JPS62183162A - 半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
半導体集積回路装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS62183162A JPS62183162A JP61023734A JP2373486A JPS62183162A JP S62183162 A JPS62183162 A JP S62183162A JP 61023734 A JP61023734 A JP 61023734A JP 2373486 A JP2373486 A JP 2373486A JP S62183162 A JPS62183162 A JP S62183162A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- memory cell
- drain region
- integrated circuit
- semiconductor integrated
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B20/00—Read-only memory [ROM] devices
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、読出専用
の不揮発性記憶機能を有する半導体集積回路袋!(以下
、マスクROMという)に適用して有効な技術に関する
ものである。
の不揮発性記憶機能を有する半導体集積回路袋!(以下
、マスクROMという)に適用して有効な技術に関する
ものである。
横型のマスクR○MはlMISFETでメモリセルを構
成している。メモリセルの+l OB 、 111 +
lの情報は、情報書込工程でMISFETのしきい値電
圧を変化させることで行われる。
成している。メモリセルの+l OB 、 111 +
lの情報は、情報書込工程でMISFETのしきい値電
圧を変化させることで行われる。
この種のマスクROMにおいて、情報書込工程は、特開
昭56−130963号公報に記載されるように、次の
製造工程により行っている。
昭56−130963号公報に記載されるように、次の
製造工程により行っている。
まず、第1のしきい+a雷電圧有するMISFET(メ
モリセル)を形成する。この後、MISFETを覆う層
間絶縁膜を形成し、M I S FETに接続するデー
タ線及びソース線(アルミニウム膜)を形成する。この
後、情報が書込まれるMISFETのチャネル形成領域
上が開口されたフォトレジストマスクを形成する。そし
て、このフォトレジストマスクを用い、前記層間絶縁膜
を除去してゲート電極を露出した後、露出されたゲート
電極を通してチャネル形成領域に不純物(ボロン又はリ
ン)を導入する。層間絶縁膜の除去は、イオン打込みを
低エネルギで行うためである。この不純物の導入で、第
1のしきい値電圧と異なる第2のしきい値電圧を有する
M I S FETが形成され、情報の書込みが行われ
る。この後、パッシベーション膜を形成することで、マ
スクROMの製造工程が完了する。
モリセル)を形成する。この後、MISFETを覆う層
間絶縁膜を形成し、M I S FETに接続するデー
タ線及びソース線(アルミニウム膜)を形成する。この
後、情報が書込まれるMISFETのチャネル形成領域
上が開口されたフォトレジストマスクを形成する。そし
て、このフォトレジストマスクを用い、前記層間絶縁膜
を除去してゲート電極を露出した後、露出されたゲート
電極を通してチャネル形成領域に不純物(ボロン又はリ
ン)を導入する。層間絶縁膜の除去は、イオン打込みを
低エネルギで行うためである。この不純物の導入で、第
1のしきい値電圧と異なる第2のしきい値電圧を有する
M I S FETが形成され、情報の書込みが行われ
る。この後、パッシベーション膜を形成することで、マ
スクROMの製造工程が完了する。
このマスクROMは、最終段側の製造工程であるデータ
線及びソース線を形成した後に、情報の書込みが行える
ので、製造工程の完了までに要する時間を短縮できる(
以下、1宛短縮という)特徴がある。
線及びソース線を形成した後に、情報の書込みが行える
ので、製造工程の完了までに要する時間を短縮できる(
以下、1宛短縮という)特徴がある。
本発明者は、かかる技術における検討の結果、次のよう
な問題点が生じることを見出した。
な問題点が生じることを見出した。
情報の書込みを行う不純物の導入は、層間絶縁膜を除去
してゲート電極を露出した状態で行われる。このため、
Na+等の重金属の汚染物がゲート絶縁膜中、ゲート絶
縁膜と半導体基板との界面に捕獲され、MISFET(
メモリセル)のしきい値電圧が変動するので、電気的信
頼性が低下する。
してゲート電極を露出した状態で行われる。このため、
Na+等の重金属の汚染物がゲート絶縁膜中、ゲート絶
縁膜と半導体基板との界面に捕獲され、MISFET(
メモリセル)のしきい値電圧が変動するので、電気的信
頼性が低下する。
また、層間絶縁膜を除去したことによる急峻な段差が形
成されるので、データ線及びソース線のカバレッジが低
下する。
成されるので、データ線及びソース線のカバレッジが低
下する。
さらに、前記不純物の導入は、ゲート電極を通過させる
ために、200〜300[KeV]程度の高エネルギで
