している。その代わりに、セルト
ランジスタの導電度は、ソースとドレインとの間での電
荷の流れを禁止するP+型注入部56が存在するか否か
によって決定される。そのために、ROMアレイのゲー
ト酸化膜は、ROMセルの所望のプログラムした値には
無関係に、一様な厚さに構成することが可能である。従
って、セル24のゲート36下側のゲート酸化膜34
は、セル4のゲート54下側の酸化膜52よりも一層薄
く構成することは必要ではない。ゲート酸化膜厚さ(2
00Å)に対するフィールド酸化膜(6000Å)の比
は、従来の電界効果トランジスタに対して典型的な値で
ある30のオーダーである。大部分がフィールド酸化膜
上にあり小さなパーセント部分(10%未満)が薄いゲ
ート酸化膜上にあるに過ぎないポリシリコンラインによ
り発生されゲート酸化膜破壊及びROMセルの障害を発
生させることの可能な高電圧のポリシリコン対基板の電
圧差は回避される。その際に、製品歩留り及び信頼性が
向上される。
A comparison of cell 24 programmed to store a "0" with cell 40 programmed to store a "1" shows that the conductivity of the cell transistors is the same as in the conventional device of FIG. It is shown that it is not governed by the thickness of the film. Instead, the conductivity of the cell transistor is determined by the presence of a P + type implant 56 that inhibits the flow of charge between the source and drain. Therefore, the gate oxide of the ROM array can be constructed to a uniform thickness regardless of the desired programmed value of the ROM cell. Therefore, the gate oxide film 34 under the gate 36 of the cell 24 is
Need not be made thinner than the oxide film 52 below the gate 54 of the cell 4. Gate oxide film thickness (2
The ratio of field oxide (6000Å) to 00Å) is on the order of 30, which is typical for conventional field effect transistors. Capable of causing gate oxide breakdown and ROM cell failure caused by polysilicon lines that are mostly on the field oxide and a small percentage (less than 10%) on the thin gate oxide. High voltage polysilicon to substrate voltage differences are avoided. At that time, product yield and reliability are improved.

【0022】好適実施例においては、領域56を形成す
るために使用されるP+注入部はROM装置を製造する
ために使用されるスタンダードなCMOSプロセスにお
いて遅い時期に注入される。図6は、本発明のROM装
置を製造するプロセス即ち方法を説明するのに有用な部
分的に完成されたROM装置の斜視図を示している。図
6の部分的に完成したROMは、共通ソース領域を有す
る二つのROMセルを示している。本装置は、ゲート酸
化物領域64及び66上に形成した二つのポリシリコン
ゲート領域60及び62を有している。ポリシリコンゲ
ート領域60及び62のみならず酸化物領域64及び6
6及びフィールド酸化膜領域68は、当該技術において
公知な技術に基づいて形成されている。
In the preferred embodiment, the P + implant used to form region 56 is implanted late in the standard CMOS process used to fabricate the ROM device. FIG. 6 illustrates a perspective view of a partially completed ROM device that is useful in explaining the process of manufacturing the ROM device of the present invention. The partially completed ROM of FIG. 6 shows two ROM cells with a common source region. The device has two polysilicon gate regions 60 and 62 formed over gate oxide regions 64 and 66. Oxide regions 64 and 6 as well as polysilicon gate regions 60 and 62
6 and the field oxide film region 68 are formed by a technique known in the art.

【0023】次に、図7に示した如く、図6の構成体を
公知の技術を使用してN導電型不純物でドーピングし、
本構成体がポリシリコン又はフィールド酸化膜で被覆さ
れていない箇所にN型領域を形成する。その結果、軽度
にドープされたN型領域72,74,76が形成され
る。これらの軽度にドープされた領域は、燐で約2×1
17原子数/cm3 の不純物濃度へドープされる。
Next, as shown in FIG. 7, the structure of FIG. 6 is doped with an N-conductivity type impurity using a known technique,
An N-type region is formed in a portion where this structure is not covered with polysilicon or a field oxide film. As a result, lightly doped N-type regions 72, 74, 76 are formed. These lightly doped regions are about 2 × 1 with phosphorus.
Doped to an impurity concentration of 0 17 atoms / cm 3 .

【0024】図8において、公知の技術に基づいて、酸
化物スペーサ78を熱的に成長させ且つエッチバックさ
せてN+選択マスクを形成する。次いで、図8の構成体
を当該技術分野において公知の技術を使用してドーピン
グし、図9に示した如く、N+領域84,85,86を
形成する。N+型領域は、砒素の1020原子数/cm3
の濃度を有している。
In FIG. 8, oxide spacers 78 are thermally grown and etched back to form an N + select mask, according to known techniques. The structure of FIG. 8 is then doped using techniques known in the art to form N + regions 84, 85, 86, as shown in FIG. The N + type region is 10 20 atoms / cm 3 of arsenic.
Has a concentration of.

