JPS602778B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
- Publication number
- JPS602778B2 JPS602778B2 JP56172788A JP17278881A JPS602778B2 JP S602778 B2 JPS602778 B2 JP S602778B2 JP 56172788 A JP56172788 A JP 56172788A JP 17278881 A JP17278881 A JP 17278881A JP S602778 B2 JPS602778 B2 JP S602778B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rom
- integrated circuit
- nitride film
- semiconductor integrated
- circuit device
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
- H10P95/90—Thermal treatments, e.g. annealing or sintering
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、MNOS構造の半導体集積回路装置(以下
ICという)の改良に関するものである。
ICという)の改良に関するものである。
従来のMNOS構造の金属膜ゲートCMOSICのRO
M(謙出専用メモリ)部につき、第1図、第2図を参照
して説明する。第1図、第2図において、1はN型半導
体基体、、はP‐ウェル拡散層、3はフィールド酸化膜
、4はゲート領域、5はゲート酸化膜、6はN+型ソー
ス拡散領域、7はN十型ドレィン拡散領域、8はP+型
チャネルストッバ領域、9はソース拡散層コンタクトホ
ール、10はドレイン拡散層コンタクトホール、11は
イオン汚染を防ぐための窒化膜、12はアルミニウム膜
などの金属膜からなる電極配線である。そして、第1図
の×(左右)方向にライン状に延びる前記ソースおよび
ドレィン拡散領域6および7と、大部分がY(上下)方
向にライン状に延びる電極配線12との立体交差部に前
記ゲート領域4を形成することによりROMを構成して
いる。前記ROMの書込みは、ゲート形リングラフィ時
にマスクによって書込むマスク書込み方式と、ゲートを
全ビット形成した後にイオンィンプランテーションなど
により、不必要なゲート部の不純物を高濃度にするイオ
ンインプランテーション書込み方式などがある。0 ま
た、ICの大規模化に伴い、ROM容量も大きくなり、
ROM部面積が大きくなる。
M(謙出専用メモリ)部につき、第1図、第2図を参照
して説明する。第1図、第2図において、1はN型半導
体基体、、はP‐ウェル拡散層、3はフィールド酸化膜
、4はゲート領域、5はゲート酸化膜、6はN+型ソー
ス拡散領域、7はN十型ドレィン拡散領域、8はP+型
チャネルストッバ領域、9はソース拡散層コンタクトホ
ール、10はドレイン拡散層コンタクトホール、11は
イオン汚染を防ぐための窒化膜、12はアルミニウム膜
などの金属膜からなる電極配線である。そして、第1図
の×(左右)方向にライン状に延びる前記ソースおよび
ドレィン拡散領域6および7と、大部分がY(上下)方
向にライン状に延びる電極配線12との立体交差部に前
記ゲート領域4を形成することによりROMを構成して
いる。前記ROMの書込みは、ゲート形リングラフィ時
にマスクによって書込むマスク書込み方式と、ゲートを
全ビット形成した後にイオンィンプランテーションなど
により、不必要なゲート部の不純物を高濃度にするイオ
ンインプランテーション書込み方式などがある。0 ま
た、ICの大規模化に伴い、ROM容量も大きくなり、
ROM部面積が大きくなる。
MNOS構造のICにおいて、ROM部面積が大きくな
ると、ROM周辺部と中央部とで、ゲートしきい値VT
と相互コンダクタンスgmの値が異なってくる。つ夕ま
り、V.値、gm値がROM周辺部ではROM以外の領
域の値と一致するが、ROM周辺部からの距離が600
〜800〃を越えた中央領域でのVT値、母m値は一般
に周辺部より小さくなる。この原因は、MOSトランジ
スタのゲート酸化膜と半導体領域ひとの界面において配
線金属膜の蒸着時に電子ビームまたはスパッタによるダ
メージを受けて特性が変化するためである。前記ダメー
ジは、その後の工程で水素日2を含む雰囲気で熱処理を
することにより除去している。すなわち、前記熱処理に
より、窒化膜はこれの性質から水素イオンを通しにくい
が、窒化膜のないコンタクトホールなどから水素イオン
が入り込んで、特性を回復し、コンタクト周辺のVT,
gmを安定にしていると考えられる。したがって、前述
した構成の第1図、第2図のROM部は、窒化膿にコン
タクトホールなどの穴をあげる部分がない領域が大面積
である場合には、水素イオンによるアニールができない
部分が発生し、このためにROM中央部のVT,gm値
が周辺部と異なり、ICの電源電圧変動マージンが低下
するという欠点があった。この発明は、窒化膜にコンタ