導入される。このため、チャネル形成領域、ソース領域
及びドレイン領域のpn接合部分に結晶欠陥を生じる。
ために、200〜300[KeV]程度の高エネルギで
導入される。このため、チャネル形成領域、ソース領域
及びドレイン領域のpn接合部分に結晶欠陥を生じる。
pn接合部分の結晶欠陥は。
前記フォトレジスト膜の開口部がマスク合せズレを考慮
してチャネル形成領域よりも大きな寸法で構成されてい
るために生じる。pn接合部分の結晶欠陥は、p n接
合に沿って広い面積の範囲で生じる。これらの結晶欠陥
は、アルミニウム膜からなるデータ線が溶けないように
、450[’C]程度の低い温度の熱処理しか施すこと
ができないので。
してチャネル形成領域よりも大きな寸法で構成されてい
るために生じる。pn接合部分の結晶欠陥は、p n接
合に沿って広い面積の範囲で生じる。これらの結晶欠陥
は、アルミニウム膜からなるデータ線が溶けないように
、450[’C]程度の低い温度の熱処理しか施すこと
ができないので。
充分に回復させることができない。このため、前記ソー
ス領域又はドレイン領域のpn接合面でリーク電流が増
大する。このリーク電流は、消費電力の増大や寄生サイ
リスタによるラッチアップを生じる。
ス領域又はドレイン領域のpn接合面でリーク電流が増
大する。このリーク電流は、消費電力の増大や寄生サイ
リスタによるラッチアップを生じる。
本発明の目的は、マスクROMにおいて、1完短縮を図
るとともに、汚染物で生じるメモリセルのしきい値電圧
の変動を低減し、電気的信頼性を向上することが可能な
技術を提供することにある。
るとともに、汚染物で生じるメモリセルのしきい値電圧
の変動を低減し、電気的信頼性を向上することが可能な
技術を提供することにある。
また1本発明の他の目的は、マスクROMにおいて、結
晶欠陥によるリーク電流を低減し、消費電力の低減又は
ラッチアップの防止を図ることが可能な技術を提供する
ことにある。
晶欠陥によるリーク電流を低減し、消費電力の低減又は
ラッチアップの防止を図ることが可能な技術を提供する
ことにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、マスクROMにおいて、低い不純物濃度のソ
ース領域及びドレイン領域でM I S [7ET(メ
モリセル)を形成し、このM I S FET上に層間
絶縁膜を介在させてデータ線を形成した後に。
ース領域及びドレイン領域でM I S [7ET(メ
モリセル)を形成し、このM I S FET上に層間
絶縁膜を介在させてデータ線を形成した後に。
所定のMISFETのソース領域又はドレイン領域の一
部に層間#a縁膜を通して不純物を導入し。
部に層間#a縁膜を通して不純物を導入し。
ソース領域又はドレイン領域を実質的に断線することで
情報の書込みを行う。
情報の書込みを行う。
上記した手段によれば、データ線を形成した後に情報の
一計込みが行えるので、1完短縮を図ることができる。
一計込みが行えるので、1完短縮を図ることができる。
しかも、M I S FE Tのゲート電極を通さない
ので、前記不純物を低エネルギで導入することができ、
層間絶縁膜の除去工程をなくしてゲート電極が露出する
ことを防止できる。すなわち、汚染物の侵入を防止し、
MISFET(メモリセル)のしきい値電圧の変動を低
減できるので、マスク■(0Mの電気的信頼性を向上す
ることができる。
ので、前記不純物を低エネルギで導入することができ、
層間絶縁膜の除去工程をなくしてゲート電極が露出する
ことを防止できる。すなわち、汚染物の侵入を防止し、
MISFET(メモリセル)のしきい値電圧の変動を低
減できるので、マスク■(0Mの電気的信頼性を向上す
ることができる。
また、ソース領域又はドレイン領域を低い不純物濃度で
形成することにより、実質的に断線させる不純物の導入
量を低減し、結晶欠陥によるり−ク電流を低減できるの
で、消費電力の低減及びラッチアップの防止を図ること
ができる。
形成することにより、実質的に断線させる不純物の導入
量を低減し、結晶欠陥によるり−ク電流を低減できるの
で、消費電力の低減及びラッチアップの防止を図ること
ができる。
以下、本発明の構成について1本発明をnチャネルM
I S F E Tをメモリセルとする横型マスクRO
Mに適用した一実施例とともに説明する。
I S F E Tをメモリセルとする横型マスクRO
Mに適用した一実施例とともに説明する。
なお、実施例の全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。
本発明の一実施例である横型マスクROMのメモリセル
アレイを第1図(要部平面図)で示し、第1図の11−
II線で切った断面及び周辺回路を構成するMISF
ETの断面を第2図で示す。第1図は、本実施例の構成
をわかり易くするために、各導電層間に設けられるフィ
ールド絶縁膜以外の絶縁膜は図示しない。
アレイを第1図(要部平面図)で示し、第1図の11−
II線で切った断面及び周辺回路を構成するMISF
ETの断面を第2図で示す。第1図は、本実施例の構成
をわかり易くするために、各導電層間に設けられるフィ
ールド絶縁膜以外の絶縁膜は図示しない。
第1図において、1は乍結晶シリコンからなろP−型の
半導体基板(又はウェル領域)である。2はフィールド
絶縁膜、3はp型のチャネルストッパ領域であり、これ
らは半導体M不問を電気的に分難するように構成されて
