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KR100286732B1 - Semiconductor memory and method of manufacturing the same - Google Patents

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KR100286732B1
KR100286732B1 KR1019970034878A KR19970034878A KR100286732B1 KR 100286732 B1 KR100286732 B1 KR 100286732B1 KR 1019970034878 A KR1019970034878 A KR 1019970034878A KR 19970034878 A KR19970034878 A KR 19970034878A KR 100286732 B1 KR100286732 B1 KR 100286732B1
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South Korea
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insulating film
gate electrodes
semiconductor substrate
interlayer insulating
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가즈다까 오쯔끼
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가네꼬 히사시
닛본 덴기 가부시끼가이샤
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    • G11C17/10Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM
    • G11C17/12Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM using field-effect devices
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Abstract

반도체 메모리는 복수개의 확산층들, 복수개의 게이트 전극들, 복수개의 MOS 트랜지스터들, 층간 절연막, 및 복수개의 금속 배선들을 포함한다. 확산층들은 반도체 기판의 주 표면에 서로 병렬로 배열된다. 게이트 전극들은 확산층들에 수직인 방향으로 게이트 절연막을 통하여 반도체 기판 상에 서로 병렬로 배열된다. MOS 트랜지스터들은 반도체 기판의 주 표면에서의 확산층들과 게이트 전극들 사이의 교차점들을 포함하는 교차 영역들내에 형성되어, 메모리 셀들을 구성한다. 교차 영역들은 채널 전류가 흐르는 채널을 포함한다. 데이터는 채널들내에 불순물을 선택적으로 이온 주입함에 의해 메모리 셀들 내에 기입된다. 층간 절연막은 게이트 전극들을 포함하는 반도체 기판상에 형성된다. 금속 배선들은 불순물을 이온 주입하는데 마스크로서 기능하도록 확산층들에 대응하는 층간 절연막상에 형성된다. 이러한 반도체 메모리의 제조 방법도 또한 개시되었다.The semiconductor memory includes a plurality of diffusion layers, a plurality of gate electrodes, a plurality of MOS transistors, an interlayer insulating film, and a plurality of metal wirings. The diffusion layers are arranged in parallel with each other on the main surface of the semiconductor substrate. The gate electrodes are arranged in parallel with each other on the semiconductor substrate through the gate insulating film in the direction perpendicular to the diffusion layers. The MOS transistors are formed in the intersection areas including the intersection points between the diffusion layers and the gate electrodes on the main surface of the semiconductor substrate to constitute memory cells. The crossing regions include channels through which the channel current flows. Data is written into the memory cells by selectively ion implanting impurities into the channels. An interlayer insulating film is formed on the semiconductor substrate including the gate electrodes. The metal wirings are formed on the interlayer insulating film corresponding to the diffusion layers so as to function as a mask for ion implanting impurities. A method of manufacturing such a semiconductor memory has also been disclosed.

Description

반도체 메모리 및 그 제조 방법{SEMICONDUCTOR MEMORY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}Technical Field [0001] The present invention relates to a semiconductor memory,

본 발명은 반도체 메모리 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 마스크 ROM(Mask Read Only Memory) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory and a manufacturing method thereof, and more particularly to a mask ROM (Mask Read Only Memory) and a manufacturing method thereof.

마스크 ROM에 있어서, 고객 데이터(customer data)는 제조 공정 동안에 기입된다. 데이터 기입 단계가 마스크 ROM 제조 공정의 후속 주기내에서 설정된다면, TAT(Turn Around Time)라 불리우는 사용자에 의한 프로그램 데이터의 지정 시간으로 부터 제품 납기 시간 까지의 주기는 짧아질 수 있다. 데이터 기입 단계는 게이트 전극의 형성후에 수행되거나 층간 절연막의 형성후에 수행된다. 층간 절연막의 형성 후에 수행된 단계는 데이터가 제조 공정의 최근 주기내에서 기입되기 때문에 납기 시간의 측면에서 유리하다.In the mask ROM, customer data is written during the manufacturing process. If the data writing step is set within the subsequent cycle of the mask ROM manufacturing process, the period from the designation time of the program data by the user called TAT (Turn Around Time) to the product delivery time can be shortened. The data writing step is performed after the formation of the gate electrode or after the formation of the interlayer insulating film. The step performed after the formation of the interlayer insulating film is advantageous in terms of the delivery time because the data is written in the latest cycle of the manufacturing process.

