專利名稱：與非型掩碼只讀存儲(chǔ)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，特別是一與非型掩碼(mask)只讀存儲(chǔ)器(以下稱為掩碼ROM)的字符串(string)選擇晶體管。
一掩碼ROM通常包含多個(gè)耗盡型晶體管，通過(guò)擴(kuò)散層與多個(gè)增強(qiáng)型晶體管串聯(lián)連接。在一比特線和接地電壓端之間串聯(lián)連接的一組地址單元定義為一個(gè)字符串。


圖1示出了與非型掩碼ROM等效電路的一部分，它包含串聯(lián)于比特線的第一和第二字符串選擇晶體管和串聯(lián)在字符串選擇晶體管源極與接地電壓端之間的n-MOS晶體管，該晶體管作為存儲(chǔ)單元。同行的字符串選擇晶體管的門(mén)共享一條字符串選擇線，而同行的存儲(chǔ)單元的門(mén)占用同一字碼線。
與非型掩碼ROM的作用描述如下。為了讀出給定所選的存儲(chǔ)單元，分別向電壓源Vcc施加1V的讀電壓，和向所選的比特和字碼線施加0V地電壓。按照字符串選擇晶體管是耗盡型還是增強(qiáng)型而向字符串選擇晶體管的門(mén)施加0(零)電壓或Vcc。未選中的字碼線接收Vcc。因此，所述的耗盡型存儲(chǔ)單元被加到門(mén)的地電壓所導(dǎo)通，以使比特線傳送代表邏輯“1”的讀出電壓。相反地，所選的增強(qiáng)型存儲(chǔ)單元被加到門(mén)上的接地電壓關(guān)閉，以使比特線被表示邏輯“0”的讀出電壓所切斷。換句話說(shuō)，通過(guò)向所選的存儲(chǔ)單元門(mén)施加接地電壓，通常利用耗盡型晶體管的通和增強(qiáng)型晶體管的斷來(lái)分別表示邏輯“1”和“0”。
參閱圖2所示展開(kāi)了的圖1等效電路圖，該電路包含一在半導(dǎo)體底基中構(gòu)成n+擴(kuò)散區(qū)的作用(active)線20，該線在第一方向上擴(kuò)展;沿著第一方向相互平行且跨越作用線20設(shè)置的字符串選擇線22、23，字碼線24、25、26和地線28在第二方向上擴(kuò)展，比特線30在第一方向上跨越字碼線24、25、26擴(kuò)展，接觸區(qū)32用以使作用線20和比特線30相接觸。參考序號(hào)34、35、36示出耗盡型MOS晶體管。
同時(shí)，隨著對(duì)大容量存儲(chǔ)裝置需求的增加，單元陣列中的字符串選擇晶體管和單元(cell)晶體管的溝道長(zhǎng)度減少至亞微米量級(jí)。因此，常會(huì)出現(xiàn)漏電流進(jìn)入未選的字符串選擇晶體管，這就引起邏輯混亂。換句話說(shuō)，隨著單元尺寸的減小，在例如成形、蝕刻多晶硅和用于調(diào)節(jié)閾值電壓的離子注入等制造過(guò)程中，單元的溝通長(zhǎng)度和摻雜濃度分布會(huì)對(duì)這種環(huán)境變化很敏感。相應(yīng)地，如圖2所示，若字符串選擇晶體管與單元晶體管有同樣的尺寸，漏電流進(jìn)入未選的字符串選擇晶體管，當(dāng)讀一關(guān)斷的單元時(shí)會(huì)引起邏輯混亂。當(dāng)尋求一用于高速讀操作的帶有Vcc的比特線時(shí)，這個(gè)問(wèn)題就更突出了。
本發(fā)明的目的在于提供一與非型掩碼ROM，它既使在單元晶體管的尺寸減至亞微米量級(jí)時(shí)仍準(zhǔn)確地執(zhí)行讀出功能。
按照本發(fā)明，在連于一串掩碼ROM的第一和第二字符串選擇晶體管中，增強(qiáng)型字符串選擇晶體管的溝道長(zhǎng)度大于耗盡型和單元晶體管的溝道長(zhǎng)度。
為了更好地理解本發(fā)明，并展示它是怎樣起作用的，通過(guò)一例子并附以示意圖對(duì)此作出說(shuō)明，其中
圖1畫(huà)出了一與非型掩碼ROM等效電路一部分的原理圖;
圖2是依照現(xiàn)有技術(shù)的圖1中與非型掩碼ROM的展開(kāi);
圖3是依照本發(fā)明的圖1中與非型掩碼ROM的展開(kāi)。