いる。
半導体基板(又はウェル領域)である。2はフィールド
絶縁膜、3はp型のチャネルストッパ領域であり、これ
らは半導体M不問を電気的に分難するように構成されて
いる。
メモリセルを構成するM I S FETQm及び周辺
回路(例えば、デコーダ回路)を構成するMISF E
T Q nは、フィールド絶縁膜2で囲まれた領域の
半導体基板1の主面に夫々設けられている。
回路(例えば、デコーダ回路)を構成するMISF E
T Q nは、フィールド絶縁膜2で囲まれた領域の
半導体基板1の主面に夫々設けられている。
M I S F E T Q mは、第1図及び第2図
の左側に示すように、半導体基板1、ゲート絶縁膜4、
グー1−電極5、n型(低い不純物濃度)のソース領域
及びドレイン領域6Aで構成されている。
の左側に示すように、半導体基板1、ゲート絶縁膜4、
グー1−電極5、n型(低い不純物濃度)のソース領域
及びドレイン領域6Aで構成されている。
情報が書込まれていないMISFETQmは、ワード線
が選択レベルのときに導通し、”O”(又は′″1″)
情報を有するように、そのしきい値電圧が設定さJして
いる。
が選択レベルのときに導通し、”O”(又は′″1″)
情報を有するように、そのしきい値電圧が設定さJして
いる。
情報がδ込まれたMI SFETQmは、ソース領域又
はドレイン領域6Aの一部にi型(P型。
はドレイン領域6Aの一部にi型(P型。
n型のいずれの導電型でもない真性状態)の半導体領域
13が設けられており、実質的に断線されている。換言
すれば、極めて抵抗の高いi型の領域13が後述するデ
ータ線D Lとソース線SLとの間に挿入されている。
13が設けられており、実質的に断線されている。換言
すれば、極めて抵抗の高いi型の領域13が後述するデ
ータ線D Lとソース線SLとの間に挿入されている。
これによって、データ線D Lは、情報が書込まれたメ
モリセルQmが選択されても、データ線DLのプリチャ
ージ電位(例えば3[V])を保持する。i型の゛ヒ導
体領域13の抵抗が高いのでデータ線DLにはソース線
SLの電位(例えばO[V] )は現れにくく、読出期
間内において実質的にプリチャージ電位から変化しない
。すなわち、このMI SFETQmは、” i ”
<又は’O”)情報を有するように構成されている。ソ
ース領域及びドレイン領域6Aの断線は、後述するが、
第1図に符号14を符して一点鎖線で囲まれた領域内に
不純物(ボロン)を導入することで行われる。なお、i
型の半導体領域13と半導体基板1との間のリーク電流
は、読出期間(ワード線選択時間)が短く、またその値
もあまり人きくないので問題はない。
モリセルQmが選択されても、データ線DLのプリチャ
ージ電位(例えば3[V])を保持する。i型の゛ヒ導
体領域13の抵抗が高いのでデータ線DLにはソース線
SLの電位(例えばO[V] )は現れにくく、読出期
間内において実質的にプリチャージ電位から変化しない
。すなわち、このMI SFETQmは、” i ”
<又は’O”)情報を有するように構成されている。ソ
ース領域及びドレイン領域6Aの断線は、後述するが、
第1図に符号14を符して一点鎖線で囲まれた領域内に
不純物(ボロン)を導入することで行われる。なお、i
型の半導体領域13と半導体基板1との間のリーク電流
は、読出期間(ワード線選択時間)が短く、またその値
もあまり人きくないので問題はない。
また、半導体領域13は、不純物を多く導入して、p型
で構成することができる。p型の半導体領域13は、ソ
ース領域又はトレイン領域6Aとの接合耐圧の確保、不
純物の導入で生じろ結晶欠陥によるリーク電流が許容さ
れる範囲内の不純物濃度で構成する。このp型の゛−導
体領域13の表面には、i型に比べて反転層が形成しに
(いので、ソース領域又はドレイン領域6Aを確実に断
線することができる。
で構成することができる。p型の半導体領域13は、ソ
ース領域又はトレイン領域6Aとの接合耐圧の確保、不
純物の導入で生じろ結晶欠陥によるリーク電流が許容さ
れる範囲内の不純物濃度で構成する。このp型の゛−導
体領域13の表面には、i型に比べて反転層が形成しに
(いので、ソース領域又はドレイン領域6Aを確実に断
線することができる。
前記ゲート電極5は、多結晶シリコン膜の」二部に高融
点金属シリサイド(MoSi2.Ti5j2.T、]S
121 W S 12 )膜が設けられた複合(ポリ
サイド)膜で構成されている。また、前記ゲート電極5
は、例えば、単層の多結晶シリコン膜、高融点金属シリ
サイド膜又は高融点金属(Mo、Ti、Ta、W)膜又
はそれらの複合膜で構成してもよい。
点金属シリサイド(MoSi2.Ti5j2.T、]S
121 W S 12 )膜が設けられた複合(ポリ
サイド)膜で構成されている。また、前記ゲート電極5
は、例えば、単層の多結晶シリコン膜、高融点金属シリ
サイド膜又は高融点金属(Mo、Ti、Ta、W)膜又
はそれらの複合膜で構成してもよい。
ゲート電極5は、列方向に配置された他のMISFET
Qmのゲートな極5と一体に構成されており、ワード線
(WL)5Aを構成している。
Qmのゲートな極5と一体に構成されており、ワード線
(WL)5Aを構成している。
本実施例のメモリセルを構成するM I S FETQ
mのソース領域又はドレイン領域6Aは、隣接する他の
3つのMI SFETQmのソース領域又はトレイン領
域6Aと一体に構成されている。