도 3a와 도 3b는 종래의 플랫 셀 NOR 마스크 ROM(flat-cell NOR mask ROM)을 나타낸다. 이 마스크 ROM에 있어서, 선형 패턴을 각기 가지는 복수개의 n형 확산층들(12)은 p형 실리콘 기판(11)의 주표면에 대해 서로 병렬로 배열되도록 형성된다. 복수개의 게이트 전극들(14)은 게이트 절연막(13)을 통하여 최종 구조물상에 서로 병렬로 배열되며, n형 확산층들(12)에 대하여는 수직이 되도록 배열된다. 메모리 셀들은 n형 확산층들(12)과 게이트 전극들(14) 사이의 교차점들이 소오스와 드레인으로서 사용되며, n형 확산층들(12) 사이의 게이트 전극들(14)의 바로 밑의 영역들은 채널 영역들로서 사용되는 MOS 트랜지스터들로서 구성된다. 채널 영역에서 p형 불순물을 선택적으로 이온 주입함에 의해, p형 불순물이 주입된 메모리 셀의 트랜지스터는 데이터를 기입하도록 턴오프된다. 참조 부호(16)은 차후 단계에서 형성될 금속 배선을 나타낸다.3A and 3B show a conventional flat-cell NOR mask ROM. In this mask ROM, a plurality of n-type diffusion layers 12 each having a linear pattern are formed so as to be arranged in parallel with each other with respect to the main surface of the p-type silicon substrate 11. [ The plurality of gate electrodes 14 are arranged in parallel with each other on the final structure through the gate insulating film 13 and are arranged to be perpendicular to the n-type diffusion layers 12. The memory cells are used as source and drain at the intersections between the n-type diffusion layers 12 and the gate electrodes 14 and the regions immediately below the gate electrodes 14 between the n- Lt; RTI ID = 0.0 > MOS transistors < / RTI > By selectively implanting the p-type impurity in the channel region, the transistor of the memory cell into which the p-type impurity is implanted is turned off to write data. Reference numeral 16 denotes a metal wiring to be formed in a subsequent step.

이 데이터 기입을 수행하기 위하여, 층간절연막(15)가 게이트 전극들(14)을 도포하기 위하여 실리콘 기판(11)의 전 표면상에 형성된 후, 레지스트막(17)은 도 3b에 도시된 바와 같이, 층간 절연막(15)상에 사용된다. 데이터를 기입하는 동안, 개구부(18)은 레지스트막(17)내에 형성된다. 이 경우에, n형 확산층들(12) 사이의 간격이 1.0 ㎛일 때, 데이터 기입 개구부(18)의 단면은 0.1 ㎛의 마스크 정렬 마진을 포함하는 1.2 ㎛의 개구부 지름 L을 가지는 직사각형이 되도록 설정된다. p형 불순물은 p형 주입된 층(19)을 형성하기 위하여 마스크로서 레지스트막(17)을 사용함에 의해 채널 영역내에 이온 주입되기에 개구부(18)을 통하여 노출된 메모리 셀의 트랜지스터가 턴오프된다.The interlayer insulating film 15 is formed on the entire surface of the silicon substrate 11 in order to apply the gate electrodes 14 and then the resist film 17 is patterned to form the interlayer insulating film 15 as shown in FIG. , And is used on the interlayer insulating film 15. The opening portion 18 is formed in the resist film 17 while writing the data. In this case, when the interval between the n-type diffusion layers 12 is 1.0 탆, the cross section of the data write-in opening 18 is set to be a rectangle having an opening diameter L of 1.2 탆 including a mask alignment margin of 0.1 탆 do. the p-type impurity is implanted into the channel region by using the resist film 17 as a mask to form the p-type implanted layer 19, and the transistor of the memory cell exposed through the opening 18 is turned off .

이 마스크 ROM에 있어서, 레지스트막(17)은 선택된 메모리 셀 내에 p형 불순물을 이온 주입하기 위하여 마스크로서 사용된다. 레지스트막(17)은 이온 주입이 게이트 절연막(13), 게이트 전극(14) 및 층간 절연막(15)이 형성된 후에 수행되기때문에 마스크 기능의 보장을 위하여 두껍게 형성되어야만 한다. 레지스트막(17)의 두께가 증가함에 따라, 개구부(18)의 측벽은 날카롭게 형성될 수 없다. 따라서, 높은 치수의 정밀도로 개구부(18)을 형성하여 이온 주입 영역을 패터닝하는 것은 어렵다.In this mask ROM, a resist film 17 is used as a mask for ion-implanting p-type impurity into a selected memory cell. Since the ion implantation is performed after the gate insulating film 13, the gate electrode 14, and the interlayer insulating film 15 are formed, the resist film 17 must be formed thick to ensure the mask function. As the thickness of the resist film 17 increases, the side walls of the opening 18 can not be formed in a sharp manner. Therefore, it is difficult to pattern the ion implantation region by forming the opening portion 18 with high dimensional precision.

