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KR980012618A - Semiconductor Memory and Manufacturing Method - Google Patents

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KR980012618A
KR980012618A KR1019970034878A KR19970034878A KR980012618A KR 980012618 A KR980012618 A KR 980012618A KR 1019970034878 A KR1019970034878 A KR 1019970034878A KR 19970034878 A KR19970034878 A KR 19970034878A KR 980012618 A KR980012618 A KR 980012618A
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KR
South Korea
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diffusion layers
insulating film
semiconductor substrate
gate electrodes
interlayer insulating
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KR1019970034878A
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KR100286732B1 (en
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가즈다까 오쯔끼
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가네꼬 히사시
닛본 덴기 가부시끼가이샤
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    • G11C17/08Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements
    • 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
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Abstract

반도체 메모리는 복수개의 확산층들, 복수개의 게이트 전극들, 복수개의 MOS 트랜지스터들, 층간 절연막, 및 복수개의 금속 배선들을 포함한다. 확산 층들은 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. 데이타는 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 to each other on the major 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 a direction perpendicular to the diffusion layers. MOS transistors are formed in cross regions including intersections between diffusion layers and gate electrodes at a major surface of the semiconductor substrate, thereby forming memory cells. The crossing regions include a channel through which channel current flows. Data is written into the memory cells by selectively ion implanting impurities in the channels. An interlayer insulating film is formed on a semiconductor substrate including gate electrodes. Metal wires are formed on the interlayer insulating film corresponding to the diffusion layers to function as a mask for ion implantation of impurities. Also disclosed is a method of manufacturing such a semiconductor memory.

Description

반도체 메모리 및 그 제조 방법Semiconductor Memory and Manufacturing Method Thereof

본 발명은 반도체 메모리 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 마스크 ROM(Mask Read Only Memoy) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a mask read only memory (ROM) and a manufacturing method thereof.

마스크 ROM에 있어서, 고객 데이타(cutstomer data)는 제조 공정 동안에 기입된다. 데이타 기입 단계가 마스크 ROM 제조 공정의 후속 주기내에서 설정된다면, TAT(Tum Around Time)라 불리우는 사용자에 의한 프로그램 데이타의 지정 시간으로 부터 제품 납기 시간 까지의 주기는 짧아질 수 있다. 데이타 기입 단계는 게이트 전극의 형성후에 수행되거나 층간 절연막의 형성후에 수행된다. 층간 절연막의 형성 후에 수행된 단계는 데이타가 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 a subsequent period of the mask ROM manufacturing process, the period from the designated time of the program data by the user called TAT (Tum 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 since the data is written in the latest period 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 구조물상예 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 데이타를 기입하도록 턴오프된다. 참조 부호(16)은 차후 단계에서 형성될 금속 배선을 나타낸다.3A and 3B illustrate 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 through the gate insulating layer 13, and are arranged to be perpendicular to the n-type diffusion layers 12. The memory cells have intersection points between the n-type diffusion layers 12 and the gate electrodes 14 as sources and drains, and regions immediately below the gate electrodes 14 between the n-type diffusion layers 12 are channels. It is configured as MOS transistors used as regions. By selectively ion implanting the p-type impurity in the channel region, the transistor of the memory cell implanted with the p-type impurity is turned off to write data. Reference numeral 16 denotes a metal wiring to be formed in a later step.