mのソース領域又はドレイン領域6Aは、隣接する他の
3つのMI SFETQmのソース領域又はトレイン領
域6Aと一体に構成されている。
M I 5FETQnは、第2図の右側に示すように、
半導体基板1、ゲート絶B膜4.ゲート電極5、n型(
低い不純物濃度)の半導体領域6Bとn1型(高い不純
物濃度)のソース領域及びドレイン領域8で構成されて
いる。半導体領域6Bは、チャネル形成領域とソース領
域又はドレイン領域8と間に設けられており、 LD
D(Lightly DopedDrajn)部として
使用され、所WLDD構造のMISFETQnを構成す
るようになっている。ソース領域及びドレイン領域8は
、LDD構造を形成するためにグー1−電極5の側部に
設けられた絶縁膜からなる不純物導入用マスク(サイド
ウオールスペーサ)7で構成されるようになっている。
半導体基板1、ゲート絶B膜4.ゲート電極5、n型(
低い不純物濃度)の半導体領域6Bとn1型(高い不純
物濃度)のソース領域及びドレイン領域8で構成されて
いる。半導体領域6Bは、チャネル形成領域とソース領
域又はドレイン領域8と間に設けられており、 LD
D(Lightly DopedDrajn)部として
使用され、所WLDD構造のMISFETQnを構成す
るようになっている。ソース領域及びドレイン領域8は
、LDD構造を形成するためにグー1−電極5の側部に
設けられた絶縁膜からなる不純物導入用マスク(サイド
ウオールスペーサ)7で構成されるようになっている。
9はMI SFETQm及びQnを覆う層間絶縁膜、1
0は接続孔、11はn+型(高い不純物濃度)の半導体
領域、12は配線である。層間絶縁膜9は、例えば、C
VDで形成した酸化シリコン膜と。
0は接続孔、11はn+型(高い不純物濃度)の半導体
領域、12は配線である。層間絶縁膜9は、例えば、C
VDで形成した酸化シリコン膜と。
その上部にCVDで形成したPSG膜とで構成する。半
導体領域11は、配線12との接続部分のソース領域又
はドレイン領域6A又は8の主面部に設けられており、
接続抵抗値の低減や所謂アルミスパイクを防止するよう
に構成されている。メモリセルアレイ内を延在する配線
12は、ソース線(SL)又はデータA!X(DL)を
構成するようになっており、接続孔10を通して所定の
ソース領域又はドレイン領域6Δと電気的に接続されて
いる。
導体領域11は、配線12との接続部分のソース領域又
はドレイン領域6A又は8の主面部に設けられており、
接続抵抗値の低減や所謂アルミスパイクを防止するよう
に構成されている。メモリセルアレイ内を延在する配線
12は、ソース線(SL)又はデータA!X(DL)を
構成するようになっており、接続孔10を通して所定の
ソース領域又はドレイン領域6Δと電気的に接続されて
いる。
メモリセルアレイ以外の配線12は、基準電圧、電源電
圧又は信号用配線を構成するようになっている。配線1
2は、例えば、アルミニウム膜、所定の不純物が添加さ
れたアルミニウム膜等の比抵抗値が小さい導電層で構成
されている。
圧又は信号用配線を構成するようになっている。配線1
2は、例えば、アルミニウム膜、所定の不純物が添加さ
れたアルミニウム膜等の比抵抗値が小さい導電層で構成
されている。
このように構成されるマスクROMは、図示していない
が、パッシベーション膜で覆われ、樹脂封圧されている
。
が、パッシベーション膜で覆われ、樹脂封圧されている
。
次に、本実施例の製造方法を簡単に説明する。
本発明の一実施例であるマスクROMの製造方法を各′
11造工程毎に第3図乃至第6図(断面図)で示す。
11造工程毎に第3図乃至第6図(断面図)で示す。
まず、半導体素子形成領域間の半導体基板1の主面に、
フィールド絶縁膜2及びp型のチャネルストッパ領域3
を形成する。
フィールド絶縁膜2及びp型のチャネルストッパ領域3
を形成する。
この後、フィールド絶縁膜2で囲まれた領域の半導体基
板1の主面に、ゲート絶縁膜4を形成す゛ る。ゲート
絶縁膜4は、例えば、熱酸化技術で形成した酸化シリコ
ン膜で形成する。
板1の主面に、ゲート絶縁膜4を形成す゛ る。ゲート
絶縁膜4は、例えば、熱酸化技術で形成した酸化シリコ
ン膜で形成する。
そして、第3図に示すように、ゲート絶縁膜4の所定上
にゲート電極5及び図示していないがワード線(WL)
5Aを形成する。ゲート電極5及びワード線5Aは1例
えば、多結晶シリコン膜の上に高融点金属シリサイド膜
を積層したポリサイド膜で形成する。
にゲート電極5及び図示していないがワード線(WL)
5Aを形成する。ゲート電極5及びワード線5Aは1例
えば、多結晶シリコン膜の上に高融点金属シリサイド膜
を積層したポリサイド膜で形成する。
第3図に示すゲート電極5及びワードn5Aを形成する
工程の後に、第4図に示すように、MISFETQm形
成領域(メモリセルアレイ内)において、ゲート電極5
の側部の半導体基板1の主面部に、n型のソース領域及
びドレイン領域6Aを形成する。このソース領域及びド
レイン領域6Aは、MiSFETQn形成領域(周辺回
路)にお11て、ゲート電極5の側部の半導体基板1の
主面部に形成されるn型の半導体領域(LDD部)6B
と同一製造工程で形成される。
工程の後に、第4図に示すように、MISFETQm形
成領域(メモリセルアレイ内)において、ゲート電極5
の側部の半導体基板1の主面部に、n型のソース領域及
