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ROM-Speicher mit vertikalen Poly-Transistoren

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017226D
Original Publication Date: 2000-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 1 page(s) / 16K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Franz Hofmann: AUTHOR

Abstract

Bei der Produktion maskenprogrammierbarer ROM-Zellen wurde die Bitleitung bisher üblicherweise als diffundierte Bitleitung durch Implantation hergestellt. Aufgrund der fortschreitenden Struktur-Miniaturisierung ergibt sich jedoch für sehr kleine Transistoren (< 200nm) das Problem der Ausdiffusion der Implantierung. Dem kann jedoch nicht durch eine höhere Dotierungsdosis begegnet werden, da in diesem Falle die Gefahr der Entstehung eines Leckstroms zwischen den einzelnen Bitleitungen besteht. Um dennoch derart kleine Strukturen realisieren zu können, wird folgend ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine metallische Bitleitung in einem Oxid-Graben erzeugt wird. Darauf aufbauend wird ein vertikaler Transistor erzeugt (z.B. nach Verfahren von T. Kisu). Die eigentliche Programmierung der Zelle erfolgt anschließend durch die Ätzung einer Oxidschicht im Kanalbereich, so dass die programmierte Zelle keine Transistorfunktion mehr zeigt. Eine weitere metallische Bitleitung sorgt für einen niedrigen Widerstand im Zellenfeld. Vorteilhaft macht sich bei dem vorgeschlagenen Verfahren zusätzlich bemerkbar, dass der programmierte Transistor aufgrund der Diffusionsbarierren sehr niedrige Sperrströme aufweist.

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Bauelemente

ROM-Speicher mit vertikalen Poly-Transistoren

Idee: Dr. Franz Hofmann, München

Bei der Produktion maskenprogrammierbarer ROM-Zellen wurde die Bitleitung bisherüblicherweise als diffundierte Bitleitung durch Implantation hergestellt. Aufgrund derfortschreitenden Struktur-Miniaturisierung ergibt sich jedoch für sehr kleine Transistoren (<200nm) das Problem der Ausdiffusion der Implantierung. Dem kann jedoch nicht durch einehöhere Dotierungsdosis begegnet werden, da in diesem Falle die Gefahr der Entstehungeines Leckstroms zwischen den einzelnen Bitleitungen besteht.

Um dennoch derart kleine Strukturen realisieren zu können, wird folgend ein Verfahrenvorgeschlagen, bei dem eine metallische Bitleitung in einem Oxid-Graben erzeugt wird.Darauf aufbauend wird ein vertikaler Transistor erzeugt (z.B. nach Verfahren von T. Kisu).Die eigentliche Programmierung der Zelle erfolgt anschließend durch die Ätzung einerOxidschicht im Kanalbereich, so dass die programmierte Zelle keine Transistorfunktionmehr zeigt. Eine weitere metallische Bitleitung sorgt für einen niedrigen Widerstand imZellenfeld. Vorteilhaft macht sich bei dem vorgeschlagenen Verfahren zusätzlich bemerkbar,dass der programmierte Transistor aufgrund der Diffusionsbarierren sehr niedrigeSperrströme aufweist.

Zum Auslesen der in der Figur beispielhaft dargestellten Zelle wird die entsprechendeWortleitung und zwei Bitleitungen (oben und unten) aktiviert. Hierbei wird ausgewertet, obein bestim...