한편, 메모리 셀이 메모리의 고밀도에 대한 최근의 요구를 접목시키기 위하여 축소됨에 따라, 마스크의 패턴 치수가 훨씬 더 감소될 필요가 있다. 그 결과, 레지스트 마스크의 마스크 정렬 마진은 또한 감소되고, 더 높은 치수의 정밀도가 개구부(18)에 대하여 요구된다. 레지스트막(17)의 마스크를 사용하여 높은 정밀도의 데이터 기입을 수행한다는 것은 어렵다.On the other hand, as the memory cell is scaled down to accommodate the recent demands for high density of memory, the pattern dimension of the mask needs to be much smaller. As a result, the mask alignment margin of the resist mask is also reduced, and a higher dimension accuracy is required for the aperture 18. It is difficult to perform data writing with a high accuracy by using the mask of the resist film 17.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 일본 특허 공개 제 4-63472호(제1 참증)가 낸드 마스크 ROM에서 메모리 셀의 소자 절연 옥사이드막의 상부를 따라 금속 배선을 형성하고, 이 금속 배선을 데이터 기입 이온 주입을 위한 마스크의 일부로서 사용하는 기술을 제시하였다. 이 기술은 금속 배선의 측벽이 날카롭게 형성되고, 마스크 치수가 높은 정밀도로 정밀하게 관리될 수 있기 때문에 고밀도 메모리를 실현하는데 유리하다. 또한, 일본 특허 공개 제 1-184864호(제2 참증)은 최종 보호막이 형성된 후 금속막이 데이터 기입을 수행하기 위한 마스크로서 사용될 수 있는 기술을 제시함에 의해 TAT를 짧게 한다.In order to solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 4-63472 (No. 1) discloses a method of forming a metal interconnection along an upper portion of an element insulating oxide film of a memory cell in a NAND mask ROM, A mask is used as a part of the mask. This technique is advantageous for realizing a high-density memory because the side wall of the metal wiring is formed in a sharp manner and the mask dimension can be precisely controlled with high precision. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 1-184864 (No. 2) proposes to shorten the TAT by suggesting a technique that can be used as a mask for the metal film to perform data writing after the final protective film is formed.

제1 참증에서 설명된 기술에서, 마스크로서 사용될 금속 배선이 메모리 셀의 소자 절연 옥사이드막 상에 형성되어야만 하기 때문에, 금속 배선의 폭과 피치(pitch)는 메모리 셀에서 사이즈 감소에 따라 소자 절연 옥사이드막의 폭과 피치가 감소에 대응하여 감소되어야만 한다. 그러나, 작은 피치에서 작은 폭의 금속 배선을 형성하기 위하여, 미세한 패턴을 가지는 마스크는 높은 정밀도로 정렬되어야만 한다. 실제로, 그러한 금속 배선은 형성하는데 매우 어렵다.In the technique described in the first patent, the metal wiring to be used as a mask must be formed on the element insulating oxide film of the memory cell, so that the width and the pitch of the metal wiring can be changed in accordance with the size reduction in the memory cell. The width and pitch must be reduced corresponding to the decrease. However, in order to form a small-width metal wiring at a small pitch, a mask having a fine pattern must be aligned with high precision. In practice, such metallization is very difficult to form.

제2 참증에서 설명된 기술이 점차적인 치수의 정밀도를 가지는 단일 메모리 셀이나 메모리 셀에 대하여 효과적임에도 불구하고, 도 3a와 도 3b에 나타난 것과 같이, 고밀도를 실현하기 위하여 요구되는 플랫 셀 마스크 ROM에 직접적으로 적용할 수 없다. NOR형 마스크 ROM에 있어서, 메모리 셀 트랜지스터의 드레인으로서 제공되는 n형 확산층은 마스크의 정렬 에러(error)에 기인한 데이터 기입을 위한 p형 확산층과 오버랩(overlap)된다. 그 결과, 드레인으로서 제공되는 n형 확산층의 저항과 졍션 커패시턴스는 독출비(read rate)를 감소시키기 위하여 부적절하게 증가한다.Although the technique described in the second patent is effective for a single memory cell or memory cell having a graduated dimensional accuracy, as shown in FIGS. 3A and 3B, the flat cell mask ROM required to realize high density It is not directly applicable. In the NOR type mask ROM, the n-type diffusion layer provided as the drain of the memory cell transistor overlaps with the p-type diffusion layer for data writing due to the alignment error of the mask. As a result, the resistance and junction capacitance of the n-type diffusion layer provided as drain increase inappropriately in order to reduce the read rate.

본 발명의 목적은 미세한 메모리 셀들을 가지는 MOS 마스크 ROM에서 고속, 고정밀의 데이터 기입을 수행할 수 있는 반도체 메모리 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory capable of performing high-speed and high-precision data writing in a MOS mask ROM having fine memory cells and a method of manufacturing the same.

본 발명에 따라 전술한 목적을 달성하기 위하여, 반도체 기판의 주 표면내에 서로 병렬로 배열된 복수개의 확산층들과, 이들 확산층에 수직 방향으로 게이트 절연막을 통하여 반도체 기판상에 서로 병렬로 배열된 복수개의 게이트 전극들과, 상기 반도체 기판의 주 표면내의 확산층들과 게이트 전극들 사이의 교차점들을 포함하는 교차 영역들내에 형성되어 메모리 셀들을 구성하되, 상기 교차 영역들은 채널전류가 흐르는 채널들을 포함하고, 데이터는 상기 채널내에 불순물을 선택적으로 이온 주입함에 의해 메모리 셀내에 기입되는 복수개의 MOS 트랜지스터들과, 상기 게이트 전극들을 포함하는 반도체 기판상에 형성된 층간 절연막과, 불순물을 이온 주입하는데 마스크로서 기능하도록 확산층들에 대응하는 상기 층간 절연막상에 형성된 복수개의 금속 배선들을 포함하는 반도체 메모리를 제공한다.According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a plurality of diffusion layers arranged in parallel with each other in a main surface of a semiconductor substrate; a plurality of diffusion layers arranged in parallel on the semiconductor substrate through a gate insulating film in a direction perpendicular to the diffusion layers; Gate electrodes and intersection regions between diffusion layers and gate electrodes in the main surface of the semiconductor substrate to form memory cells comprising the channels through which the channel current flows, A plurality of MOS transistors to be written in the memory cell by selectively implanting impurities into the channel, an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate including the gate electrodes, and an interlayer insulating film formed on the diffusion layers Formed on the interlayer insulating film corresponding to the plurality of gold And inner wires.