びドレイン領域6Aを形成する。このソース領域及びド
レイン領域6Aは、MiSFETQn形成領域(周辺回
路)にお11て、ゲート電極5の側部の半導体基板1の
主面部に形成されるn型の半導体領域(LDD部)6B
と同一製造工程で形成される。
ソース領域、ドレイン領域6A及び半導体領域6Bは、
lXl0’ ” 〜2X10” ’ [atoms/
a++” 1程度の低い不純物濃度のリンを、イオン打
込み技術で導入することで形成する。すなわち、ソース
領域及びドレイン領域6Aは、情報の読出動作ができる
40[KΩコ程度以上の直列抵抗で構成する。
lXl0’ ” 〜2X10” ’ [atoms/
a++” 1程度の低い不純物濃度のリンを、イオン打
込み技術で導入することで形成する。すなわち、ソース
領域及びドレイン領域6Aは、情報の読出動作ができる
40[KΩコ程度以上の直列抵抗で構成する。
これ以下では、読出動作が行われない。
このように1周辺回路にLDD構造のMISFETを形
成するマスクROMにおいては、MISF E T Q
nのL D D部(半導体領域6B)を形成する工程
と同一製造工程でメモリセルを構成するMISFETQ
mのソース領域及びドレイン領域6Aを形成することが
できる。このソース領域及びドレイン領域6Aを形成す
る工程で、所定のしきい値電圧を有する′0′″(又は
”1”)情報のMISFETQmを複数形成することが
できる。なお、ソース領域及びドレイン領域6Aと半導
体領域6Bとは、夫々の最適化を図るために、別の工程
で形成してもよい。
成するマスクROMにおいては、MISF E T Q
nのL D D部(半導体領域6B)を形成する工程
と同一製造工程でメモリセルを構成するMISFETQ
mのソース領域及びドレイン領域6Aを形成することが
できる。このソース領域及びドレイン領域6Aを形成す
る工程で、所定のしきい値電圧を有する′0′″(又は
”1”)情報のMISFETQmを複数形成することが
できる。なお、ソース領域及びドレイン領域6Aと半導
体領域6Bとは、夫々の最適化を図るために、別の工程
で形成してもよい。
第4図に示すソース領域、ドレイン領域6A及び半導体
領域6Bを形成する工程の後に、ゲート電#@5の側部
に不純物導入用マスク7つまりLDD形成のためのサイ
ドウオールスペーサ(側壁)を形成する。不純物導入用
マスク7は1例えば、CVDで形成した酸化シリコン膜
に反応性イオンエツチング等の異方性エツチングを施す
ことで形成する。
領域6Bを形成する工程の後に、ゲート電#@5の側部
に不純物導入用マスク7つまりLDD形成のためのサイ
ドウオールスペーサ(側壁)を形成する。不純物導入用
マスク7は1例えば、CVDで形成した酸化シリコン膜
に反応性イオンエツチング等の異方性エツチングを施す
ことで形成する。
この後、符号は付けないが、前記異方性エツチングでソ
ースfiH,ドレイン領域6A及び半導体領域6B上の
グー1−絶祐1摸4が除去されるので。
ースfiH,ドレイン領域6A及び半導体領域6B上の
グー1−絶祐1摸4が除去されるので。
この除去された部分に新たに絶縁膜を形成する。
この絶縁膜は、イオン打込みによる不純物の導入に際し
て、MISFETQrn及びQ nのしきい値電圧を変
動させる汚染物のバリアとして働く。
て、MISFETQrn及びQ nのしきい値電圧を変
動させる汚染物のバリアとして働く。
そして、M I S F E T Q n形成領域(周
辺回路)においてのみ、n型の不純物を導入し、第5図
に示すように、n’型のソース領域及びドレイン領域8
を形成する。ソース領域及びドレイン領域8は。
辺回路)においてのみ、n型の不純物を導入し、第5図
に示すように、n’型のソース領域及びドレイン領域8
を形成する。ソース領域及びドレイン領域8は。
主として、不純物導入用マスク7を用い、1〜2×10
” [atoms/cm2]程度の高い不純物濃度の
ヒ素をイオン打込みで導入することで形成する。このソ
ース領域及びドレイン領域8を形成する工程でMISF
ETQnが形成される。
” [atoms/cm2]程度の高い不純物濃度の
ヒ素をイオン打込みで導入することで形成する。このソ
ース領域及びドレイン領域8を形成する工程でMISF
ETQnが形成される。
第5図に示すM I S F E T Q nを形成す
る工程の後に、第6図に示すように、層間絶縁膜9.接
続孔10、n′型の半導体領域11及び配線12を順次
形成する。
る工程の後に、第6図に示すように、層間絶縁膜9.接
続孔10、n′型の半導体領域11及び配線12を順次
形成する。
第6図に示す配線12を形成する工程の後に、前記第2
図に示すように、″1″(又はraO”)情報を書込む
ために、不純物導入用のマスクを形成する。
図に示すように、″1″(又はraO”)情報を書込む
ために、不純物導入用のマスクを形成する。
このマスクは、前記第1図に一点鎖線で示すように、メ
モリセルアレイ内において情報を書込むMI SFET
Qmのソース領域又はドレイン領域6Aの一部分が露出
する開口部14を有している。
モリセルアレイ内において情報を書込むMI SFET
Qmのソース領域又はドレイン領域6Aの一部分が露出
する開口部14を有している。
マスクは、例えば、フォトレジスト膜で形成する。
この後、前記マスクを用い、ソース領域又はドレイン領
域6Aの一部に、層間絶縁膜9を通して。
域6Aの一部に、層間絶縁膜9を通して。