【0025】典型的なCMOS製造プロセスにおいて
は、次いで、N選択マスクのネガティブ(即ち、補元)
を図9の構成体へ適用して、CMOS装置上にPMOS
トランジスタのP+ソース/ドレイン領域を画定する。
このプロセスにおいて、P+注入部を所望する領域にお
いて該マスクを開口させることにより、本発明のオフに
プログラムされたセルの中におけるP+注入部の位置を
画定することに加えて、CMOSプロセスフローの補元
マスクを使用することが可能である。その結果得られる
構成体は図10に示した如きものであり、その場合、図
面の右側におけるトランジスタはP+注入90へ露呈さ
れており、その際に該トランジスタを非活性状態へプロ
グラムしており、且つ図面の左側におけるトランジスタ
はP+注入部が形成されないようにマスクが施されてい
た。注意すべきことであるが、全てのROMトランジス
タはソースN+においてギャップを有しており、従って
アレイをプログラムするためにP+マスクを使用するこ
とが必要であるに過ぎない。LDDのN型注入部が該ギ
ャップをブリッジ即ち架橋させてP+を有することのな
い装置がソースからドレインへ電流を導通させることを
可能としている。次いで、本構成体上に金属層を付着形
成して相互接続部を与える。従って、本発明の構成体
は、CMOS装置を製造するために使用されるプロセス
から逸脱することなしに達成することが可能である。本
プロセスにおいてはボロンであるがP+型不純物の近似
的な濃度は5×1019原子数/cm3 である。
In a typical CMOS fabrication process, then the negative (ie complement) of the N-select mask.
Applied to the structure of FIG. 9 to form a PMOS on the CMOS device.
It defines the P + source / drain regions of the transistor.
In this process, in addition to defining the location of the P + implant in the off-programmed cells of the present invention, by opening the mask in the desired regions of the P + implant, the CMOS process flow is supplemented. It is possible to use the original mask. The resulting structure is as shown in FIG. 10, where the transistor on the right side of the drawing is exposed to P + implant 90, while programming the transistor to the inactive state, In addition, the transistor on the left side of the drawing was masked so that the P + implant was not formed. It should be noted that all ROM transistors have a gap at the source N +, so it is only necessary to use the P + mask to program the array. The N-type implant of the LDD bridges the gap to allow a device without P + to conduct current from the source to the drain. A metal layer is then deposited over the structure to provide the interconnect. Thus, the inventive structure can be achieved without departing from the process used to fabricate CMOS devices. In this process, although boron is used, the approximate concentration of the P + type impurity is 5 × 10 19 atoms / cm 3 .

【0026】図11は本発明技術を使用して得られるR
OMセルレイアウトを示した概略平面図である。図11
において、ROMセルは直交する行及び列の形態に配列
されており「T」レイアウトを形成している。図11に
おいて、トランジスタからなる二つの行170及び17
2及び五つの列180−185が示されており、2×5
マトリクスを形成している。勿論、所望の大きさのマト
リクスを形成することが可能である。本構成体は、コン
パクトにROMトランジスタを配列させている。例え
ば、行170列180内に位置されているトランジスタ
は、ドレイン190と、ポリシリコンゲート191と、
ソース192とから構成されている。行172列180
に位置されているトランジスタは、ソース192と、ポ
リシリコンゲート194と、ドレイン196とから構成
されている。ドレインビア(貫通孔)198は、図面に
示した如く、上側に存在する金属層M1とコンタクトし
ている。第二金属層M2(不図示)は本装置のソース領
域とコンタクトするために使用されている。ビア200
及び202が金属層M2へのコンタクトを与えている。
好適実施例の場合の近似的な寸法は図11においてミク
ロン単位で示されている。図示した単位の場合、本装置
は、17.6μm2 /ROMビットの面積密度を有して
いる。
FIG. 11 shows R obtained using the technique of the present invention.
It is a schematic plan view showing an OM cell layout. 11
In, the ROM cells are arranged in orthogonal rows and columns to form a "T" layout. In FIG. 11, two rows 170 and 17 of transistors are shown.
Two and five columns 180-185 are shown, 2 × 5
Forming a matrix. Of course, it is possible to form a matrix having a desired size. In this structure, ROM transistors are arranged compactly. For example, a transistor located in row 170, column 180 may include a drain 190, a polysilicon gate 191, and
It is composed of a source 192. Row 172 column 180
The transistor located at is composed of a source 192, a polysilicon gate 194 and a drain 196. The drain via (through hole) 198 is in contact with the upper metal layer M1 as shown in the drawing. The second metal layer M2 (not shown) is used to contact the source region of the device. Via 200
And 202 provide contacts to the metal layer M2.
Approximate dimensions for the preferred embodiment are shown in microns in FIG. In the unit shown, the device has an areal density of 17.6 μm 2 / ROM bits.

