JPH0855916A - 半導体romのコーディング方法及び半導体rom装置 - Google Patents

半導体romのコーディング方法及び半導体rom装置

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JPH0855916A
JPH0855916A JP7161918A JP16191895A JPH0855916A JP H0855916 A JPH0855916 A JP H0855916A JP 7161918 A JP7161918 A JP 7161918A JP 16191895 A JP16191895 A JP 16191895A JP H0855916 A JPH0855916 A JP H0855916A
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gate
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B20/00Read-only memory [ROM] devices
    • H10B20/27ROM only
    • H10B20/30ROM only having the source region and the drain region on the same level, e.g. lateral transistors
    • H10B20/38Doping programmed, e.g. mask ROM
    • H10B20/383Channel doping programmed

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】トランジスタの作動速度が速く、製造工程が単
純で、コーディング状態を工程中に識別することが可能
な半導体ROMのコーディング方法及び半導体ROM装
置を提供する。 【構成】半導体基板28に局部酸化工程を施してフィー
ルド領域24と活性領域23とを区分し、ゲート絶縁膜
27を形成する段階と、全面に多結晶シリコンを蒸着
し、ホトエッチング工程を施してエンハンスメント型ト
ランジスタを形成する領域の上にのみ多結晶シリコン層
25を形成する段階と、多結晶シリコン層25をマスク
として使用して不純物イオン注入を行い、ソース及びド
レーン領域とディプリーション型トランジスタのチャン
ネル領域とを形成する段階と、エンハンスメント型トラ
ンジスタのゲート29とディプリーション型トランジス
タのゲート30とを形成する段階とを含んでなるコーデ
ィング方法及びROM装置からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ROM(READ ONL
Y MEMORY 読み出し専用記憶装置)のコーディング方法
及び半導体ROM装置に関し、特に作動速度が速く、製
造工程が簡単で、ROMコードの識別が容易な半導体R
OMのコーディング方法及び半導体ROM装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来技術において、ROMコードに該当
するセルをディプリーション型トランジスタ(depletio
n type transistor)で形成することによってコーディ
ングする方法が用いられてきている。
【0003】図3は、従来技術の半導体ROMのコーデ
ィング方法の途中工程を示す一部切断斜視図である。
【0004】従来のROMのコーディング方法において
は、まず半導体基板10に局部酸化(LOCOS)工程を施
して、活性領域15とフィールド領域16とに区分す
る。
【0005】次に、ホトレジストを塗布し、露光および
現像して、後の工程において形成するディプリーション
型トランジスタのチャネル領域に不純物イオン注入層を
形成するためのホトレジストマスクパターンを形成す
る。
【0006】次に、このホトレジストマスクパターンを
用いてイオン注入を行い、活性領域15の所定部位にデ
ィプリーションイオン注入層14を形成する。すなわ
ち、イオン注入層を形成した領域に、後の工程において
形成するトランジスタはディプリーション型トランジス
タである。一方、イオン注入層のない領域に形成するト
ランジスタはエンハンスメント型トランジスタである。
【0007】通常、P型基板を用いたディプリーション
チャネル領域を形成するために注入する不純物イオンは
N型であり、また、ソース及びドレーン領域を形成する
ために注入する不純物イオンもN型である。
【0008】イオン注入を完了した後、ホトレジストを
除去する。
【0009】次に、多結晶シリコンを蒸着し、ホトレジ
ストを塗布した後、露光および現像して、多結晶シリコ
ンゲート17を形成する領域を定め、多結晶シリコンを
エッチングして多結晶シリコンゲート17を形成する。
多結晶シリコンゲート17は、活性領域15及びフィー
ルド領域16と交差するように形成される。
【0010】次に、高濃度N型不純物を注入して、トラ
ンジスタのソース及びドレーン領域11〜13を形成す
る。
【0011】次に、HLD(High-temperature Low-pre
ssure Dielectric 高温低圧誘電体)工程を施して中間
層誘電体(inter-layer dielectric)を蒸着し、その上
にBPSG(Boro-Phospho-Silicate-Glass ホウ・リン
珪酸ガラス)を蒸着し、セル全体の平坦化等の一般的な
工程を実施する。