p型の不純物(ボロン)をイオン打込みによって導入す
る。これによって、前記第2図に示すように。
る。これによって、前記第2図に示すように。
ソース領域及びドレイン領域6Aの一部を実質的に断線
するi型の半導体領域13を形成することができ、情報
が書込まれたMI SFETQmが完成する。
するi型の半導体領域13を形成することができ、情報
が書込まれたMI SFETQmが完成する。
半導体領域13(iHt、例えば、2Xlo13〜10
XIO13[atoms/cm” ]程度又はそれ以上
のボロンをイオン打込みにより導入することで形成でき
る。イオン打込みによれば、その電流値を知ることによ
って打込んだ不純物量を正確に把握できるので、ソース
領域又はドレイン領域6Aの一部を正確にi型(又はp
型)とすることができる。さらに、打込みエネルギ及び
イオン種による基板への不純物の到達率及びアニールに
よるイオン活性化率などを考慮すればよい。前記不純物
は、配線(例えば、アルミニウム膜)12を形成した後
に導入されるので、450[’C]程度の熱処理しか施
せない。したがって、不純物の活性化率がソース領域及
びドレイン領域6Aを形成する不純物よりも低いので、
前記不純物は多量に導入される。しかしながら、ソース
領域及びドレイン領域6Aを低い不純物濃度で形成して
いるので、半導体領域7とソース領域又はドレイン領域
6Aとのpn接合耐圧を劣化させる又はリーク電流が問
題になるような結晶欠陥を生じない程度に、低い不純物
濃度で不純物が導入できる。前記不純物は、ゲート電極
5を通してチャネル形成領域に達しない程度の低エネル
ギ、例えば、 150−200 [KeV]程度のエネ
ルギで導入することができる。したがって、シングルチ
ャージ化された不純物を導入し、生産性を高めることが
可能となる。
XIO13[atoms/cm” ]程度又はそれ以上
のボロンをイオン打込みにより導入することで形成でき
る。イオン打込みによれば、その電流値を知ることによ
って打込んだ不純物量を正確に把握できるので、ソース
領域又はドレイン領域6Aの一部を正確にi型(又はp
型)とすることができる。さらに、打込みエネルギ及び
イオン種による基板への不純物の到達率及びアニールに
よるイオン活性化率などを考慮すればよい。前記不純物
は、配線(例えば、アルミニウム膜)12を形成した後
に導入されるので、450[’C]程度の熱処理しか施
せない。したがって、不純物の活性化率がソース領域及
びドレイン領域6Aを形成する不純物よりも低いので、
前記不純物は多量に導入される。しかしながら、ソース
領域及びドレイン領域6Aを低い不純物濃度で形成して
いるので、半導体領域7とソース領域又はドレイン領域
6Aとのpn接合耐圧を劣化させる又はリーク電流が問
題になるような結晶欠陥を生じない程度に、低い不純物
濃度で不純物が導入できる。前記不純物は、ゲート電極
5を通してチャネル形成領域に達しない程度の低エネル
ギ、例えば、 150−200 [KeV]程度のエネ
ルギで導入することができる。したがって、シングルチ
ャージ化された不純物を導入し、生産性を高めることが
可能となる。
このように、低い不純物濃度のソース領域又はドレイン
領域6AでMI SFETQmを形成し。
領域6AでMI SFETQmを形成し。
層間絶縁′plA9を介在して配線(DL及び5L)1
2を形成した後に、MISFETQmのソース領域及び
ドレイン領域6Aの一部に不純物を導入して、ソース領
域及びドレイン領域6Aを実質的に断線させたMISF
ETQmを形成することにより。
2を形成した後に、MISFETQmのソース領域及び
ドレイン領域6Aの一部に不純物を導入して、ソース領
域及びドレイン領域6Aを実質的に断線させたMISF
ETQmを形成することにより。
製造工程の最終段である配線12を形成する工程の後に
情報の書込みが行えるので、1宛短縮を図ることができ
る。
情報の書込みが行えるので、1宛短縮を図ることができ
る。
また、不純物をソース領域及びドレイン領域6Aに導入
することより、ゲートな極5を通さずに、層間絶縁膜9
を通すだけなので、不純物を低エネルギで導入すること
ができる。したがって1層間絶縁!119を除去してゲ
ートWi[lI5を露出する必要がなくなるので、汚染
物でM I SFETQmのしきい値電圧が変動するこ
とを低減し、マスクROMの電気的信頼性を向上するこ
とができる。また、層間絶縁膜9を除去しないので、そ
の除去による段差がなくなり、配線12のカバレッジを
向上することができる。
することより、ゲートな極5を通さずに、層間絶縁膜9
を通すだけなので、不純物を低エネルギで導入すること
ができる。したがって1層間絶縁!119を除去してゲ
ートWi[lI5を露出する必要がなくなるので、汚染
物でM I SFETQmのしきい値電圧が変動するこ
とを低減し、マスクROMの電気的信頼性を向上するこ
とができる。また、層間絶縁膜9を除去しないので、そ
の除去による段差がなくなり、配線12のカバレッジを
向上することができる。
また、低エネルギ及び低い不純物1度で不純物を導入す
ることにより、特にソース領域及びドレイン領域6Aの
pn接合部分に発生する結晶欠陥を低減することができ
るので、リーク電極を低減して消費電力を低減し、或は
ラッチアップの発生を防止することができる。しかも、
結晶欠陥は、ソース領域又はドレイン領域6Aと半導体
領域13(i)との接合部分の極めて挾い範囲に生じた