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 플랫 NOR 마스크 ROM을 나타낸 평면도.1A is a plan view showing a flat NOR mask ROM according to a first embodiment of the present invention;

도 1b는 데이터 기입 단계에서 도 1a에서의 라인 A - A를 따라 절단된 단면도.1B is a cross-sectional view taken along line A - A in FIG. 1A in the data write step. FIG.

도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따라 플랫 NOR 마스크 ROM을 나타낸 평면도.2A is a plan view showing a flat NOR mask ROM according to a second embodiment of the present invention;

도 2b는 데이터 기입 단계에서 도 2a에서의 라인 B - B를 따라 절단된 단면도.FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 2A in the data write step. FIG.

도 3a는 종래의 플랫 NOR 마스크 ROM을 나타낸 평면도.3A is a plan view showing a conventional flat NOR mask ROM.

도 3b는 데이터 기입 단계에서 도 3a에서의 라인 C - C를 따라 절단된 단면도.FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line C-C in FIG. 3A in the data write step. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

1 : p형 실리콘 기판1: p-type silicon substrate

2 : n형 확산층들2: n-type diffusion layers

3 : 게이트 절연막3: Gate insulating film

4 : 게이트 전극들4: Gate electrodes

5 : 층간 절연막5: Interlayer insulating film

6 : 금속 배선들6: metal wiring

7 : 레지스트막7: Resist film

8 : 개구부8: opening

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 이하에 상세하게 기술될 것이다.The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

도 1a와 도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따라 플랫 셀 NOR 마스크 ROM을 나타낸다. 도 1a와 도 1b를 참조하면, 선형적인 패턴을 각기 가지는 복수개의 n형 확산층들(2)는 많은 메모리 셀들이 형성되는 p형 실리콘 기판(1)의 주 표면내에서 동일 간격들로 서로 병렬로 배열되도록 형성된다. 복수개의 게이트 전극들(4)은 n형 확산층들(2)에 대하여 수직이 되도록 게이트 절연막(3)을 통하여 n형 확산층들(2)을 포함하는 p형 실리콘 기판(1)상에 동일 간격으로 서로 병렬로 배열되도록 형성된다. 메모리 셀들은 게이트 전극들(4)을 가지는 n형 확산층들(2)의 교차 영역들은 소오스 영역들(2a)과 드레인 영역들(2b)로서 교대로 사용되고, 소오스와 드레인 영역들(2a, 2b) 사이의 게이트 전극들(4)의 바로 밑의 영역들은 채널 영역으로서 사용되는 MOS 트랜지스터들로 구성된다. 층간 절연막(5)은 게이트 전극들(4)을 도포하기 위하여 p형 실리콘 기판(1)상에 형성되고, 금속 배선들(6)은 층간 절연막(5)상에 형성된다.1A and 1B show a flat-cell NOR mask ROM according to a first embodiment of the present invention. 1A and 1B, a plurality of n-type diffusion layers 2 each having a linear pattern are arranged in parallel with each other at equal intervals in the main surface of a p-type silicon substrate 1 in which many memory cells are formed . The plurality of gate electrodes 4 are formed on the p-type silicon substrate 1 including the n-type diffusion layers 2 at regular intervals through the gate insulating film 3 so as to be perpendicular to the n-type diffusion layers 2 And are arranged to be arranged in parallel with each other. The memory cells are formed such that the intersecting regions of the n-type diffusion layers 2 having the gate electrodes 4 are alternately used as the source regions 2a and the drain regions 2b and the source and drain regions 2a and 2b, The regions directly below the gate electrodes 4 are composed of MOS transistors used as a channel region. The interlayer insulating film 5 is formed on the p-type silicon substrate 1 to apply the gate electrodes 4 and the metal wirings 6 are formed on the interlayer insulating film 5.

금속 배선들(6)은 메모리 셀들의 컬럼 라인들 혹은 그라운드 라인들이나 그밖의 다른 라인들을 구성하고, n형 확산층(2)의 것보다 두 배의 배열 간격으로 n형 확산층들(2)의 상부에 서로 병렬로 형성된다. 즉, 금속 배선들(6)은 예를 들면, 소오스 및 드레인 영역들(2a, 2b)이 n형 확산층들(2)에 교대로 대응되기 때문에 드레인 영역들(2b)에 대응하는 n형 확산층들(2) 상에서만 배열되도록 형성된 모든 다른 n형 확산층들(2)과 대응하여 형성된다. 금속 배선(6)의 폭은 n형 확산층(2)의 폭 보다 약간 더 크게 되도록 설정된다. 노말 정렬 에러가 발생하더라도, 금속 배선(6)은 드레인 영역(2b)을 도포한다. 데이터 기입(후술될 것임)이 수행된 후, 패시베이션막과 상부 라인(어느 것도 도시되지 않음)은 마스크 ROM을 완성하기 위하여 형성된다.The metal wirings 6 constitute column lines or ground lines or other lines of memory cells and are arranged on the upper portion of the n-type diffusion layers 2 at an arrangement interval twice as large as that of the n- Are formed in parallel with each other. That is, since the metal wirings 6 correspond to the n-type diffusion layers 2 alternately, for example, the source and drain regions 2a and 2b correspond to the n-type diffusion layers 2b corresponding to the drain regions 2b, Type diffusion layers 2 formed so as to be arranged only on the n-type diffusion layer 2, as shown in Fig. The width of the metal wiring 6 is set to be slightly larger than the width of the n-type diffusion layer 2. Even if a normal alignment error occurs, the metal wiring 6 applies the drain region 2b. After data writing (to be described later) is performed, a passivation film and an upper line (none of which are shown) are formed to complete the mask ROM.