이 데이타 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 이용된다. 데이타를 기입하는 동안 개구부(18)은 레지스트막(17)내에 형성된다. 이 경우에, n형 확산층들(12) 사이의 간격이 1.0㎛일 때, 데이타 기입 개구부의 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.In order to perform this data writing, after the interlayer insulating film 15 is formed on the entire surface of the silicon substrate 11 to apply the gate electrodes 14, the resist film 17 is shown in Fig. 3B. It is used on the interlayer insulating film 15. The opening 18 is formed in the resist film 17 while writing data. In this case, when the interval between the n-type diffusion layers 12 is 1.0 mu m, the cross section of the data write opening is set to be a rectangle having an opening diameter L of 1.2 mu m including a mask alignment margin of 0.1 mu m. Since the p-type impurity is ion implanted in the channel region by using the resist film 17 as a mask to form the p-type implanted layer 19, 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(l5)이 형성된 후에 수행되기 때문에 마스크 기능의 보장을 위하여 두껍게 형성되어야만 한다. 레지스트막(17)의 두께가 증가함에 따라, 개구부(18)의 측벽은 날카릅게 형성될 수 없다. 따라서, 높은 치수의 정밀도로 개구부(18)을 형성하여 이온 주입 영역을 패터닝하는 것은 어렵다.In this mask ROM, the resist film 17 is used as a mask for ion implantation of p-type impurities into the selected memory cell. The resist film 17 must be formed thick to ensure the mask function because ion implantation is performed after the gate insulating film 13, the gate electrode 14 and the interlayer insulating film l5 are formed. As the thickness of the resist film 17 increases, the sidewalls of the openings 18 cannot be formed sharply. Therefore, it is difficult to pattern the ion implantation region by forming the opening 18 with high precision.

한편, 메모리 셀이 메모리의 고밀도에 대한 최근의 요구를 접목시키기 위하여 축소화됨에 따라, 마스크의 패턴 치수가 훨씬 더 감소될 필요가 있다. 그 결과, 래지스트 마스크의 마스크 정렬 마진은 또한 감소되고, 더 높은 치수의 정밀도가 개구부(18)에 대하여 요구된다. 레지스트막(17)의 마스크를 사용하여 높은 정밀도의 데이타 기입을 수행한다는 것은 어렵다.On the other hand, as the memory cells are reduced in order to incorporate the recent demand for high density of the memory, the pattern dimension of the mask needs to be further reduced. As a result, the mask alignment margin of the resist mask is also reduced, and higher dimension precision is required for the opening 18. It is difficult to perform high-precision data writing using the mask of the resist film 17.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 일본 특허 공개 제 4-63472호(제1 참증)가 낸드 마스크 ROM에서 메모리셀의 소자 절연 옥사이드막의 상부를 따라 금속 배선을 형성하고, 이 금속 배선을 데이타 기입 이온 주입을 위한 마스크의 일부로서 사용하는 기술을 제시하였다. 이 기술은 금속 배선의 측벽이 날카롭게 형성되고, 마스크치수가 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 데이타 기입을 수행하기 위한 마스크로서 사용될 수 있는 기술을 제시함에 의해 TAT를 짧게 한다.In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 4-63472 (first reference) forms a metal wiring along an upper portion of an element insulating oxide film of a memory cell in a NAND mask ROM, and this metal wiring is used for data write ion implantation. The technique used as part of the mask for the present invention is presented. This technique is advantageous for realizing a high density memory because the sidewalls of the metal wiring are sharply formed and the mask dimension can be managed precisely with high precision. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 1-184864 (second reference) shortens the TAT by suggesting a technique in which a metal film can be used as a mask for performing 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 감속 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 reference, since the metal wiring to be used as a mask must be formed on the device insulating oxide film of the memory cell, the width and pitch of the metal wiring can be reduced by the size reduction of the device insulating oxide film as the size decreases in the memory cell. The width and pitch must be reduced in response to the decrease. However, in order to form a small width deceleration wiring at a small pitch, a mask having a fine pattern must be aligned with high precision. In practice, such metal wiring 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 데이타 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 reference is effective for a single memory cell or memory cell with progressive dimensional accuracy, as shown in Figs. 3A and 3B, the flat cell mask ROM required for realizing high density is required. It cannot be applied directly. In the NOR type mask ROM, the n type diffusion layer serving as the drain of the memory cell transistor overlaps with the p type diffusion layer for data writing due to the mask alignment error. As a result, the resistance and cushion capacitance of the n-type diffusion layer serving as the drain are inappropriately increased to reduce the read rate.