もののみがリーク電流に寄醪するので、この点からもリ
ーク電流を低減することができる。
ることにより、特にソース領域及びドレイン領域6Aの
pn接合部分に発生する結晶欠陥を低減することができ
るので、リーク電極を低減して消費電力を低減し、或は
ラッチアップの発生を防止することができる。しかも、
結晶欠陥は、ソース領域又はドレイン領域6Aと半導体
領域13(i)との接合部分の極めて挾い範囲に生じた
もののみがリーク電流に寄醪するので、この点からもリ
ーク電流を低減することができる。
また、低エネルギ及び低い不純物濃度で不純物を導入す
ることにより、結晶欠陥が生じたとしてもその度合が軽
いので、 /150 [’C]程度の低い温度の熱処理
を施すことで結晶欠陥を充分に回復することができる。
ることにより、結晶欠陥が生じたとしてもその度合が軽
いので、 /150 [’C]程度の低い温度の熱処理
を施すことで結晶欠陥を充分に回復することができる。
また、ゲート電極5をポリサイド膜等の不純物を通過し
にくい導電層で構成することにより、不純物の透過率差
を大きくすることができるので。
にくい導電層で構成することにより、不純物の透過率差
を大きくすることができるので。
ソース領域及びドレイン領域6Aに導入する不純物のエ
ネルギの制御を容易にすることができる。
ネルギの制御を容易にすることができる。
また、ドレイン領域6Aの一部に半導体領域13(i)
を形成した場合において、半導体領域13(i)は、M
ISFETを電極12に引加された電圧から切離すため
、結晶欠陥による接合リーク電流によるホットキャリア
がゲート電極5の電界の作用によってゲート絶縁膜4中
に捕獲されることを低減し、従来セルで見られたMIS
FETQrnのしきい値電圧の変動と接合リーク電流の
増加を低減することができるので、マスクROMの電気
的信頼性を向上することができる。
を形成した場合において、半導体領域13(i)は、M
ISFETを電極12に引加された電圧から切離すため
、結晶欠陥による接合リーク電流によるホットキャリア
がゲート電極5の電界の作用によってゲート絶縁膜4中
に捕獲されることを低減し、従来セルで見られたMIS
FETQrnのしきい値電圧の変動と接合リーク電流の
増加を低減することができるので、マスクROMの電気
的信頼性を向上することができる。
なお、第2図に示すMISFETQmを形成する工程の
後に、図示していないが、パッシベーション膜が形成さ
れる。
後に、図示していないが、パッシベーション膜が形成さ
れる。
これら一連の製造工程により、本実施例のマスクROM
は完成する。
は完成する。
以上1本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
もとづき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて1種々変形し得ることは勿論である。
もとづき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて1種々変形し得ることは勿論である。
例えば1本発明は、眉間絶縁膜9を形成する前であって
1MI SFETQmを形成した後に半導体領域13(
i)を形成する不純物を導入してもよい。
1MI SFETQmを形成した後に半導体領域13(
i)を形成する不純物を導入してもよい。
また1本発明は、半導体領域13(i)を形成する不純
物をソース領域及びドレイン領域6Aに夫夫導入しても
よい。
物をソース領域及びドレイン領域6Aに夫夫導入しても
よい。
また、本発明は、pチャネルMISFETをメモリセル
とする横型マスクROMに適用することができる。
とする横型マスクROMに適用することができる。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
マスクROMにおいて、低い不純物濃度のソース領域及
びドレイン領域でMISFET (メモリセル)を形成
し、層間絶縁膜を介在してデータ線を形成した後に、M
I S FETのソース領域又はドレイン領域の一部
に不純物を導入して、ソース領域又はドレイン領域を実
質的に断線させたMIS FETを形成することにより
、製造工程の最終段であるデータ線を形成する工程の後
に情報の書込みが行えるので、1宛短縮を図ることがで
きる。
びドレイン領域でMISFET (メモリセル)を形成
し、層間絶縁膜を介在してデータ線を形成した後に、M
I S FETのソース領域又はドレイン領域の一部
に不純物を導入して、ソース領域又はドレイン領域を実
質的に断線させたMIS FETを形成することにより
、製造工程の最終段であるデータ線を形成する工程の後
に情報の書込みが行えるので、1宛短縮を図ることがで
きる。
しかも、M I S FETのゲート電極を通さないの
で、低エネルギ及び低い不純物濃度で不純物を導入する
ことができ、層間絶縁膜の除去工程をなくしてゲート電
極が露出することを防止できる。すなわち、M I S
FETのしきい値電圧の変動を低減できるので、マス
クROMの電気的信頼性を向上できる。
で、低エネルギ及び低い不純物濃度で不純物を導入する
ことができ、層間絶縁膜の除去工程をなくしてゲート電
極が露出することを防止できる。すなわち、M I S
FETのしきい値電圧の変動を低減できるので、マス
クROMの電気的信頼性を向上できる。
第1図は1本発明の一実施例であるマスクROMの要部