【0012】ところで、ディプリーション型トランジス
タにおいては、ディプリーションイオン注入層に薄いチ
ャネルが形成され、多結晶シリコンゲートの電圧の高低
に関わらず、常に導通状態が維持されている。他方、エ
ンハンスメント型トランジスタにおいては、ゲートに低
電圧が供給されると遮断状態となり、ゲートに高電圧が
供給されると導通状態になる。
【0013】この特性を利用して、コーディングされた
データを読み出すために、周辺のゲート(ワード線)に
は高電圧を印加して、すべてのトランジスタを導通状態
にする。他方、データを読み出そうとするトランジスタ
のゲートには低電圧を印加して、ビット線からデータを
読みとる。ビット線は、フィールド領域とフィールド領
域との間の活性領域がビット線の役割をするように形成
されている。該当セルが導通状態になると、ビット線の
トランジスタはすべて導通状態になるので、接続された
導線のように電圧を伝達する。該当セルが遮断状態であ
る場合には、ビット線は切断された状態になり、ビット
線は電圧を伝達しない。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術はエンハンスメント型トランジスタとディプリー
ション型トランジスタとの動作の差異を用いるものであ
るが、ディプリーション型トランジスタはエンハンスメ
ント型トランジスタに比べ抵抗が大きいので、従来の素
子は作動速度が遅いという問題があった。
【0015】さらに、ディプリーションイオン注入後に
はイオン注入個所を区別できないので、工程中にコード
が混同する可能性があるという問題があった。
【0016】本発明の目的は、上記問題点を克服して、
ROMセル作動時の抵抗を減らしてトランジスタの作動
速度を速くし、製造工程が単純で、コーディング状態を
工程中に識別することが可能な半導体ROMのコーディ
ング方法及び半導体ROM装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明の半導体ROMのコーディング方法は、半
導体基板に局部酸化工程を施してフィールド領域と活性
領域とを区分し、ゲート絶縁膜を形成する段階と、上記
段階を経た上記半導体基板の全面に多結晶シリコンを蒸
着し、ホトエッチング工程を施して上記多結晶シリコン
をエッチングして、エンハンスメント型トランジスタを
形成する領域の上にのみ多結晶シリコン層を形成する段
階と、上記エンハンスメント型トランジスタを形成する
領域の上の上記多結晶シリコン層をマスクとして使用し
て不純物イオン注入を行い、ソース及びドレーン領域と
ディプリーション型トランジスタのチャンネル領域とを
形成する段階と、上記エンハンスメント型トランジスタ
のゲートと上記ディプリーション型トランジスタのゲー
トとを形成する段階と、を含んでなることを特徴とす
る。
【0018】この場合、上記ディプリーション型トラン
ジスタの上記ソース及びドレーン領域と上記チャンネル
領域とを、同じ深さのイオン注入層で形成することを特
徴とする。
【0019】また、本願発明の半導体ROM装置は、複
数のROMセルをエンハンスメント型トランジスタとデ
ィプリーション型トランジスタとで形成したROM装置
において、上記エンハンスメント型トランジスタのゲー
トにのみ導電層が2重に形成され、 上記ディプリーシ
ョン型トランジスタのチャンネル領域はソース領域及び
ドレーン領域と同じ導電型の不純物で同じ深さに形成さ
れていることを特徴とする。
【0020】
【作用】ディプリーション型トランジスタのチャネルに
高濃度の不純物イオンを注入することができるので、R
OMセル作動時の抵抗を減少することができ、素子の作
動速度を向上することが可能となる。
【0021】エンハンスメント型トランジスタのゲート
となる多結晶シリコン層をマスクとして利用して、トラ
ンジスタのソース及びドレーンを形成するためのイオン
注入と、ROMコーディングのためのイオン注入とを同
時に行なうので、製造工程を単純化することが可能とな
る。
【0022】多結晶シリコンゲート電極の高さを観察す
ることにより、種々のコードを形成する場合にもコーデ
ィング状態を工程中に識別することが可能となる。
【0023】
【実施例】以下、本発明の1実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。
【0024】図1及び図2は、本発明の半導体ROMの
コーディング方法の途中工程を示す一部切断斜視図であ
る。
【0025】先ず、図1に示したように、半導体基板2
8に局部酸化工程を施して、活性領域23とフィールド
領域24とを区分し、ゲート酸化膜27を形成する。
【0026】次に、上記工程が施された半導体基板28
の全面に多結晶シリコンを蒸着して多結晶シリコン層を
形成する。次いで、ホトレジストを塗布し、露光および
現像してマスクパターンを形成し、後にエンハンスメン
ト型トランジスタのゲートを設ける領域を定める。
【0027】次に、上記マスクパターンを用いて、エン
ハンスメント型トランジスタのゲートを形成する領域に
のみ多結晶シリコンが残るようにエッチングして多結晶
シリコン層25を形成する。
【0028】次に、フィールド領域24(厚い酸化シリ
コン膜層)とエンハンスメント型トランジスタを形成す
る領域の多結晶シリコン層25とをマスクとして用い
て、不純物イオン注入を行なう。
【0029】このとき、後に形成するディプリーション
型トランジスタのゲートの下に位置するチャネル領域に
も同時にイオン注入がなされ、その結果、ドレーン、ソ