クトホールなどの穴をあげる部分がない領域に、電気的
端子取出しとは関係のないダミーコンタクトを設けて穴
をあげるなどにより、前記領域の少なくとも一部の窒化
膜を除去して、前述した従来のものの欠点を解消できる
、半導体集積回路装置を提供することを目的としている
。
ると、ROM周辺部と中央部とで、ゲートしきい値VT
と相互コンダクタンスgmの値が異なってくる。つ夕ま
り、V.値、gm値がROM周辺部ではROM以外の領
域の値と一致するが、ROM周辺部からの距離が600
〜800〃を越えた中央領域でのVT値、母m値は一般
に周辺部より小さくなる。この原因は、MOSトランジ
スタのゲート酸化膜と半導体領域ひとの界面において配
線金属膜の蒸着時に電子ビームまたはスパッタによるダ
メージを受けて特性が変化するためである。前記ダメー
ジは、その後の工程で水素日2を含む雰囲気で熱処理を
することにより除去している。すなわち、前記熱処理に
より、窒化膜はこれの性質から水素イオンを通しにくい
が、窒化膜のないコンタクトホールなどから水素イオン
が入り込んで、特性を回復し、コンタクト周辺のVT,
gmを安定にしていると考えられる。したがって、前述
した構成の第1図、第2図のROM部は、窒化膿にコン
タクトホールなどの穴をあげる部分がない領域が大面積
である場合には、水素イオンによるアニールができない
部分が発生し、このためにROM中央部のVT,gm値
が周辺部と異なり、ICの電源電圧変動マージンが低下
するという欠点があった。この発明は、窒化膜にコンタ
クトホールなどの穴をあげる部分がない領域に、電気的
端子取出しとは関係のないダミーコンタクトを設けて穴
をあげるなどにより、前記領域の少なくとも一部の窒化
膜を除去して、前述した従来のものの欠点を解消できる
、半導体集積回路装置を提供することを目的としている
。
以下、この発明の実施例につき図を参照して説明する。
第3図、第4図はこの発明の第1実施例によるMNOS
構造の金属膜ゲートCMOSICのROM部を示す。第
3図、第4図において、21はN型半導体基体、22は
N型半導体基体21の表面部に形成したP‐ウェル拡散
層、23はこの拡散層22の表面を覆うフィールド酸化
膜、24はゲート領域、25はN+型ソース拡散領域、
26はN+型ドレィン拡散領域であり、前記ソースおよ
びドレィン拡散領域25および26は第3図のX(左右
)方向にライン状に延びている。27はソースおよびド
レィン拡散領域25および26間に設けたP+型チャネ
ルストッパ拡散領域、28はソース拡散コンタクトホー
ル、29はドレィン拡散コンタクトホール、3川まフィ
ールド酸化膜23の表面を覆うイオン汚染防止用の窒化
膿であり、前記コンタクトホール28,29は窒化膜3
0上からフィールド酸化膜23の下面に達している。
構造の金属膜ゲートCMOSICのROM部を示す。第
3図、第4図において、21はN型半導体基体、22は
N型半導体基体21の表面部に形成したP‐ウェル拡散
層、23はこの拡散層22の表面を覆うフィールド酸化
膜、24はゲート領域、25はN+型ソース拡散領域、
26はN+型ドレィン拡散領域であり、前記ソースおよ
びドレィン拡散領域25および26は第3図のX(左右
)方向にライン状に延びている。27はソースおよびド
レィン拡散領域25および26間に設けたP+型チャネ
ルストッパ拡散領域、28はソース拡散コンタクトホー
ル、29はドレィン拡散コンタクトホール、3川まフィ
ールド酸化膜23の表面を覆うイオン汚染防止用の窒化
膿であり、前記コンタクトホール28,29は窒化膜3
0上からフィールド酸化膜23の下面に達している。
31はアルミニウム膜などの金属膜からなる電極配線で
あり、大部分が第3図のY(上下)方向にライン状に延
びている。
あり、大部分が第3図のY(上下)方向にライン状に延
びている。
なお、以上のように構成されたROM部は第1図、第2
図に示すものと同様であるが、第3図、第4図にはゲー
ト酸化膜を図示してない。32はROM部の周辺に配穀
された拡散層のコンタクトであり、電極配線31のソー
ス拡散層コンタクトホール28、ドレィン拡散層コンタ
クトホール29部およびゲート電極ラインに接続されて
いる。
図に示すものと同様であるが、第3図、第4図にはゲー
ト酸化膜を図示してない。32はROM部の周辺に配穀
された拡散層のコンタクトであり、電極配線31のソー
ス拡散層コンタクトホール28、ドレィン拡散層コンタ
クトホール29部およびゲート電極ラインに接続されて
いる。
そして、この第1実施例では、ROM中央領域に、電機
的端子取出しとは関係のないダミーコンタクト33を形
成することにより、窒化膿3川こ穴が形成してある。
的端子取出しとは関係のないダミーコンタクト33を形
成することにより、窒化膿3川こ穴が形成してある。
さらに、前述のようなROM部を形成した後の滴時に水
素を含む雰囲気で熱処理を行ったものである。以上のよ
うに構成された第1実施例のICは、ROM部の周辺に
は拡散層のコンタクト32が配設されているため、RO
M周辺から600〜800山程内側のMOSトランジス
タまでは特性が安定している。
素を含む雰囲気で熱処理を行ったものである。以上のよ
うに構成された第1実施例のICは、ROM部の周辺に