본 발명의 목적은 미세한 메모리 셀들을 가지는 MOS 마스크 170M에서 고속, 고정밀의 데이타 기입을 수행할 수 있는 반도체 메모리 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a semiconductor memory capable of performing high-speed, high-precision data writing in a MOS mask 170M 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 채널 전류가 흐르는 채널들을 포함하고, 데이타는 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 광속 배선들을 포함하는 반도체 메모리를 제공한다.In order to achieve the above object according to the present invention, a plurality of diffusion layers arranged in parallel with each other in the main surface of the semiconductor substrate and a plurality of diffusion layers arranged in parallel with each other on the semiconductor substrate through a gate insulating film in a direction perpendicular to these diffusion layers Formed in intersecting regions including gate electrodes and intersecting points between diffusion layers and gate electrodes in a major surface of the semiconductor substrate to form memory cells, the intersecting regions including channels through which channel current flows, and Is a plurality of MOS transistors written into a memory cell by selectively ion implanting impurities in the channel, an interlayer insulating film formed on a semiconductor substrate including the gate electrodes, and diffusion layers to function as a mask for ion implantation of impurities. A plurality of formed on the interlayer insulating film corresponding to It provides a semiconductor memory comprising in wiring.

제1a도는 본 발명의 제1실시예에 따라 플랫 NOR 마스크 ROM을 나타낸 평면도.1A is a plan view showing a flat NOR mask ROM according to the first embodiment of the present invention.

제1b도는 데이타 기입 단계에서 제1a도에서의 라인 A-A를 따라 절단된 단면도,1B is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1A in the data writing step,

제2a도는 본 발명의 제2실시예에 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;

제2b도는 데이타 기입 단계에서 제2a도에서의 라인 B-B를 따라 절단된 단면도.FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 2A in the data writing step.

제3a도는 종래의 플랫 NOR 마스크 ROM을 나타낸 평면도.3A is a plan view showing a conventional flat NOR mask ROM.

제3b도는 데이타 기임 단계에서 제3a도에서의 라인 C - C를 따라 절단된 단면도.FIG. 3b is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 3a at the data passing step.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : p형 실리콘 기판 2 : n형 확산층들1: p-type silicon substrate 2: n-type diffusion layers

3 : 게이트 절연막 4 : 게이트 전극들3: gate insulating film 4: gate electrodes

5 : 층간 절연막 6 : 금속 배선들5 interlayer insulating film 6 metal wires

7 : 레지스트막 8 : 개구부7: resist film 8: opening

본 발명은 청부된 도면을 참조하여 이하에 상세하게 기술될 것이다.The 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 드래인 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(7)상에 형성된다.1A and 1B show a flat cell NOR mask ROM in accordance with a first embodiment of the present invention. 1A and 1B, a plurality of n-type diffusion layers 2 each having a linear pattern are parallel to each other at equal intervals in the main surface of the p-type silicon substrate 1 on which many memory cells are formed. It is formed to be arranged. The plurality of gate electrodes 4 are equally spaced on the p-type silicon substrate 1 including the n-type diffusion layers 2 through the gate insulating film 3 so as to be perpendicular to the n-type diffusion layers 2. It is formed to be arranged in parallel with each other. The memory cells are alternately used as source regions 2a and drain regions 2b of the n-type diffusion layers 2 having gate electrodes 4, and source and drain regions 2a and 2b. The regions immediately below the gate electrodes 4 between the electrodes are composed of MOS transistors used as channel regions. The interlayer insulating film 5 is formed on the p-type silicon substrate 1 to apply the gate electrodes 4, and the metal wires 6 are formed on the interlayer insulating film 7.

