遮罩式只讀存儲器的製作方法
2023-05-04 03:26:31
專利名稱：遮罩式只讀存儲器的製作方法
技術領域：
本發明有關一種存儲器，具體有關一種遮罩式存儲器。
(2)背景技術存儲器分為非揮發性存儲器與揮發性存儲器。非揮發性存儲器包括各種只讀存儲器，例如遮罩式存儲器(Mask ROM)。
遮罩式存儲器可以寫入永久性的數據，適合大量生產，其應用相當廣範，例如一般的遊戲機裡的遊戲程序，即存在於這種存儲器裡。
如圖1所示，遮罩式只讀存儲器(Mask ROM)的架構及動作原理整體看是一樣的，即是先選中垂直方向上的位元線(BL)，再選中水平方向上的字元線(WL)，縱橫交錯到唯一的點，此點代表一個開啟(turn on)的元件，而這一個開啟的元件並不一定會將所屬的BL電位拉到VSS，因為元件可能沒有連接到BL。
傳統的遮罩式只讀存儲器架構是針對埋藏編碼(Burried Code)製作程序而設計的，填碼位於閘極(Gate)正下方，意味著源極與汲極可以共用以便縮減尺寸，但是其從填碼到產品上市的時程太長，所以無法搶得市場先機(Time to Market)。
為了搶得市場先機，於是有介層編碼(Via code)及接觸層編碼(contact code)二種編碼出現。這二種編碼的優點是，編碼屬於後段製作程序，所以，從編碼到產品出廠的時間加快，可以很快佔得市場先機。但這二種編碼卻存在著在製作過程中汲極不能共用且尺寸增大的缺點。
(3)發明內容本發明的目的是克服現有技術中的缺點，提出一種可兼顧到元件尺寸與市場先機進而提高產業競爭力的遮罩式只讀存儲器。
為實現上述目的，本發明的遮罩式只讀存儲器，其特點是，包括一基礎層；一第一摻雜層，它形成於該基礎層上，藉以作為該遮罩式只讀存儲器的一預備地線；一第二摻雜層，它形成於該第一摻雜層上，藉以與該第一摻雜層形成一開關；以及一編碼層，它形成於該第一摻雜層及該第二摻雜層上，以於運作時，由該開關決定讀取該編碼層的一數據。
如所述的遮罩式存儲器只讀存儲器，其中該第一摻雜層與該第二摻雜層為不同性質層。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該第一摻雜層為P摻雜層，第二摻雜層為N摻雜層。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該預備地線為一字元線(word line)。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該開關為一二極體。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該編碼層的形式為介層編碼(Via code)。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該編碼層的形式為接觸層編碼(Contactcode)。
根據本發明另一方面的遮罩式只讀存儲器，其特點是，包括數個位元組，各具一預備地線；以及一金屬層，位於該數個位元組上方，藉以連接該預備地線。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該預備地線為一字元線(Word Line)。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該遮罩式只讀存儲器的編碼形式為介層編碼(Via code)。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該遮罩式只讀存儲器的編碼形式為接觸層編碼(Contact code)。
根據本發明又一方面的遮罩式只讀存儲器，其特點是，包括一第一存儲區；一第二存儲區；以及一主動隔絕裝置，藉以隔絕該第一存儲區及該第二存儲區。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該主動隔絕裝置包括數個主動元件，該主動元件的閘極是電連接至一接地電位。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該主動元件為金屬氧化物半導體(MOS)元件。
如所述的遮罩式只讀存儲器，其中該主動元件的閘極是分別連接至一工作線(poly)。
為進一步說明本發明的目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本發明進行詳細的描述。
(4)
圖1是現有技術示意圖。
圖2是本發明一較佳實施例的遮罩式只讀存儲器架構圖。
圖3是本發明一較佳實施例的布局圖及剖面圖。
圖4是本發明一較佳實施例的遮罩式只讀存儲器另一架構圖。
圖5是本發明一較佳實施例的遮罩式只讀存儲器又一架構圖。
(5)具體實施方式
如圖2所示，每一個單元(cell)由一個二極體(Diode)組成，而二極體的N端與同一字元線(WL)的相鄰二極體的N端相接，藉此構成預備地線BG。預備地線BG並不直接接到VSS；是否接到VSS，是由字元線(WL)所接到的元件所決定(在此暫定為反向器)，而介層編碼(Via Code)則決定單元(cell)是否接到位元線BL。
其動作原理如下1.如果垂直解碼器選擇到BL1；2.BL1充電至邏輯高電位；3.如果水平解碼器選擇到WL0；4.二極體D(0，1)開啟，因為其通過介層編碼(Via code)連接到BL1；5.BL1放電至低電位。
由上可知，二極體為一開關，可作為數據讀取的閘門，若被選擇的二極體上打的編碼(code)是1，則讀到1，若打的編碼(code)是0，則讀到0。