【0027】P+注入を使用していないので、図11を
更に検討すると、列180内に位置されているトランジ
スタの両方が「0」を格納していることが理解される。
しかしながら、行70列83内に位置されているトラン
ジスタ及び行172列182内に位置されているトラン
ジスタは「1」を格納すべく構成されている。両方のト
ランジスタは、前述した如く、それぞれの装置のゲート
領域とソース領域との間にP+型注入部210,212
を有している。注意すべきことであるが、本発明の構成
においては、「オフ」にプログラムされるセルは、「オ
ン」にプログラムされているセルとは視覚的に区別する
ことは不可能である。図1に示した典型的なROMセル
においては、「オン」セルの区別しうる物理的な特徴で
ある薄いゲート酸化膜がポリシリコンゲート物質の下側
に位置されており従って視覚的に検査することが可能で
ある。従って、本発明の構成はROMプログラムに対し
付加的なセキュリティ(安全性)を与えている。
Since P + implant is not used, a further examination of FIG. 11 shows that both of the transistors located in column 180 store a "0".
However, the transistor located in row 70 column 83 and the transistor located in row 172 column 182 are configured to store a "1". Both transistors have P + type implants 210, 212 between the gate and source regions of their respective devices, as described above.
have. It should be noted that in the arrangement of the present invention, cells programmed "off" are visually indistinguishable from cells programmed "on". In the typical ROM cell shown in FIG. 1, a distinguishing physical feature of the "on" cell is a thin gate oxide located underneath the polysilicon gate material and thus visually inspected. It is possible. Therefore, the structure of the present invention provides additional security to the ROM program.

【0028】CMOSプロセスにおけるP+注入濃度が
5×1019原子数/cm3 のオーダーであり且つN+濃
度が1020原子数/cm3 であるので、N+/P+界面
に形成されるダイオード62(図5参照)は、本発明の
構成体が前述した方法を使用して製造される場合に、逆
バイアス条件下において電流をリークさせる。P型注入
部がP型本体へのオーミックコンタクトを形成するの
で、該ソースはP型本体よりも一層高い電圧となること
はできない。この制限は、単一ノードへ接続されるトラ
ンジスタの数を制限する。従って、単一のドレインノー
ドへ接続した二つのトランジスタを有する上述した
「T」レイアウトが使用されている。
Since the P + implantation concentration in the CMOS process is on the order of 5 × 10 19 atoms / cm 3 and the N + concentration is 10 20 atoms / cm 3 , the diode 62 formed at the N + / P + interface (see FIG. 5) causes current to leak under reverse bias conditions when the inventive construction is manufactured using the method described above. The source cannot be at a higher voltage than the P-type body because the P-type implant forms an ohmic contact to the P-type body. This limit limits the number of transistors connected to a single node. Therefore, the "T" layout described above with two transistors connected to a single drain node has been used.

【0029】「X」レイアウトを使用して、ビット当り
の向上した面積密度を与えることが可能である。例え
ば、図12の実施例の場合、12.5μm2 /ROMビ
ットの密度が達成されている。12は、「X」レイアウ
トにおいて4個のセルを有するROM装置の概略平面図
である。各4個のセルがコンタクト252を介して接触
されている共通ソース250を共用している。各セル
は、ポリシリコンゲート254を有し且つドレイン25
6を有している。該ドレインは、ビア251を使用して
金属層へ接触されている。P+注入部260が該セルの
うちの一つに対して示されており、そのセルを非活性状
態へプログラムしている。残りのセルはプログラム即ち
書込みが行なわれておらず、従って活性状態にある。注
意すべきことであるが、各ドレインコンタクトは4個の
装置により共用されており、且つ各ソースコンタクトが
4個の装置により共用されている。メモリアドレスを本
構成体における特定のROMトランジスタに対してデコ
ードするために、接地電圧は奇数又は偶数のソース列に
のみ供給されており、従って、ソースと接地との間のリ
ークに対する条件は存在しない。
An "X" layout can be used to provide improved areal density per bit. For example, in the case of the embodiment of FIG. 12, a density of 12.5 μm 2 / ROM bits has been achieved. 12 is a schematic plan view of a ROM device having four cells in the "X" layout. Each four cells share a common source 250 that is contacted via a contact 252. Each cell has a polysilicon gate 254 and a drain 25
Have six. The drain is contacted to the metal layer using via 251. P + implant 260 is shown for one of the cells, programming that cell to the inactive state. The remaining cells are not programmed or written and are therefore active. Note that each drain contact is shared by four devices, and each source contact is shared by four devices. To decode the memory address for a particular ROM transistor in this structure, the ground voltage is only applied to the odd or even source columns, so there is no requirement for leakage between the source and ground. ..