이 마스크 ROM에서 데이터를 기입하는데 있어서, 레지스트막(7)은 도 1b에 나타난 것 처럼, 금속 배선들(6)을 포함하는 층간 절연막(5) 상에 적용된다. 직사각형의 단면을 가지는 개구부(8)는 데이터 기입을 위해 선택된 메모리 셀에 대응하는 영역내에서의 레지스트막(7)내에 형성된다. 이 경우에, n형 확산층들(2)사이의 간격이 1.0 ㎛일 때, 개구부의 치수 L은 0.1 ㎛의 마스크 정렬 마진을 포함하는 1.6 ㎛로 설정된다. 그 결과, 금속 배선(6)의 일부는 레지스트막의 개구부(8)을 통하여 노출된다. 이 금속 배선(6)과 레지스트막의 개구부(8)의 내부 측벽에 의해 둘러싸인 영역은 실제적인 이온 주입 개구부(8a)에 대하여 패턴된다.In writing data in this mask ROM, the resist film 7 is applied on the interlayer insulating film 5 including the metal wirings 6, as shown in Fig. 1B. An opening 8 having a rectangular cross section is formed in the resist film 7 in the region corresponding to the memory cell selected for data writing. In this case, when the interval between the n-type diffusion layers 2 is 1.0 占 퐉, the dimension L of the opening portion is set to 1.6 占 퐉 including the mask alignment margin of 0.1 占 퐉. As a result, a part of the metal wiring 6 is exposed through the opening 8 of the resist film. The region surrounded by the metal wiring 6 and the inner side wall of the opening 8 of the resist film is patterned with respect to the actual ion implantation opening 8a.

p형 불순물은 선택된 메모리 셀의 채널에서 p형 주입층(9)을 형성하도록 레지스트막(7)을 사용하는 개구부(8a)와 마스크로서의 금속 배선(6)을 통하여 이온 주입된다. 이러한 공정과 함께, 선택된 메모리 셀의 MOS 트랜지스터는 데이터를기입하기 위하여 턴오프된다. 이때, 개구부(8a)내에서의 드레인 영역(2b) 측면 상에 레지스트막(7)의 측벽이 날카로운 수직 표면을 가지도록 금속 배선(6)에 의해 조절되기 때문에, 치수의 정밀도는 소오스 영역(2a) 측면상에 측벽의 것이 더 높다. 레지스트막(7)이 제거된 후, 패시베이션막과 상부 라인(어느 것도 도시되지 않음)은 마스크 ROM을 완성하기 위하여 형성된다.The p-type impurity is ion-implanted through the opening 8a using the resist film 7 and the metal wiring 6 as a mask so as to form the p-type implantation layer 9 in the channel of the selected memory cell. With this process, the MOS transistor of the selected memory cell is turned off to write data. Since the side wall of the resist film 7 on the side of the drain region 2b in the opening 8a is adjusted by the metal wiring 6 so as to have a sharp vertical surface, ) Side is higher than that of the side wall. After the resist film 7 is removed, a passivation film and an upper line (none of which are shown) are formed to complete the mask ROM.

레지스트막(7)이 개구부(8)의 치수 정밀도를 감소시키는 두께를 가질 때 조차도, 더 높은 마스크 치수의 정밀도는 적어도 드레인 영역(2b)의 측면상에서 얻을 수 있다. 레지스트막(7)의 개구부(8)의 치수는 전술한 바와 같이 1.6 ㎛로 증가될 수 있다. 그 결과, 마스크 ROM의 설계와 제조는 안정된 생산 공급을 할 수 있도록 단순화된다.Even when the resist film 7 has a thickness that reduces the dimensional accuracy of the opening 8, the accuracy of the higher mask dimensions can be obtained at least on the side of the drain region 2b. The dimension of the opening 8 of the resist film 7 can be increased to 1.6 占 퐉 as described above. As a result, the design and manufacture of the mask ROM are simplified to enable stable production and supply.