は拡散層のコンタクト32が配設されているため、RO
M周辺から600〜800山程内側のMOSトランジス
タまでは特性が安定している。
また、従来のものはしROM部の一辺が1200ム以上
の場合には、ROM周辺からの水素イオンのアニールを
施しても、VT,母mが異なったMOSトランジスタの
領域ができてしまうが、第1実施例のものは、ROM中
央領域に1個のダミーコンタクト33を設けたもので、
この部分から前記熱処理によって水素が入り込み、一辺
が1200仏〜2400Aの大きさのROMを内蔵して
いるICにおいて、ROM全領域の特性を均一にできる
。また、ダミーコンタクト33はP−ウェル拡散層のグ
ラウンド電位をより均一にするために金属配線31によ
りグラウンド端子に拙線することができる。そして、ダ
ミーコンタクトは、ROMの面積が若干が大きくなるだ
けで、IC製造時における工程の追加を行うことなく、
簡単に行える。なお、ROMの一辺が2400ム以上の
ICの場合には、1200叫こ1個の割合で複数個のダ
ミーコンタクトを設ければよい。以上説明したように、
この発明の第1実施例では、ICのROM部のように窒
化膜で覆われた領域が大面積になる場合に、1200仏
などの適切な間隔でダミーコンタクトを入れて窒化膿に
穴をあげ、窒化膿がない部分を設けたので、ダミーコン
タクトのコンタクトホールから水素アニール時に水素イ
オンが入り込み、コンタクトホール周辺部のMOSトラ
ンジスタのV,,gmを安定な状態にすることができる
。
の場合には、ROM周辺からの水素イオンのアニールを
施しても、VT,母mが異なったMOSトランジスタの
領域ができてしまうが、第1実施例のものは、ROM中
央領域に1個のダミーコンタクト33を設けたもので、
この部分から前記熱処理によって水素が入り込み、一辺
が1200仏〜2400Aの大きさのROMを内蔵して
いるICにおいて、ROM全領域の特性を均一にできる
。また、ダミーコンタクト33はP−ウェル拡散層のグ
ラウンド電位をより均一にするために金属配線31によ
りグラウンド端子に拙線することができる。そして、ダ
ミーコンタクトは、ROMの面積が若干が大きくなるだ
けで、IC製造時における工程の追加を行うことなく、
簡単に行える。なお、ROMの一辺が2400ム以上の
ICの場合には、1200叫こ1個の割合で複数個のダ
ミーコンタクトを設ければよい。以上説明したように、
この発明の第1実施例では、ICのROM部のように窒
化膜で覆われた領域が大面積になる場合に、1200仏
などの適切な間隔でダミーコンタクトを入れて窒化膿に
穴をあげ、窒化膿がない部分を設けたので、ダミーコン
タクトのコンタクトホールから水素アニール時に水素イ
オンが入り込み、コンタクトホール周辺部のMOSトラ
ンジスタのV,,gmを安定な状態にすることができる
。
そして、ダミーコンタクトは、個数の多い方がROM全
体のVT,gm値が均一なるが、集積度が低下するので
、コンタクトホールからの水素アニールの効果がなくな
る長さの2倍弱のピッチで挿入するのが最適であり、大
容量のROM全額城にわたり、VT,gm値を均一にで
き、動作の安定性および信頼性の向上をはかることがで
きる。第5図、第6図はこの発明の第2実施例によるR
OM部を示す。
体のVT,gm値が均一なるが、集積度が低下するので
、コンタクトホールからの水素アニールの効果がなくな
る長さの2倍弱のピッチで挿入するのが最適であり、大
容量のROM全額城にわたり、VT,gm値を均一にで
き、動作の安定性および信頼性の向上をはかることがで
きる。第5図、第6図はこの発明の第2実施例によるR
OM部を示す。
この実施例ではダミーコンタクトを設ける代りに、RO
M中央領域41以外の部分をホトレジストなどでカバレ
ージし、配線金属をマスクとして、金属配線31間の部
分の窒化膿30だけを除去して、これにフィールド酸化
膜23に達する穴42を作ったものである。なお、第2
実施例の前述した以外の構成は、第1実施例のものとほ
ぼ同様であるから、第5図、第6図中の第3図、第4図
と対応する部分に第3図、第4図の符号と同符号をつけ
て説明を省略する。そして、第2実施例のICは前述し
た第1実施例のものと同様な効果が、集積度を低下させ
ることなく得られる。なお、この発明は、ROM中央領
域の窒化膜の全部を除去するようにしてもよい。
M中央領域41以外の部分をホトレジストなどでカバレ
ージし、配線金属をマスクとして、金属配線31間の部
分の窒化膿30だけを除去して、これにフィールド酸化
膜23に達する穴42を作ったものである。なお、第2
実施例の前述した以外の構成は、第1実施例のものとほ
ぼ同様であるから、第5図、第6図中の第3図、第4図
と対応する部分に第3図、第4図の符号と同符号をつけ
て説明を省略する。そして、第2実施例のICは前述し
た第1実施例のものと同様な効果が、集積度を低下させ
ることなく得られる。なお、この発明は、ROM中央領
域の窒化膜の全部を除去するようにしてもよい。
前述したように、この発明によるMNOS構造のICは
、窒化膜のコンタクトホールなどの穴をあげる部分がな
い領域の少なくとも一部の室化膜を除去してあることに
より、大容量のものでも、動作の安定性および信頼性を