【0030】上述したプロセスを変更してROMをプロ
グラムするために使用されるP注入部用の付加的なマス
キングステップを使用することにより、「X」ROMレ
イアウトを形成することが可能である。この付加的なマ
スキングステップは、典型的なCMOSプロセスフロー
への付加的なステップであり、従って通常のものよりも
より軽度のP型物質のドーズ注入を使用することを可能
としている。例えば、ボロンの5×1017原子数/cm
3 の近似的な濃度を有する注入を使用することが可能で
ある。この濃度は、2×1017原子数/cm3 の燐の濃
度を有する軽度にドープした領域を過補償するのに十分
である。本構成体上に金を付着させた後にプログラミン
グマスクを使用することが可能である。図13は、
「X」レイアウト及び「T」レイアウト内に本発明を組
込んだROM装置を製造するために使用される処理の流
れを示したフローチャートである。理解される如く、こ
の処理の流れは、ステップ300におけるドレイン及び
ソース領域の形成の後に、P+領域の注入及びメタリゼ
ーションが異なったシーケンスで発生するという点を除
いて、類似したものである。
By modifying the process described above and using an additional masking step for the P implant used to program the ROM, it is possible to create an "X" ROM layout. This additional masking step is an additional step to the typical CMOS process flow, thus allowing the use of lighter dose implants of P-type material than usual. For example, 5 × 10 17 boron atoms / cm
It is possible to use an implant with an approximate concentration of 3 . This concentration is sufficient to overcompensate the lightly doped region with a phosphorus concentration of 2 × 10 17 atoms / cm 3 . It is possible to use the programming mask after depositing gold on the structure. Figure 13
3 is a flow chart showing the process flow used to manufacture a ROM device incorporating the present invention in an "X" layout and a "T" layout. As will be appreciated, the process flow is similar, except that after the drain and source regions are formed in step 300, the P + region implant and metallization occur in different sequences.

【0031】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。例えば、反対極性のROM装置をN型ドーパントに
対してP型ドーパントを置換し且つその逆の置換も行な
うことにより製造させることが可能である。
The specific embodiments of the present invention have been described above in detail, but the present invention should not be limited to these specific examples, and various modifications can be made without departing from the technical scope of the present invention. It goes without saying that the above can be modified. For example, ROM devices of opposite polarity can be made by substituting P-type dopants for N-type dopants and vice versa.

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

【図1】 従来のROM装置を示した概略断面図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional ROM device.

【図2】 別の面における従来のROM装置を示した概
略断面図。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a conventional ROM device in another aspect.

【図3】 本発明の一実施例に基づいて構成されたRO
M装置を示した概略断面図。
FIG. 3 is an RO configured according to an embodiment of the present invention.
The schematic sectional drawing which showed the M apparatus.

【図4】 本発明の一実施例に基づく活性状態にプログ
ラムしたROMセルを示した概略図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a ROM cell programmed to an active state according to an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の一実施例に基づいて非活性状態にプ
ログラムしたROMセルを示した概略図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a ROM cell programmed to an inactive state according to an embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の一実施例に基づいて部分的に完成し
たROMを示した概略斜視図。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a partially completed ROM according to an embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の一実施例に基づいて軽度にドープし
たドレイン及びソース電極領域を形成した部分的に完成
したROMを示した概略斜視図。
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a partially completed ROM with lightly doped drain and source electrode regions formed according to one embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の一実施例に基づいて二酸化シリコン
スペーサを成長させ且つエッチバックさせた部分的に完
成したROMを示した概略斜視図。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a partially completed ROM having silicon dioxide spacers grown and etched back according to one embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の一実施例に基づいてN型ドーパント
を注入させてドレイン及びソース領域を形成した部分的
に完成したROMを示した概略斜視図。
FIG. 9 is a schematic perspective view showing a partially completed ROM in which an N-type dopant is implanted to form drain and source regions according to an embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の一実施例に基づいてセルを非活性
状態にプログラムするためにP+注入部を具備するRO
Mセルを有する部分的に完成したROMを示した概略斜
視図。
FIG. 10 is an RO with a P + implant to program the cell into an inactive state according to one embodiment of the invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a partially completed ROM having M cells.

【図11】 本発明の一実施例に基づいて「T」構成に
構成したROM装置を示した概略平面図。
FIG. 11 is a schematic plan view showing a ROM device configured in a “T” configuration according to an embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の一実施例に基づいて「X」構成に
構成したROM装置を示した概略平面図。
FIG. 12 is a schematic plan view showing a ROM device configured in an “X” configuration according to an embodiment of the present invention.