금속 배선(6)은 드레인 영역(2b)을 도포할 수 있는 치수로 형성된다. 약간의 정렬 에러가 발생할 때 조차도, p형 불순물은 소오스 영역(2a)내에 이온 주입될 수 있다 할지라도 드레인 영역(2b)내에 이온 주입되지 않는다. 따라서, 이온 주입에 의하여 채널로 형성된 p형 불순물층은 적어도 드레인 영역(2b)으로 신장되지 않는다. 드레인 영역(2b)의 층 저항과 졍션 커패시턴스를 증가시키는 것은 동작 속도의 감소를 방지하도록 억제될 수 있다.The metal wiring 6 is formed to have a dimension capable of applying the drain region 2b. Even when a slight alignment error occurs, the p-type impurity can not be ion-implanted into the drain region 2b even if it can be implanted into the source region 2a. Therefore, the p-type impurity layer formed by the channel by ion implantation does not extend to at least the drain region 2b. Increasing the layer resistance and junction capacitance of the drain region 2b can be suppressed to prevent a reduction in the operating speed.

n형 확산층(2)의 폭과 피치가 메모리 셀에서의 사이즈 감소에 따라 감소될 때 조차도, 금속 배선들(6)은 드레인 영역들(2b)에 대응하여 모든 다른 n형 확산층들(2)상에 형성된다. 또한, 금속 배선(6)의 폭이 드레인 영역(2b)의 폭보다 크게 되기 때문에, 금속 배선(6)은 쉽게 형성될 수 있다. 그 결과, 마스크 ROM은 높은정밀도로 형성될 수 있다.The metal wirings 6 are formed on all the other n-type diffusion layers 2 corresponding to the drain regions 2b even when the width and the pitch of the n-type diffusion layer 2 are reduced in accordance with the decrease in size in the memory cell. As shown in FIG. Further, since the width of the metal wiring 6 is larger than the width of the drain region 2b, the metal wiring 6 can be easily formed. As a result, the mask ROM can be formed with high precision.

도 2a와 도 2b는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸다. 도 1a와 도 1b에서와 같은 동일 참조 부호들은 동일 부분들을 나타내고, 그 설명은 생략될 것이다. 제2 실시예는 마이크로 단위로 패턴될 수 있는 금속 배선(6)의 경우를 예시화한다. 금속 배선들(6)은 소오스 및 드레인 영역들(2a, 2b)이 형성되는 n형 확산층들(2)상에 형성된다. 금속 배선(6)은 n형 확산층(2)를 완벽하게 도포할 수 있는 치수로 형성된다. 데이터 기입 개구부(8)이 레지스트막(7)내에 형성될 때, 소오스 및 드레인 영역들(2a, 2b)의 측면들 상에 두 금속 배선들(6)이 개구부(8)을 통하여 노출된다. 두 금속 배선들(6)과 레지스트막(7)에 의해 구성된 영역은 실제적인 이온 주입 개구부(8a)에 대하여 패턴된다.2A and 2B show a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as in Figs. 1A and 1B denote the same parts, and a description thereof will be omitted. The second embodiment exemplifies the case of the metal wiring 6 which can be patterned on a micro-scale basis. The metal wirings 6 are formed on the n-type diffusion layers 2 on which the source and drain regions 2a and 2b are formed. The metal wiring 6 is formed so as to be capable of completely applying the n-type diffusion layer 2. Two metal wirings 6 are exposed through the opening 8 on the sides of the source and drain regions 2a and 2b when the data write opening 8 is formed in the resist film 7. [ The region constituted by the two metal wirings 6 and the resist film 7 is patterned with respect to the actual ion implantation opening 8a.

전술한 정렬에 있어서, 이온들이 레지스트막(7)의 개구부(8)을 통하여 주입될 때, 이온 주입된 영역은 두 소오스 및 드레인 영역들(2a, 2b)이 금속 배선들(6)에 의해서 마스크되기 때문에 매우 높은 정밀도로 패턴될 수 있다. 따라서, 레지스트막(7)의 개구부(8)의 치수적인 정밀도는 제1 실시예에 비해 완화될 수 있다. 전술한 설계와 제조는 더 단순화될 수 있다. 이온 주입에 의해 형성된 p형 불순물 주입층(9)이 소오스 및 드레인 영역들(2a, 2b)중 하나로 확장되지 않기 때문에, 소오스 및 드레인 영역들(2a, 2b)의 층 저항과 졍션 커패시턴스에서의 증가는 소자의 동작 속도를 증가시키기 위하여 억제될 수 있다.In the above arrangement, when the ions are implanted through the opening 8 of the resist film 7, the ion-implanted region is formed such that the two source and drain regions 2a and 2b are exposed to the mask So that it can be patterned with very high precision. Therefore, the dimensional accuracy of the opening 8 of the resist film 7 can be relaxed as compared with the first embodiment. The design and manufacture described above can be further simplified. Since the p-type impurity implantation layer 9 formed by ion implantation does not extend to one of the source and drain regions 2a and 2b, an increase in the layer resistance and the change capacitance of the source and drain regions 2a and 2b May be suppressed to increase the operating speed of the device.

제1 및 제2 실시예는 금속 배선들이 드레인 영역들(2b)과 두 소오스 및 드레인 영역들(2a, 2b)에 대응하여 각기 n형 확산층들(2)상에 형성되는 경우로 예시화된다. 금속 배선들은 소오스 영역들(2a)에 대응하는 n형 확산층들 상부에서만 형성될 수 있다.The first and second embodiments are exemplified in the case where the metal wirings are formed on the n-type diffusion layers 2 corresponding to the drain regions 2b and the two source and drain regions 2a and 2b. The metal wirings can be formed only on top of the n-type diffusion layers corresponding to the source regions 2a.