如圖3所示，上半部為布局圖，下半部為對應的剖視圖。要了解本發明的架構，必須同時觀看布局圖及剖面圖。其主要包括基礎層31、N摻雜層32及P摻雜層33，製作步驟如下1.N摻雜層形成；2.植入P型摻質至N摻雜層中接觸層(Contact)的預定位置。
3.植入P時控制濃度與深度，使之在水平方面恰足以包住接觸層(contact)又不擴散至N摻雜層的邊緣，垂直方面則留下一定空間當作預備地線。
4.形成接觸層(contact)並在其上方覆以金屬1(Metall)。
5.以介層(Via)選擇是否要將該二極體(Diode)連到位元線(Bit Line)(金屬2)(Metal 2)。
本發明的一個重要特點即是，二極體垂直並聯並且預備地線就在其正下方，而二極體及預備地線的形成則以埋藏(Burried)P植入的濃度與深度來完成，這一點由布局(layout)圖及剖面圖可容易看出。採用本發明，布局尺寸可縮減25％以上。
如圖4所示。每個字元組裡含有八字元，它可利用接觸編碼(contactcode)，而共用的預備地線N摻雜層並聯至金屬2(metal 2)。這樣的做法，可以使布局更有規則。
圖5則為圖2的變型，不同處在於，圖5在二個存儲區間加了一個主動隔絕(Active Isolation)裝置，藉以隔絕該第一存儲區51及該第二存儲區52。其中該主動隔絕裝置包括數個主動元件，該主動元件的閘極是電連接至一接地電位。該主動元件為MOS元件。該主動元件的閘極是各別連接至一工作線(poly)。
除此的外，如果產品用雙金屬方法(double metal process)而編碼(code)卻只使用接觸(contact)編碼，則可藉由布局(layout)方式的改變而形成字元水平並聯，也就是字元線採用金屬1(metal 1)，而只需要全球(Global)VSS，這樣做將使字元線(Word Line)(工作線)(poly)不需自位0(Byte0)至位N(ByteN)縱貫全場。
字元線延遲時間(Word Line Delay Time)大幅減少，而連接Global VSS的Metal 2本質上阻抗極低，也就是增加水平方向的速度，而且尺寸更小，至於所付出的代價，就是上市時間較為延緩(原本使用Via Code，現在使用Contact Code)，而在未來多層金屬(Mutilayer metal)和快速上市的壓力下，可以預見這個架構將可為整個產品提供更高的競爭力。
當然，本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明權利要求書的範圍內。
權利要求
1.一種遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，包括一基礎層；一第一摻雜層，它形成於該基礎層上，藉以作為該遮罩式只讀存儲器的一預備地線；一第二摻雜層，它形成於該第一摻雜層上，藉以與該第一摻雜層形成一開關；以及一編碼層，它形成於該第一摻雜層及該第二摻雜層上，以於運作時，由該開關決定讀取該編碼層的一數據。
2.如權利要求1所述的遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，該第一摻雜層與該第二摻雜層是為不同性質層。
3.如權利要求1所述的遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，該預備地線為一字元線。
4.如權利要求1所述的遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，該開關為一二極體。
5.如權利要求1所述的遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，該編碼層的形式為介層編碼或接觸層編碼。
6.一種遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，包括數個位元組，各具有一預備地線；以及一金屬層，位於該數個位元組上方，藉以連接該預備地線。
7.如權利要求6所述的遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，該預備地線為一字元線。
8.如權利要求6所述的遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，該遮罩式只讀存儲器的編碼形式為介層編碼或接觸層編碼。
9.一種遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，包括一第一存儲區；一第二存儲區；以及一主動隔絕裝置，藉以隔絕該第一存儲區及該第二存儲區。
10.如權利要求9所述的遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，該主動隔絕裝置包括數個主動元件，該主動元件的閘極是電連接至一接地電位。
11.如權利要求10所述的遮罩式存儲只讀存儲器，其特徵在於，該主動元件為金屬氧化物半導體電晶體。
12.如權利要求10所述的遮罩式只讀存儲器，其特徵在於，該主動元件的閘極是各別連接至一工作線。
全文摘要
本發明為一種遮罩式只讀存儲器(Mask ROM)，它含一基礎層、一第一摻雜層、一第二摻雜層及一編碼層，第一摻雜層是形成於該基礎層上，藉以作為該遮罩式只讀存儲器的一預備地線，第二摻雜層是形成於該第一摻雜層上，藉以與該第一摻雜層形成一開關，編碼層是形成於該第一摻雜層及該第二摻雜層上，以於運作時，由該開關決定讀取該編碼層的一數據。
文檔編號G11C11/34GK1449051SQ0210544
公開日2003年10月15日 申請日期2002年4月1日 優先權日2002年4月1日
發明者鄭一民 申請人:華邦電子股份有限公司