【図13】 「X」又は「T」レイアウトを有し且つP
+注入部を具備するROMセルを組込んだROMを製造
するために使用する本発明の一実施例に基づくプロセス
を示したフローチャート図。
FIG. 13 has an “X” or “T” layout and P
FIG. 6 is a flow chart diagram illustrating a process according to one embodiment of the present invention used to manufacture a ROM incorporating a ROM cell with a + implant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 ROM装置 22 シリコン基板 24 第一セル 26 高度にドープしたN+型領域 28 軽度にドープしたN−領域 30 軽度にドープしたN−領域 32 N+型領域 34 ゲート絶縁層 36 ポリシリコンゲート 40 第二セル 42 フィールド酸化膜 44 N+型領域 46 軽度にドープした領域 48 軽度にドープした領域 50 N+型領域 52 酸化物領域 54 ポリシリコンゲート 56 P+領域 20 ROM Device 22 Silicon Substrate 24 First Cell 26 Highly Doped N + Type Region 28 Lightly Doped N− Region 30 Lightly Doped N− Region 32 N + Type Region 34 Gate Insulating Layer 36 Polysilicon Gate 40 Second Cell 42 Field oxide film 44 N + type region 46 Lightly doped region 48 Lightly doped region 50 N + type region 52 Oxide region 54 Polysilicon gate 56 P + region

