[发明专利]P型OTP器件及制作方法

权利要求书

1.一种P型OTP器件，由两个PMOS晶体管串联形成的一次性可编程器件，第一个PMOS晶体管作为OTP器件的选通晶体管，第二个PMOS晶体管作为所述OTP器件的存储单元；

所述第一个PMOS晶体管的源极和漏极都分别包括形成于N阱中的一P型扩散区和一P型轻掺杂区域，所述第一个PMOS晶体管栅极作为所述OTP器件的字线，所述第一个PMOS晶体管源极作为所述OTP器件的源极；

所述第二个PMOS晶体管的栅极为浮空的浮栅，所述第二个PMOS晶体管的源极和漏极都分别包括形成于所述N阱中的一P型扩散区和一P型轻掺杂区域，所述第二个PMOS晶体管的漏极作为所述OTP器件的位线，所述第二个PMOS晶体管的源极与所述PMOS第一个晶体管的漏极共用一个P型扩散区；

其特征在于：所述第二个PMOS晶体管的沟道区比所述第一个PMOS晶体管的沟道区多一个N型的阈值电压注入区，该阈值电压注入区用于增加所述第二个PMOS晶体管的阈值电压的绝对值。

2.如权利要求1所述的P型OTP器件，其特征在于：所述第二个PMOS晶体管的编程前的阈值电压的绝对值大于所述第一个PMOS晶体管的阈值电压的绝对值。

3.如权利要求1所述的P型OTP器件，其特征在于：所述阈值电压注入区的注入离子为磷，注入能量为10Kev～100Kev，注入剂量满足使所述第二个PMOS晶体管的编程前的阈值电压的绝对值大于所述第一个PMOS晶体管的阈值电压的绝对值。

4.如权利要求1所述的P型OTP器件，其特征在于：所述阈值电压注入区的注入离子为砷，注入能量为30Kev～200Kev，注入剂量满足使所述第二个PMOS晶体管的编程前的阈值电压的绝对值大于所述第一个PMOS晶体管的阈值电压的绝对值。

5.一种P型OTP器件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在硅衬底上形成有效隔离的N型阱区和场区；

步骤二、在后续将要形成的第二个PMOS晶体管的沟道区域进行N型离子注入形成阈值电压注入区，该阈值电压注入区用于增加所述第二个PMOS晶体管的阈值电压的绝对值；

步骤三、在所述阱区上方形成栅介质层，在介质层上形成多晶硅；刻蚀所述多晶硅，形成第一个PMOS晶体管和第二个PMOS晶体管的栅极，定义出第一个PMOS晶体管和第二个PMOS晶体管的源区和漏区，并使所述第一个PMOS晶体管的漏区和第二个PMOS晶体管的源区的区域相同；

步骤三、以刻蚀后的所述多晶硅为阻挡层进行自对准注入P型轻掺杂离子、在所述第一个PMOS晶体管的栅极和所述第二个PMOS晶体管的栅极两侧分别P型轻掺杂区域；

步骤四、形成所述第一个PMOS晶体管和所述第二个PMOS晶体管的栅极的侧壁、利用各所述栅极及对应的所述侧壁为阻挡层进行所述第一个PMOS晶体管和第二个PMOS晶体管P型重掺杂离子注入，并退火激活，形成所述第一个PMOS晶体管和第二个PMOS晶体管的源极和漏极，在所述第一个PMOS晶体管源极和栅极、所述第二个PMOS晶体管的漏极做电极引出，所述第二个PMOS晶体管的栅极浮置。

6.如权利要求5所述的P型OTP器件的制作方法，其特征在于：步骤二中所述阈值电压注入区的N型离子注入的注入离子为磷，注入能量为10Kev～100Kev，注入剂量满足使所述第二个PMOS晶体管的编程前的阈值电压的绝对值大于所述第一个PMOS晶体管的阈值电压的绝对值。

7.如权利要求5所述的P型OTP器件的制作方法，其特征在于：步骤二中所述阈值电压注入区的N型离子注入的注入离子为砷，注入能量为30Kev～200Kev，注入剂量满足使所述第二个PMOS晶体管的编程前的阈值电压的绝对值大于所述第一个PMOS晶体管的阈值电压的绝对值。

8.如权利要求5所述的P型OTP器件的制作方法，其特征在于：步骤二通过增加一块掩模版，利用光刻工艺定义出所述阈值电压注入区的N型离子注入区域。