전술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 금속 배선은 메모리 셀로서 제공되는 MOS 트랜지스터의 드레인 및 소오스 영역들을 구성하는 확산층들 중 적어도 하나의 상부에 형성되고, 마스크가 데이터 기입 불순물을 이온 주입하도록 레지스트막과 함께 금속 배선을 사용함에 의해 구성되기 때문에, 데이터 기입 단계는 제조 공정의 후속 기간에서 설정될 수 있다. 이러한 이유로, 생산의 납기는 단축될 수 있다. 이와 동시에, 마스크의 치수적인 정밀도는 필요한 정렬 정밀을 보장하는 동안 완화될 수 있고 마스크 패턴의 설계는 안정되게 제조 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 확산층이 금속라인으로 도포되기 때문에, 데이터 기입 불순물은 확산층으로 진입하지 않고, 확산층의 층 저항과 졍션 커패시턴스의 증가는 데이터 독출 비의 감소를 방지하도록 억제될 수 있다.As described above, according to the present invention, the metal interconnection is formed on at least one of the diffusion layers constituting the drain and source regions of the MOS transistor provided as a memory cell, and the mask is provided with a resist film The data writing step can be set in the subsequent period of the manufacturing process. For this reason, the delivery time of production can be shortened. At the same time, the dimensional accuracy of the mask can be mitigated while ensuring the necessary alignment precision, and the design of the mask pattern can stably simplify the manufacturing process. Further, since the diffusion layer is applied as a metal line, the data write impurity does not enter the diffusion layer, and the increase in the layer resistance and junction capacitance of the diffusion layer can be suppressed to prevent the reduction of the data readout ratio.

Claims (7)