參閱圖3，展示在半導(dǎo)體底基中構(gòu)成了n+擴(kuò)散區(qū)的作用線40，它在第一方向上擴(kuò)展。沿著第一方向相互平行且跨越作用線40設(shè)置的字符串選擇線42、43和字碼線44、45、46在第二方向上擴(kuò)展。在第一方向上擴(kuò)展的比特線50跨越字碼線而成。制成一接觸區(qū)52用以使作用線40和比特線50相接觸。參考序號(hào)54、55、56示出了耗盡型MOS晶體管。如圖所示，由于增強(qiáng)型晶體管的設(shè)計(jì)寬度在第一方向上增加了，所以增強(qiáng)型字符串選擇晶體管的溝道長(zhǎng)度大于其它的晶體管。擴(kuò)展的溝道長(zhǎng)度做得足夠長(zhǎng)，以便既使在漏極電壓超出Vcc時(shí)也不引起擊穿。在超過(guò)16M且裝置采用的工作電壓在2.5-3.5V的情況下，增強(qiáng)型字符串選擇晶體管制成的溝道長(zhǎng)度比其它字符串選擇晶體管長(zhǎng)約0.1μm。另一情況下，也即低于4M，裝置有4.5-5.5V電壓時(shí)，增強(qiáng)型字符串選擇晶體管制成的溝道長(zhǎng)度需長(zhǎng)出約0.2μm。這樣就防止了擊穿未選的字符串選擇晶體管，也因此防止了由于漏電流引起的邏輯混亂。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明的與非型掩碼ROM有溝道長(zhǎng)度大于其它字符串選擇晶體管的增強(qiáng)型字符串選擇晶體管，以便既使晶體管的有效溝道長(zhǎng)度和用于調(diào)節(jié)閾值電壓的溝道中摻雜的劑量濃度分布，由于制造掩碼ROM的過(guò)程變量而稍微變化的話，也可防止擊穿增強(qiáng)型字符串選擇晶體管。因此漏電流進(jìn)入不了未選的字符串，也就避免了邏輯混亂。另外，只有兩個(gè)字符串選擇晶體管之一具有擴(kuò)展的溝道長(zhǎng)度，因而不需增加字符串長(zhǎng)度方向上的展開(kāi)面積便可保證存儲(chǔ)器的可靠性。
盡管本發(fā)明參考選出的特定實(shí)施例作了圖示和描述，但很明顯對(duì)于技術(shù)熟練者來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可作出上述形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一與非型掩碼只讀存儲(chǔ)器包括一第一和第二字符串選擇晶體管，各自包含耗盡型和增強(qiáng)型，串聯(lián)連接于一比特線，其中，所說(shuō)的增強(qiáng)型字符串選擇晶體管的溝道長(zhǎng)度要長(zhǎng)于所說(shuō)的耗盡型字符串選擇晶體管；且多個(gè)單元晶體管串聯(lián)連接于所說(shuō)的字符串選擇晶體管和接地電壓端之間。
2.如權(quán)利要求1中的與非型掩碼只讀存儲(chǔ)器，其中，所說(shuō)的增強(qiáng)型字符串選擇晶體管的溝道長(zhǎng)度長(zhǎng)于所說(shuō)的單元晶體管。
3.如權(quán)利要求1中的與非型掩碼只讀存儲(chǔ)器，其中所說(shuō)的增強(qiáng)型字符串選擇晶體管的溝道長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得足夠長(zhǎng)，以便在既使漏電壓超出電源電壓時(shí)也不出現(xiàn)擊穿。
全文摘要
一與非型掩碼只讀存儲(chǔ)器包含一串聯(lián)連于比特線的耗盡型和增強(qiáng)型第一和第二字符串選擇晶體管，且多個(gè)單元晶體管串聯(lián)連接于字符串選擇晶體管和接地電壓端之間，其中增強(qiáng)型字符串選擇晶體管的溝道長(zhǎng)度長(zhǎng)于耗盡型字符串選擇晶體管，這樣避免了漏電流進(jìn)入未選的字符串。
文檔編號(hào)H01L21/8229GK1072040SQ9211253
公開(kāi)日1993年5月12日 申請(qǐng)日期1992年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月29日
發(fā)明者崔正達(dá), 李炯坤, 李一寬 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社