Claims (37)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成されており且つ活性状態に
プログラムされた複数個の個別的格納セルと非活性状態
にプログラムされた複数個の格納セルとを具備するRO
M装置であって前記非活性状態にプログラムされたセル
のセル構成体において、前記基板上に配設して絶縁層が
設けられており、前記絶縁層上に配設して導電性ゲート
電極が設けられており、前記ゲート電極に隣接して前記
基板に配設して第一導電型のドレイン領域が設けられて
おり、前記ゲート電極に隣接しているが前記ドレイン領
域から離隔して前記基板に配設されて反対導電型の注入
領域が設けられており、前記注入領域に隣接し且つ前記
注入領域により前記ゲート電極から離隔されて前記基板
に形成された第一導電型のソース領域が設けられている
ことを特徴とするセル構成体。
1. An RO formed on a substrate and comprising a plurality of individual storage cells programmed to an active state and a plurality of storage cells programmed to an inactive state.
An M device in the cell structure of the inactivated programmed cell, wherein an insulating layer is provided on the substrate, and a conductive gate electrode is provided on the insulating layer. A first conductivity type drain region is provided on the substrate adjacent to the gate electrode, and the substrate is adjacent to the gate electrode but spaced from the drain region. And a source region of a first conductivity type formed on the substrate adjacent to the implantation region and separated from the gate electrode by the implantation region. A cell structure characterized by being provided.
【請求項2】 請求項1において、前記ゲート電極が多
結晶シリコンを有することを特徴とするセル構成体。
2. The cell structure according to claim 1, wherein the gate electrode comprises polycrystalline silicon.
【請求項3】 請求項1において、前記第一導電型がN
型を有しており且つ前記反対導電型がP型を有すること
を特徴とするセル構成体。
3. The method according to claim 1, wherein the first conductivity type is N.
A cell structure having a type and said opposite conductivity type being a P type.
【請求項4】 請求項1において、前記注入領域が約5
×1017乃至5×1019原子数/cm3 の間のドーパン
ト濃度を有することを特徴とするセル構成体。
4. The implant region of claim 1, wherein the implant region is about 5.
A cell construction having a dopant concentration between x10 17 and 5x10 19 atoms / cm 3 .
【請求項5】 基板上に形成したROM装置において、
非活性状態にプログラムされた複数個の格納セルが設け
られており、前記非活性状態にプログラムされた格納セ
ルが、 (a)第一導電型の第一ソースと、 (b)前記第一ソースに隣接した第二導電型の注入物
と、 (c)前記第一導電型から形成されており且つ前記注入
部から所定距離離隔された第一ドレインと、 (d)前記基板の表面上に位置されており且つ前記第一
ドレインに隣接した第一領域と前記注入部に隣接した第
二領域とを有する第一ポリシリコンゲートと、 (e)前記第一ポリシリコンゲートと前記基板の表面と
の間に配設された第一二酸化シリコン層と、 を有しており、且つ活性状態にプログラムされた複数個
の格納セルが設けられており、前記活性状態にプログラ
ムされた格納セルが、 (a)第一導電型の第二ソースと、 (b)前記第一導電型から形成されており且つ前記第二
ソースから所定距離離隔された第二ドレインと、 (c)前記基板の表面上に位置されており且つ前記第二
ドレインに隣接した第一領域と前記第二ソースに隣接し
た第二領域とを有する第二ポリシリコンゲートと、 (d)前記ポリシリコンゲートと前記基板の表面との間
に配設された第二二酸化シリコン層と、 を有することを特徴とするROM。
5. A ROM device formed on a substrate,
A plurality of storage cells programmed to an inactive state are provided, and the storage cells programmed to the inactive state include (a) a first source of a first conductivity type, and (b) the first source. An implant of a second conductivity type adjacent to, (c) a first drain formed of the first conductivity type and separated from the implant by a predetermined distance, and (d) located on the surface of the substrate. A first polysilicon gate having a first region adjacent to the first drain and a second region adjacent to the implant, and (e) the first polysilicon gate and the surface of the substrate. A first silicon dioxide layer disposed therebetween, and a plurality of storage cells programmed to an active state are provided, and the storage cells programmed to the active state are (A) a second source of the first conductivity type (B) a second drain formed of the first conductivity type and separated from the second source by a predetermined distance, and (c) located on the surface of the substrate and adjacent to the second drain. A second polysilicon gate having a first region and a second region adjacent to the second source; and (d) a second dioxide disposed between the polysilicon gate and the surface of the substrate. A ROM having a silicon layer.
【請求項6】 請求項5において、前記格納セルが
「T」レイアウトの形態に配設されていることを特徴と
するROM。
6. The ROM of claim 5, wherein the storage cells are arranged in a "T" layout.
【請求項7】 請求項5において、前記複数個の格納セ
ルが「X」レイアウトの形態に配設されていることを特
徴とするROM。
7. The ROM of claim 5, wherein the plurality of storage cells are arranged in an "X" layout.
【請求項8】 請求項5において、前記第一及び第二ド
レインが、更に、第一導電型から形成されており且つそ
れぞれ第一及び第二ポリシリコンゲートの第一領域に隣
接して位置されているドレイン電極を有することを特徴
とするROM。
8. The method of claim 5, wherein the first and second drains are further formed of a first conductivity type and are located adjacent the first regions of the first and second polysilicon gates, respectively. A ROM having a drain electrode formed therein.
【請求項9】 請求項5において、前記第一導電型がN
型物質を有しており且つ前記第二導電型がN型物質を有
していることを特徴とするROM。
9. The method according to claim 5, wherein the first conductivity type is N.
A ROM having a type substance and the second conductivity type having an N type substance.
【請求項10】 請求項5において、前記第一ソース及
び基板が実質的に同一の電位にあることを特徴とするR
OM。
10. The R according to claim 5, wherein the first source and the substrate are at substantially the same potential.
OM.
【請求項11】 請求項6において、前記注入部が約5