向上させることができる効果があり、マイクロコンピュ
ータ、時計、計側器などに用いるICに利用してとくに
有効である。
、窒化膜のコンタクトホールなどの穴をあげる部分がな
い領域の少なくとも一部の室化膜を除去してあることに
より、大容量のものでも、動作の安定性および信頼性を
向上させることができる効果があり、マイクロコンピュ
ータ、時計、計側器などに用いるICに利用してとくに
有効である。
第1図は従来例のMNOS構造の金属膜ゲートCMOS
ICのROM部を示す平面図、第2図は第1図のローロ
線部の断面図、第3図はこの発明の一実施例によるIC
のROM部を示す平面図、第4図は第3図のW−W線部
の断面図、第5図はこの発明の他の実施例によるICの
ROM部を示す平面図、第6図は第5図のW−の線部の
断面図である。 1,21・・・N型半導体基体、2,22・・・P‐ウ
ェル拡散層、3,23・・・フィールド酸化膜、4,2
4・・・ゲート領域、5・・・ゲート酸化膜、6,25
・・・N+型ソース拡散領域、7,26・・・N+型ド
レィン拡散領域、8,27・・・P十型チャネルストッ
パ拡散領域、9,28・・・ソース拡散層コンタクトホ
ール、10,29・・・ドレィン拡散層コンタクトホー
ル、11,30・・・室化膿、12,31・・・電極配
線、32・・・拡散層コンタクト、33・・・ダミーコ
ンタクト、41・・・ROM中央領域、42・・・穴。 第2図第1図 第8図 第4図 第5図 第6図
ICのROM部を示す平面図、第2図は第1図のローロ
線部の断面図、第3図はこの発明の一実施例によるIC
のROM部を示す平面図、第4図は第3図のW−W線部
の断面図、第5図はこの発明の他の実施例によるICの
ROM部を示す平面図、第6図は第5図のW−の線部の
断面図である。 1,21・・・N型半導体基体、2,22・・・P‐ウ
ェル拡散層、3,23・・・フィールド酸化膜、4,2
4・・・ゲート領域、5・・・ゲート酸化膜、6,25
・・・N+型ソース拡散領域、7,26・・・N+型ド
レィン拡散領域、8,27・・・P十型チャネルストッ
パ拡散領域、9,28・・・ソース拡散層コンタクトホ
ール、10,29・・・ドレィン拡散層コンタクトホー
ル、11,30・・・室化膿、12,31・・・電極配
線、32・・・拡散層コンタクト、33・・・ダミーコ
ンタクト、41・・・ROM中央領域、42・・・穴。 第2図第1図 第8図 第4図 第5図 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 MNOS構造の半導体集積回路装置において、窒化
膜にコンタクトホールなどの穴をあける部分がない領域
の少なくとも一部の窒化膜を除去してあることを特徴と
する半導体集積回路装置。 2 電気的端子取出しとは関係のないダミーコンタクト
を設けて穴をあけることにより、一部の窒化膜を除去し
てある特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置
。 3 配線金属をマスクとして窒化膜を除去した特許請求
の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56172788A JPS602778B2 (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56172788A JPS602778B2 (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 半導体集積回路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5875866A JPS5875866A (ja) | 1983-05-07 |
| JPS602778B2 true JPS602778B2 (ja) | 1985-01-23 |
Family
ID=15948361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56172788A Expired JPS602778B2 (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602778B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63131568A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-03 | Toshiba Corp | 半導体メモリ装置 |
| JP3144367B2 (ja) | 1997-12-19 | 2001-03-12 | 日本電気株式会社 | Cob型dram半導体装置及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP56172788A patent/JPS602778B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5875866A (ja) | 1983-05-07 |
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