ース、チャネル領域21に同じ深さのイオン注入層が形
成されて互いに接続される。
【0030】次に、上記工程を施した半導体基板の全面
に多結晶シリコンを蒸着して多結晶シリコン層を形成す
る。
【0031】次に、ホトレジストを全面に塗布し露光お
よび現像して、エンハンスメント型トランジスタのゲー
ト29とディプリーション型トランジスタのゲート30
とを形成するためのマスクパターンを形成する。
【0032】次に、図2に示すように、該マスクパター
ンをマスクとして使用して多結晶シリコン層をエッチン
グし、エンハンスメント型トランジスタのゲート29と
ディプリーション型トランジスタのゲート30とを形成
する。
【0033】エンハンスメント型トランジスタのゲート
29は、先に形成した多結晶シリコン層25の上面に接
して形成される。
【0034】一方、ディプリーション型トランジスタの
ゲート30は、チャネル上に形成されたゲート酸化膜2
7の上面に接して形成される。
【0035】次に、HLD(High-temperature Low-pre
ssure Dielectric 高温低圧誘電体)工程を施して中間
層誘電体(inter-layer dielectric)を蒸着し、その上
にBPSG(Boro-Phospho-Silicate-Glass ホウ・リン
珪酸ガラス)を蒸着し、セル全体の平坦化等の一般的な
工程を実施する。
【0036】上記工程において、P型基板を用いる場合
には、注入する不純物イオンとしてN型不純物イオンを
用いる。
【0037】
【発明の効果】上記本願発明の半導体ROMのコーディ
ング方法によれば、ディプリーション型トランジスタの
チャネルに高濃度の不純物イオンを注入することができ
るので、ROMセル作動時の抵抗を減少することがで
き、素子の作動速度を向上することが可能となるという
効果がある。
【0038】また、エンハンスメント型トランジスタの
ゲートとなる多結晶シリコン層をマスクとして利用し
て、トランジスタのソース及びドレーンを形成するため
のイオン注入と、ROMコーディングのためのイオン注
入とを同時に行なうので、製造工程を単純化することが
可能となるという効果がある。
【0039】更に、多結晶シリコンゲート電極の高さを
観察することにより、種々のコードを形成する場合にも
コーディング状態を工程中に識別でき、その結果生産性
が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体ROMのコーディング方法の途
中工程を示す一部切断斜視図である。
【図2】本発明の半導体ROMのコーディング方法の途
中工程を示す一部切断斜視図である。
【図3】従来技術の半導体ROMのコーディング方法の
途中工程を示す一部切断斜視図である。
【符号の説明】
10…半導体基板、 11〜13…ソース及びドレーン領域、 14…ディプリーションイオン注入層、 15…活性領域、 16…フィールド領域、 17…多結晶シリコンゲート、 18…フィールド酸化膜、 19…ゲート酸化膜、 21…ドレーン、ソース、チャネル領域、 22…ドレーン領域、 23…活性領域、 24…フィールド領域、 25…多結晶シリコン層、 26…フィールド酸化膜、 27…ゲート酸化膜、 28…半導体基板、 29…エンハンスメント型トランジスタのゲート、 30…ディプリーション型トランジスタのゲート

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ROMのコーディング方法におい
    て、 半導体基板に局部酸化工程を施してフィールド領域と活
    性領域とを区分し、ゲート絶縁膜を形成する段階と、 上記段階を経た上記半導体基板の全面に多結晶シリコン
    を蒸着し、ホトエッチング工程を施して上記多結晶シリ
    コンをエッチングして、エンハンスメント型トランジス
    タを形成する領域の上にのみ多結晶シリコン層を形成す
    る段階と、 上記エンハンスメント型トランジスタを形成する領域の
    上の上記多結晶シリコン層をマスクとして使用して不純
    物イオン注入を行い、ソース及びドレーン領域とディプ
    リーション型トランジスタのチャンネル領域とを形成す
    る段階と、 上記エンハンスメント型トランジスタのゲートと上記デ
    ィプリーション型トランジスタのゲートとを形成する段
    階と、 を含んでなることを特徴とする半導体ROMのコーディ
    ング方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の半導体ROMのコーディ
    ング方法において、上記ディプリーション型トランジス
    タの上記ソース及びドレーン領域と上記チャンネル領域
    とを、同じ深さのイオン注入層で形成することを特徴と
    する請求項1に記載の半導体ROMのコーディング方
    法。
  3. 【請求項3】複数のROMセルをエンハンスメント型ト
    ランジスタとディプリーション型トランジスタとで形成
    したROM装置において、 上記エンハンスメント型トランジスタのゲートにのみ導
    電層が2重に形成され、 上記ディプリーション型トラ
    ンジスタのチャンネル領域はソース領域及びドレーン領
    域と同じ導電型の不純物で同じ深さに形成されているこ
    とを特徴とする半導体ROM装置。
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