×1019原子数/cm3 のドーパント濃度を有すること
を特徴とするROM。
11. The injection portion according to claim 6, wherein the injection portion is approximately 5
A ROM having a dopant concentration of × 10 19 atoms / cm 3 .
【請求項12】 請求項7において、前記注入部が約5
×1017原子数/cm3 のドーパント濃度を有すること
を特徴とするROM。
12. The injection part according to claim 7, wherein
A ROM having a dopant concentration of × 10 17 atoms / cm 3 .
【請求項13】 複数個のROMセルを有しており且つ
ゲート酸化物層及びその表面上に形成されたポリシリコ
ンゲートを有しており且つ前記ポリシリコンゲートに隣
接して第一導電型のドレインが形成されると共に所定距
離離隔して第一導電型のソースが形成されている基板上
に形成されたROMを製造する方法において、所望のプ
ログラミングパターンに従って非活性状態へプログラム
されるべき選択したROMセルの与えられた領域を除い
て前記基板の表面上にマスクを形成し、前記ソース及び
ポリシリコンゲートに隣接した前記与えられた領域内に
第二導電型の物質を注入して前記選択したROMセル内
のソースとドレインとの間に第二導電型の注入部を形成
する、上記各ステップを有することを特徴とする方法。
13. A plurality of ROM cells, a gate oxide layer, and a polysilicon gate formed on the surface of the gate oxide layer, the polysilicon gate being adjacent to the polysilicon gate, and being of a first conductivity type. In a method of manufacturing a ROM formed on a substrate on which a drain is formed and a source of a first conductivity type is formed at a predetermined distance from each other, selected to be programmed to an inactive state according to a desired programming pattern. The mask is formed on the surface of the substrate except the given region of the ROM cell, and the second conductivity type material is injected into the given region adjacent to the source and the polysilicon gate. A method comprising the steps of forming a second conductivity type implant between a source and a drain in a ROM cell.
【請求項14】 請求項13において、更に、ドレイン
コンタクト及びソースコンタクトを形成するステップを
有しており、前記マスクを形成するステップ及び前記物
質を注入するステップが、前記ドレインコンタクト及び
ソースコンタクトを形成するステップの前に行なわれる
ことを特徴とする方法。
14. The method according to claim 13, further comprising the step of forming a drain contact and a source contact, wherein the step of forming the mask and the step of implanting the material form the drain contact and the source contact. The method is performed before the step of performing.
【請求項15】 請求項14において、前記物質を注入
するステップが、約5×1019原子数/cm3 の濃度へ
第二導電型の物質を注入することを特徴とする方法。
15. The method of claim 14, wherein the step of implanting the material comprises implanting the material of the second conductivity type to a concentration of about 5 × 10 19 atoms / cm 3 .
【請求項16】 請求項14において、前記ROMが
「T」のレイアウトに形成されることを特徴とする方
法。
16. The method of claim 14, wherein the ROM is formed in a “T” layout.
【請求項17】 請求項13において、更に、メタリゼ
ーションによりドレインコンタクト及びソースコンタク
トを形成するステップを有しており、前記マスクを形成
するステップ及び前記物質を注入するステップが、前記
ドレインコンタクト及びソースコンタクトを形成するス
テップの後に行なわれることを特徴とする方法。
17. The method according to claim 13, further comprising the steps of forming a drain contact and a source contact by metallization, wherein the step of forming the mask and the step of implanting the material include the drain contact and the source. A method which is performed after the step of forming the contact.
【請求項18】 請求項17において、前記物質を注入
するステップが、約5×1017原子数/cm3 の濃度へ
第二導電型の物質を注入することを特徴とする方法。
18. The method of claim 17, wherein the step of injecting the material comprises injecting the material of the second conductivity type to a concentration of about 5 × 10 17 atoms / cm 3 .
【請求項19】 請求項17において、前記ROMが
「X」レイアウトに形成されることを特徴とする方法。
19. The method of claim 17, wherein the ROM is formed in an "X" layout.
【請求項20】 請求項13において、前記第二導電型
の物質を注入するステップがP型物質を注入するステッ
プを有することを特徴とする方法。
20. The method of claim 13, wherein injecting the second conductivity type material comprises injecting a P-type material.
【請求項21】 ROMを製造する方法において、共通
基板内に複数個のトランジスタを形成し、尚各トランジ
スタは所定距離互いに離隔されており第一導電型からな
るソース領域及びドレイン領域を有しており、前記ソー
ス及びドレイン領域の各々は高度にドープした主要部分
と軽度にドープした部分とを有しており、且つ前記トラ
ンジスタは、更に、前記基板の表面上に位置しており且
つ前記軽度にドープした部分に隣接したゲート電極を有
しており、所望のプログラミングコードに従って選択し
たトランジスタをマスクし、前記複数個のトランジスタ
を第二導電型の注入に露呈させて前記ソースの前記軽度
にドープした部分において且つ前記ソースの前記高度に
ドープした主要部分に隣接して反対導電型の注入領域を
形成する、上記各ステップを有しており、前記注入部を
有する前記トランジスタが非活性状態へプログラムされ
ることを特徴とする方法。
21. A method of manufacturing a ROM, wherein a plurality of transistors are formed in a common substrate, each transistor having a source region and a drain region of a first conductivity type and being separated from each other by a predetermined distance. Wherein each of the source and drain regions has a highly doped major portion and a lightly doped portion, and the transistor is further located on the surface of the substrate and the lightly doped portion. Having a gate electrode adjacent to the doped portion, masking the selected transistor according to the desired programming code, exposing the plurality of transistors to a second conductivity type implant to lightly dope the source. Forming an implant region of opposite conductivity type at a portion and adjacent to the highly doped major portion of the source. The method of claim 1, wherein the transistor having a step and having the implant is programmed to an inactive state.
【請求項22】 請求項21において、前記選択したト