반도체 메모리에 있어서,In a semiconductor memory, 반도체 기판(1)의 주 표면내에 서로 병렬로 배열된 복수개의 확산층들(2);A plurality of diffusion layers (2) arranged in parallel with each other in a main surface of a semiconductor substrate (1); 상기 확산층들에 수직인 방향으로 게이트 절연막(3)을 통하여 상기 반도체 기판 상에 서로 병렬로 배열된 복수개의 게이트 전극들(4);A plurality of gate electrodes (4) arranged in parallel with each other on the semiconductor substrate through a gate insulating film (3) in a direction perpendicular to the diffusion layers; 상기 반도체 기판의 상기 주 표면에서의 상기 확산층들과 게이트 전극들 사이의 교차점들을 포함하는 교차 영역들내에 형성되어 메모리 셀들을 구성하되, 상기 교차 영역들은 채널 전류가 흐르는 채널을 포함하고, 상기 채널들내에 불순물을 선택적으로 이온 주입함에 의해 데이터가 상기 메모리 셀들 내에 기입되는 복수개의 MOS 트랜지스터들(2a, 2b, 9);Wherein the memory cells are formed in intersecting regions that include intersections between the diffusion layers and the gate electrodes on the main surface of the semiconductor substrate, wherein the intersecting regions comprise channels through which channel currents flow, A plurality of MOS transistors (2a, 2b, 9) into which data is written into the memory cells by selectively implanting impurities into the memory cells; 상기 게이트 전극들을 포함하는 상기 반도체 기판상에 형성된 층간 절연막(5); 및An interlayer insulating film (5) formed on the semiconductor substrate including the gate electrodes; And 불순물을 이온 주입하는데 마스크로서 기능하도록 상기 확산층들에 대응하여 상기 층간 절연막상에 형성된 복수개의 금속 배선들(6)A plurality of metal wirings (6) formed on the interlayer insulating film corresponding to the diffusion layers so as to function as a mask for ion implantation of impurities, 을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.And a semiconductor memory. 제1항에 있어서, 상기 금속 배선들은 상기 확산층들의 폭보다 더 큰 폭을 가지고, 채널 전류가 상기 채널들을 통하여 흐르는 방향에 수직한 방향으로 상기 확산층들을 도포하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.The semiconductor memory of claim 1, wherein the metal interconnects are formed to have a width greater than the width of the diffusion layers and to apply the diffusion layers in a direction perpendicular to the direction in which the channel current flows through the channels. 제1항에 있어서, 상기 확산층들은 교대로 상기 MOS 트랜지스터들의 소오스 영역들(2a)과 드레인 영역들(2b)을 구성하고,2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the diffusion layers alternately constitute source regions (2a) and drain regions (2b) of the MOS transistors, 상기 채널들은 상기 교차 영역들내의 상기 소오스 및 드레인 영역들 사이의 상기 게이트 전극들 바로 밑에 형성되며,The channels being formed directly under the gate electrodes between the source and drain regions in the crossing regions, 상기 금속 배선들은 상기 소오스 및 드레인 영역들 중 적어도 하나에 대응하는 상기 확산층들상에 형성되는Wherein the metal wirings are formed on the diffusion layers corresponding to at least one of the source and drain regions 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.And a semiconductor memory. 제1항에 있어서, 상기 MOS 트랜지스터들은 플랫 셀 NOR 마스크 ROM(flat cell NOR mask ROM)을 구성하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.2. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the MOS transistors constitute a flat cell NOR mask ROM. 반도체 메모리에 있어서,In a semiconductor memory, 반도체 기판(1)의 주 표면내에 서로 병렬로 배열된 복수개의 확산층들(2);A plurality of diffusion layers (2) arranged in parallel with each other in a main surface of a semiconductor substrate (1); 상기 확산층들에 수직인 방향으로 게이트 절연막(3)을 통하여 상기 반도체 기판 상에 서로 병렬로 배열된 복수개의 게이트 전극들(4);A plurality of gate electrodes (4) arranged in parallel with each other on the semiconductor substrate through a gate insulating film (3) in a direction perpendicular to the diffusion layers; 상기 게이트 전극들과 상기 확산층들의 교차 영역들은 교대로 소오스 영역들(2a) 및 드레인 영역들(2b)로서 구성되고, 상기 반도체 기판내의 상기 소오스 및 드레인 영역들 사이의 상기 게이트 전극들 바로 밑의 영역들은 채널로서 구성되며, 상기 채널에 불순물을 선택적으로 이온 주입함에 의해 데이터가 기입되는메모리 셀을 각기 구성하는 MOS 트랜지스터들;Wherein intersecting regions of the gate electrodes and the diffusion layers are alternately configured as source regions (2a) and drain regions (2b), and a region beneath the gate electrodes between the source and drain regions in the semiconductor substrate MOS transistors constituting each channel and each constituting a memory cell into which data is written by selectively implanting impurities into the channel; 상기 게이트 전극들을 포함하는 상기 반도체 기판상에 형성된 층간 절연막(5); 및An interlayer insulating film (5) formed on the semiconductor substrate including the gate electrodes; And 불순물을 이온 주입하는데 마스크로서 기능하도록 상기 소오스 및 드레인 영역들 중 적어도 하나에 대응하여 상기 층간 절연막상에 형성된 복수개의 금속 배선들(6)A plurality of metal wirings (6) formed on the interlayer insulating film corresponding to at least one of the source and drain regions so as to function as a mask for ion implantation of impurities, 을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.And a semiconductor memory. 반도체 장치의 제조 방법에 있어서,A method of manufacturing a semiconductor device, 반도체 기판(1)의 주 표면내에 서로 병렬로 복수개의 확산층들(2)을 형성하는 단계;Forming a plurality of diffusion layers (2) in parallel with each other in a main surface of a semiconductor substrate (1); 상기 확산층들에 수직인 방향으로 게이트 절연막(3)을 통하여 상기 반도체 기판 상에 서로 병렬로 복수개의 게이트 전극들(4)을 형성하는 단계;Forming a plurality of gate electrodes (4) in parallel with each other on the semiconductor substrate through a gate insulating film (3) in a direction perpendicular to the diffusion layers; 상기 확산층들과 상기 게이트 전극들 사이의 교차점을 포함하는 교차 영역들내에 메모리 셀들을 구성하되, 상기 교차 영역들은 채널 전류가 흐르는 채널들을 포함하는 복수개의 MOS 트랜지스터들을 형성하는 단계;Forming memory cells in intersecting regions including intersections between the diffusion layers and the gate electrodes, wherein the intersecting regions comprise a plurality of MOS transistors including channels through which a channel current flows; 상기 게이트 전극들을 포함하는 상기 반도체 기판상에 층간 절연막(5)을 형성하는 단계; 및Forming an interlayer insulating film (5) on the semiconductor substrate including the gate electrodes; And 상기 확산층들에 대응하여 상기 층간 절연막상에 금속 배선들(6)을 형성하는 단계;Forming metal wirings (6) on the interlayer insulating film corresponding to the diffusion layers; 상기 금속 배선들을 포함하는 상기 층간 절연막상에, 선택된 메모리 셀에 대응하는 영역내에 개구부(8)를 가지는 레지스트막(7)을 형성하는 단계; 및Forming a resist film (7) having an opening (8) in an area corresponding to a selected memory cell on the interlayer insulating film including the metal wirings; And MOS 트랜지스터내에 데이터를 기입하기 위하여 상기 레지스트막의 상기 개구부를 통하여 노출된 금속 배선 및 상기 레지스트를 마스크로서 사용하여 채널내에 불순물을 이온 주입하는 단계Implanting impurities into the channel using the metal wiring exposed through the opening of the resist film to write data in the MOS transistor and the resist as a mask 를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.Wherein the step of forming the semiconductor device comprises the steps of: 제6항에 있어서, 상기 확산층들은 교대로 상기 MOS 트랜지스터들의 소오스 영역들(2a)과 드레인 영역들(2b)를 구성하고,7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the diffusion layers alternately constitute source regions (2a) and drain regions (2b) of the MOS transistors, 상기 금속 배선을 형성하는 상기 단계는 상기 소오스 및 드레인 영역들중 적어도 하나를 도포하도록 상기 층간 절연막상에 상기 금속 배선들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.Wherein the step of forming the metal wiring includes forming the metal wirings on the interlayer insulating film so as to apply at least one of the source and drain regions.
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