平面図、 第2図は、第1図の■−■線における断面図、第3図乃
至第6図は、本発明の一実施例であるマスクROMを製
造工程毎に示す要部断面図である。 図中、Qm、Qn−M I SFE T、■・・・″−
L導体基板、4・・・ゲート絶縁膜、5・・・ゲート7
Ii極、6A。 8・・・ソース領域又はドレイン領域、6B・・半導体
領域(LDD部)、9・・・層間絶縁膜、12・・配線
(ソース線又はデータ線)、13・・・半導体領域、1
4・・・開口部である。
平面図、 第2図は、第1図の■−■線における断面図、第3図乃
至第6図は、本発明の一実施例であるマスクROMを製
造工程毎に示す要部断面図である。 図中、Qm、Qn−M I SFE T、■・・・″−
L導体基板、4・・・ゲート絶縁膜、5・・・ゲート7
Ii極、6A。 8・・・ソース領域又はドレイン領域、6B・・半導体
領域(LDD部)、9・・・層間絶縁膜、12・・配線
(ソース線又はデータ線)、13・・・半導体領域、1
4・・・開口部である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、MISFETでメモリセルを構成する不揮発性記憶
機能を備えた半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記メモリセルを、それ以外のMISFETに比べて低
い不純物濃度のソース領域及びドレイン領域を有するM
ISFETで形成する工程と、該メモリセル上に、層間
絶縁膜を介在させてデータ線を形成する工程と、前記メ
モリセルのうち、所定のメモリセルのソース領域又はド
レイン領域に、前記層間絶縁膜を通して反対導電型の不
純物を導入し、ソース領域又はドレイン領域の一部を実
質的に断線する工程とを具備したことを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。 2、前記メモリセルのソース領域又はドレイン領域の一
部を断線する工程は、メモリセルに情報の書込みを行う
工程であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の半導体集積回路装置の製造方法。 3、前記メモリセル以外のMISFETはLDD構造で
形成されており、前記メモリセルのソース領域又はドレ
イン領域は、メモリセル以外のMISFETのLDD部
と同一製造工程で形成されることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置の製造方法。 4、前記メモリセルは、横型マスクROMを構成するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項に記載
のそれぞれの半導体集積回路装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023734A JPS62183162A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023734A JPS62183162A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62183162A true JPS62183162A (ja) | 1987-08-11 |
Family
ID=12118537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61023734A Pending JPS62183162A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62183162A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5272671A (en) * | 1991-01-14 | 1993-12-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device with redundancy structure and process of repairing same |
| JPH06104429A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Rohm Co Ltd | Mosトランジスタ |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61023734A patent/JPS62183162A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5272671A (en) * | 1991-01-14 | 1993-12-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device with redundancy structure and process of repairing same |
| JPH06104429A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Rohm Co Ltd | Mosトランジスタ |
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