ランジスタをマスクするステップが、ドレイン及びソー
スコンタクトを形成する前に行なわれることを特徴とす
る方法。
22. The method of claim 21, wherein masking the selected transistors is performed before forming drain and source contacts.
【請求項23】 請求項22において、前記物質を注入
するステップが、約5×1019原子数/cm3 の濃度へ
第二導電型の物質を注入するステップを有することを特
徴とする方法。
23. The method of claim 22, wherein the step of implanting the material comprises implanting the material of the second conductivity type to a concentration of about 5 × 10 19 atoms / cm 3 .
【請求項24】 請求項22において、前記ROMが
「T」レイアウトに形成されることを特徴とする方法。
24. The method of claim 22, wherein the ROM is formed in a "T" layout.
【請求項25】 請求項21において、前記選択したト
ランジスタをマスクするステップが、ドレイン及びソー
スコンタクトを形成した後に行なわれることを特徴とす
る方法。
25. The method of claim 21, wherein masking the selected transistors is performed after forming drain and source contacts.
【請求項26】 請求項25において、前記物質を注入
するステップが、約5×1017原子数/cm3 の濃度へ
第二導電型の物質を注入することを特徴とする方法。
26. The method of claim 25, wherein the step of injecting the material comprises injecting the second conductivity type material to a concentration of about 5 × 10 17 atoms / cm 3 .
【請求項27】 請求項25において、前記ROMが
「X」レイアウトに形成されることを特徴とする方法。
27. The method of claim 25, wherein the ROM is formed in an “X” layout.
【請求項28】 請求項21において、前記第二導電型
の物質を注入するステップがP型物質を注入するステッ
プを有することを特徴とする方法。
28. The method of claim 21, wherein injecting the second conductivity type material comprises injecting a P-type material.
【請求項29】 基板上に形成されており且つ活性状態
にプログラムされた複数個の個別的な格納セルと非活性
状態へプログラムされた複数個のセルとを有するROM
装置であって前記非活性状態へプログラムされたセルの
セル構成体において、前記基板の表面上に配設してゲー
ト電極が設けられており、前記基板内に配設されており
且つ高度にドープされた主要部分と軽度にドープされた
ドレイン電極部分とを有する第一導電型のドレイン領域
が設けられており、前記ドレイン電極は前記ゲート電極
に隣接しており、第一導電型のソース領域が前記ゲート
電極に隣接し且つ前記ドレイン領域から離隔されて前記
基板内に配設されており、前記ソース領域が、 (a)第一導電型の高度にドープした主要部分と軽度に
ドープしたソース電極部分と、 (b)前記軽度にドープしたソース電極部分内に注入し
た第二導電型の注入領域、 とを有しており、前記高度にドープした主要部分が前記
注入領域により前記ゲート電極から離隔されていること
を特徴とするROM。
29. A ROM having a plurality of individual storage cells formed on a substrate and programmed to an active state and a plurality of cells programmed to an inactive state.
A device, the cell structure of a cell programmed to the inactive state, having a gate electrode disposed on the surface of the substrate, disposed in the substrate, and highly doped. A drain region of a first conductivity type having a main portion of a drain and a lightly doped drain electrode portion, the drain electrode is adjacent to the gate electrode, and the source region of the first conductivity type is provided. Adjacent to the gate electrode and spaced from the drain region and disposed in the substrate, the source region comprises: (a) a highly doped major portion of a first conductivity type and a lightly doped source electrode. And (b) a second conductivity type implant region implanted into the lightly doped source electrode portion, the highly doped major portion being defined by the implant region. ROM, characterized in that it is spaced apart from the gate electrode.
【請求項30】 請求項29において、前記格納セルが
「T」レイアウトを形成すべく配設されていることを特
徴とするROM。
30. The ROM of claim 29, wherein the storage cells are arranged to form a “T” layout.
【請求項31】 請求項29において、前記複数個の格
納セルが「X」レイアウトを形成すべく配設されている
ことを特徴とするROM。
31. The ROM of claim 29, wherein the plurality of storage cells are arranged to form an "X" layout.
【請求項32】 請求項29において、前記第一導電型
がN型物質を有しており且つ前記第二導電型がP型物質
を有していることを特徴とするROM。
32. The ROM of claim 29, wherein the first conductivity type comprises an N-type material and the second conductivity type comprises a P-type material.
【請求項33】 請求項29において、前記第一ソース
及び前記基板が実質的に同一電位にあることを特徴とす
るROM。
33. The ROM according to claim 29, wherein the first source and the substrate are at substantially the same potential.
【請求項34】 請求項30において、前記注入部が約
5×1019原子数/cm3 のドーパント濃度を有するこ
とを特徴とするROM。
34. The ROM of claim 30, wherein the implant has a dopant concentration of about 5 × 10 19 atoms / cm 3 .
【請求項35】 請求項31において、前記注入部が約
5×1017原子数/cm3 のドーパント濃度を有するこ
とを特徴とするROM。
35. The ROM of claim 31, wherein the implant has a dopant concentration of about 5 × 10 17 atoms / cm 3 .
【請求項36】 請求項5において、前記第二ソース
が、更に、第一導電型から形成されており且つ前記第二
ポリシリコンゲートの第二領域に隣接して位置されたソ
ース電極を有することを特徴とするROM。
36. The second source of claim 5, wherein the second source further comprises a source electrode formed of the first conductivity type and located adjacent to a second region of the second polysilicon gate. ROM characterized by.
【請求項37】 請求項5において、前記第二導電型の
注入部が前記第一ダイオードのソース電極内に形成され
ており、且つ前記注入部と前記第一ソースとの間にダイ
オードが形成されていることを特徴とするROM。
37. The injection portion according to claim 5, wherein the second conductivity type injection portion is formed in a source electrode of the first diode, and a diode is formed between the injection portion and the first source. ROM that is characterized by.
JP4132524A 1991-05-24 1992-05-25 Semiconductor rom cell programmed by using source mask Pending JPH05183132A (en)

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