금속 배선들(6)은 메모리 셀들의 컬럼 라인들 혹은 그라운드 라인들이나 그 밖의 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 도모한다. 데이타 기입(후술 될 것임)이 수행된 후, 패시베이션막과 상부 라인(어느 것도 도시되지 않음)은 마스크 ROM을 완성하기 위하여 형성된다.The metal wires 6 constitute column lines or ground lines or other lines of the memory cells, and are arranged on top of the n-type diffusion layers 2 at an array interval twice as large as that of the n-type diffusion layer 2. Formed in parallel with each other. That is, the metal wirings 6 correspond to, for example, the n-type diffusion layers corresponding to the drain regions 2b because the source and drain regions 2a and 2b alternately correspond to the n-type diffusion layers 2. It is formed corresponding to all the other n-type diffusion layers 2 formed to be arranged only on (2). 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 serves the drain region 2b. After data writing (which will 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 데이타를 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 데이타 기입을 위해 선택된 메모리 셀에 대응하는 영역 내에서의 레지스트막(7)내에 형성된다. 이 경우에, n형 확산층들(2)사이의 간격이 1.0㎛일 때, 개구부의 치수 L은 0.1㎛의 맘스크 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, a resist film 7 is applied on the interlayer insulating film 5 including the metal wires 6, as shown in Fig. 1B. An opening 8 having a rectangular cross section is formed in the resist film 7 in a region corresponding to the memory cell selected for data writing. In this case, when the spacing between the n-type diffusion layers 2 is 1.0 mu m, the dimension L of the opening is set to 1.6 mu m including a momsk alignment margin of 0.1 mu m. 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 sidewall 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 함게, 선택된 메모리 셀의 MOS 트랜지스터는 데이타를 기입하기 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 to form the P-type injection layer 9 in the channel of the selected memory cell. With this process, the MOS transistors of the selected memory cell are turned off to write data. At this time, since the sidewall 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, the precision of the dimension is the source region 2a. ) On the side of the side wall is higher. 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 단순화 된 다.Even when the resist film 7 has a thickness that reduces the dimensional accuracy of the opening 8, a higher mask dimension precision 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 mu m as described above. As a result, the design and manufacture of the mask ROM is simplified to ensure a stable production 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 불순물 층은 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 in the dimension which can apply | coat the drain region 2b. Even when a slight alignment error occurs, the p-type impurity is not ion implanted in the drain region 2b even though it may be ion implanted in the source region 2a. Therefore, the p-type impurity layer formed into 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 decrease in 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 드래인 영역(2b)의 폭보다 크게 되기 때문에, 금속 배선(6)은 쉽게 형성될 수 있다. 그 결과, 마스크 ROM은 높은 정밀도로 형성될 수 있다.Even when the width and pitch of the n-type diffusion layer 2 decrease with the size reduction in the memory cell, the metal wires 6 are on all other n-type diffusion layers 2 corresponding to the drain regions 2b. Is formed. In addition, since the width of the metal wiring 6 becomes 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 la와 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. 데이타 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)를 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. Like reference numerals as in FIGS. La and 1b denote like parts, and a description thereof will be omitted. The second embodiment illustrates the case of the metal wiring 6 which can be patterned in micro units. Metal wires 6 are formed on n-type diffusion layers 2 in which source and drain regions 2a and 2b are formed. The metal wiring 6 is formed to the dimension which can apply | coat the n type diffused layer 2 completely. When the data write opening 8 is formed in the resist film 7, two metal wires 6 are exposed through the opening 8 on the side surfaces of the source and drain regions 2a and 2b. The region constituted by the two metal wires 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 단순화 될 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-described alignment, when the ions are implanted through the opening 8 of the resist film 7, the ion implanted region is masked by the metal wires 6 with the two source and drain regions 2a, 2b. Can be patterned with very high precision. Therefore, the dimensional accuracy of the opening 8 of the resist film 7 can be relaxed compared with the first embodiment. The above design and manufacture 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 junction capacitance of the source and drain regions 2a and 2b. Can 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 lines are formed on the n-type diffusion layers 2 respectively corresponding to the drain regions 2b and the two source and drain regions 2a and 2b. Metal wires may be formed only on 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 확산층들중 적어도 하나의 상부에 형성되고, 마스크가 데이타 기입 불순물을 이온 주입하도록 레지스트막과 함께 금속 배선을 사용함에 의해 구성되기 때문에, 데이타 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 공정온 단순화할 수 있다. 또한, 확산층이 금속라인으로 도포되기 때문에, 데이타 기입 불순물은 확산층으로 진입하지 않고, 확산충의 층 저항과 졍션 커패시턴스의 증가는 데이타 독출 비의 감소를 방지하도록 억제될 수 있다.As described above, according to the present invention, the metal wiring is formed on at least one of the diffusion layers constituting the drain and source regions of the MOS transistor provided as the memory cell, and the resist film is implanted so that the mask ion implants the data write impurity. Since it is constituted by using a metal wiring together, the data writing step can be set in a subsequent period of the manufacturing process. For this reason, the delivery date of production can be shortened. At the same time, the dimensional precision of the mask can be relaxed while ensuring the necessary alignment precision and the design of the mask pattern can be stably simplified in the manufacturing process temperature. In addition, since the diffusion layer is applied by the metal line, the data write impurity does not enter the diffusion layer, and the increase in the layer resistance and cushion capacitance of the diffusion charge can be suppressed to prevent the reduction of the data read ratio.

Claims (7)

반도체 메모리에 있어서; 반도체 기판(1)의 주 표면내에 서로 병렬로 배열된 복수개의 확산층들(2)과; 상기 확산층들에 수직인 방향으로 게이트 절연막(3)을 통하여 상기 반도체 기판 상에 서로 병렬로 배열된 복수개의 게이트 전극들(4)과; 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, 데이타가 상기 채널들내에 불순물을 선택적으로 이온 주입함에 의해 상기 메모리 셀들 내에 기입되는 복수개의 MOS 트랜지스터들(2a, 2b, 9)과; 상기 게이트 전극들을 포함하는, 상기 반도체 기판상에 형성된 층간 절연막(5)과; 불순물을 이온 주입하는데 마스크로서 기능하도록 상기 확산층들에 대응하는 상기 층간 절연막상에 형성된 복수개의 금속 배선들(6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.A semiconductor memory; A plurality of diffusion layers 2 arranged in parallel with each other in the main surface of the semiconductor substrate 1; 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; Formed in intersection regions including intersections between the diffusion layers and gate electrodes at the major surface of the semiconductor substrate to constitute memory cells, the intersection regions including a channel through which channel current flows, and data being A plurality of MOS transistors (2a, 2b, 9) written into the memory cells by selectively ion implanting impurities in the channels; An interlayer insulating film (5) formed on said semiconductor substrate including said gate electrodes; And a plurality of metal wirings (6) formed on said interlayer insulating film corresponding to said diffusion layers to function as a mask for ion implantation of impurities. 제1항에 있어서, 상기 금속 배선들은 상기 확산층들의 폭보다 더 큰 폭을 가지고, 채널 전류가 상기 채널들을 통하여 흐르는 방향에 수직한 방향으로 상기 확산 층들을 도포하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 .The semiconductor memory of claim 1, wherein the metal wires have a width larger than that of the diffusion layers, and are formed to apply the diffusion layers in a direction perpendicular to a direction in which a channel current flows through the channels. 제1항에 있어서, 상기 확산층들은 교대로 상기 MOS 트랜지스터들의 소오스 영역들(2a)과 드레인 영역들(2b)을 구성하고, 상기 채널들은 상기 교차 영역들내의 상기 소오스 및 드레인 영역들 사이의 상기 게이트 전극들 바로 밑에 형성되며, 상기 금속 배선들은 상기 소오스 및 드레인 영역들중 적어도 하나에 대응하는 상기 확산층들상에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.2. The diffusion layer of claim 1, wherein the diffusion layers alternately constitute source regions 2a and drain regions 2b of the MOS transistors, and the channels are the gate between the source and drain regions in the cross regions. A semiconductor memory formed under the electrodes, wherein the metal lines are formed on the diffusion layers corresponding to at least one of the source and drain regions. 제1항에 있어서, 상기 MOS 트랜지스터들은 플랫 셀 NOR 마스크 ROM(flat cell NOR mask ROM)을 구성하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.The semiconductor memory of claim 1, wherein the MOS transistors constitute a flat cell NOR mask ROM. 반도체 메모리에 있어서; 반도체 기판(1)의 주 표변내에 서로 병렬로 배열된 복수개의 확산층들(2)과; 상기 확산층들에 수직인 방향으로 게이트 절연막(3)을 통하여 상기 반도체 기판 상에 서로 병렬로 배열된 복수개의 게이트 전극들(4)과; 상기 게이트 전극들과 상기 확산층들의 교타 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 데이타가 기입되는 메모리 셀을 각기 구성하는 MOS 트랜지스터들과; 상기 게이트 전극들을 포함하는, 상기 반도체 기판상에형성된 층간 절연막(5)과; 불순물을 이온 주입하는데 마스크로서 기능하도록 상기 소오스 및 드레인 영역들중 적어도 하나에 대응하여 상기 층간 절연막상에 형성된 복수개의 금속 배선들(6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리.A semiconductor memory; A plurality of diffusion layers 2 arranged in parallel with each other in the main surface of the semiconductor substrate 1; 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; The alternate regions of the gate electrodes and the diffusion layers are alternately configured as source regions 2a and drain regions 2b, and are directly under the gate electrodes between the source and drain regions in the semiconductor substrate. MOS transistors each configured as a channel, each constituting a memory cell to which data is written by selectively ion implanting impurities into the channel; An interlayer insulating film (5) formed on said semiconductor substrate including said gate electrodes; And a plurality of metal wires (6) formed on said interlayer insulating film corresponding to at least one of said source and drain regions so as to act as a mask for ion implantation of impurities. 반도체 장치의 제조 방법에 있어서; 반도체 기판(1)의 주 표면내에 서로 병렬로 복수개의 확산층들(2)을 형성하는 단계와; 상기 확산층들에 수직인 방향으로 게이트 절연막(3)을 통하여 상기 반도체 기판 상에 서로 병렬로 복수개의 게이트 전극들(4)을 형성하는 단계와; 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 단계와; 상기 게이트 전극들을 포함하는, 상기 반도체 기판상에 층간 절연막(5)을 형성하는 단계와; 상기 확산층들에 대응하는 상기 층간 절연막상에 금속 배선들(6)을 형성하는 단계와; 상기 금속 배선들을 포함하는 상기 층간 절연막상에, 선택된 메모리 셀에 대응하는 영역내에 개구부(8)를 가지는 레지스트막(7)을 형성하는 단계와; MOS 트랜지스터내에 데이타를 기입하기 위하여 상기 레지스트막의 상기 개구부를 통하여 노출된 금속 배선 및 상기 레지스트를 마스크로서 사용하여 채널내에 불순물을 이온 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a semiconductor device; Forming a plurality of diffusion layers (2) in parallel with each other in a major surface of the semiconductor substrate (1); 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; Forming memory cells in intersection regions including intersections between the diffusion layers and the gate electrodes, the intersection regions forming a plurality of MOS transistors including channels through which channel current flows; Forming an interlayer insulating film (5) on said semiconductor substrate, said gate electrodes; Forming metal wirings (6) on the interlayer insulating film corresponding to the diffusion layers; Forming a resist film (7) having an opening (8) in a region corresponding to the selected memory cell, on the interlayer insulating film including the metal wirings; And implanting impurities into the channel using the resist and the metal wiring exposed through the opening of the resist film to write data in a MOS transistor. 제6항에 있어서, 상기 확산층들은 교대로 상기 MOS 트랜지스터들의 소오스 영역들(2a)과 드레인 영역들(2b)를 구성하고, 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 장 치의 제조 방법.The method of claim 6, wherein the diffusion layers alternately form source regions 2a and drain regions 2b of the MOS transistors, and the forming of the metal line comprises at least one of the source and drain regions. Forming the metal wires on the interlayer insulating film so as to apply a film. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임※ Note: The disclosure is based on the initial application.
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