[发明专利]光罩式只读存储器的结构及制造方法有效

专利信息
申请号: 201310727957.1 申请日: 2013-12-25
公开(公告)号: CN104752354B 公开(公告)日: 2019-01-04
发明(设计)人: 刘冬华;钱文生 申请(专利权)人: 上海华虹宏力半导体制造有限公司
主分类号: H01L21/8246 分类号: H01L21/8246;H01L27/112
代理公司: 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 代理人: 丁纪铁
地址: 201203 上海市浦东*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 光罩式 只读存储器 结构 制造 方法
【说明书】:

发明公开了一种光罩式只读存储器的制造方法,步骤包括:1)形成浅隔离槽,进行P阱注入;2)形成N型埋源漏;3)形成多晶硅栅、第一隔离侧墙和第二隔离侧墙;4)对NMOS进行源漏注入,同时对信息单元“1”的区域进行N型掺杂;5)对PMOS进行源漏注入,同时对信息单元“0”的区域进行P型掺杂;6)在多晶硅栅上形成金属硅化物,完成光罩式只读存储器的制作。本发明通过改变光罩式只读存储器的代码写入方法及器件结构,让信息单元“1”采用N型多晶硅栅,信息单元“0”采用P型多晶硅栅,由于N型与P型多晶硅栅的阈值电压只相差约1.12eV,且该差值稳定,从而使得信息“0”的写入得以实现,并保证了器件均一性。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域,特别是涉及光罩式只读存储器的结构及制造方法。

背景技术

只读存储器(Read-Only Memory)是一种只能读取资料的存储器。这种存储器的数据是在生产的时候写入的。在制造过程中,将资料以一特制光罩(mask)烧录于线路中,所以有时又称为“光罩式只读存储器”(mask ROM)。实际上它很像CD光盘的原理,在半导体的光刻工艺过程中写入了数据状态。

这种光罩式只读存储器的数据在写入后是不能更改的,所以数据不可能丢失,而且它的制造成本非常低,因此,在不需要数据更新的设备中,Mask ROM被非常广泛的使用。

传统的光罩式只读存储器,为了尽可能实现高的器件密度,器件的栅极和源漏都是长条形、一条一条相互间隔的,栅极和源漏极之间相互垂直,如图1所示。由于追求高密度,代表沟道长度的源漏之间的距离总是能做小则做小。

光罩式只读存储器的器件单元是一个N型MOSFET(NMOS器件),如图2所示,沟道为P型的阱,源漏及多晶硅栅为N型掺杂。信息“0”代码写入的方法是在器件形成之后,通过一道额外的P型离子注入来提高器件的阈值电压(VT),即使得该器件单元的沟道具有额外的沟道掺杂,最终具有更高的沟道掺杂浓度。由于这道注入必须穿过多晶硅栅极,因此需要的注入能量较大,注入过程中的杂质损失较多。因此,高阈值电压的器件均一性较差,导致信息“0”与“1”之间的空间变小。此外,代码的写入也需要一张额外的光罩和一步单独的光刻与离子注入工艺,因此工艺成本相对较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种光罩式只读存储器的制造方法,它工艺均一性好,成本低。

为解决上述技术问题,本发明的光罩式只读存储器的制造方法,步骤包括:

1)用现有工艺在硅衬底有源区上形成浅隔离槽,并进行P阱注入;

2)涂布N型埋源漏光阻,曝光,进行砷离子或磷离子注入,形成N型埋源漏;

3)形成多晶硅栅和第一隔离侧墙,淀积氮化硅介质层,并回刻形成第二隔离侧墙;

4)对NMOS进行源漏注入,同时对信息单元“1”的区域进行N型掺杂;

5)对PMOS进行源漏注入,同时对信息单元“0”的区域进行P型掺杂;

6)在多晶硅栅上面形成金属硅化物,完成光罩式只读存储器的制作。

本发明要解决的技术问题之二是提供用上述方法制造的光罩式只读存储器的结构,其信息单元“0”的区域的多晶硅栅与信息单元“1”的区域的多晶硅栅的掺杂类型相反。

所述信息单元“1”的区域的多晶硅栅为N型掺杂,信息单元“0”的区域的多晶硅栅为P型掺杂。

本发明通过改进光罩式只读存储器的代码写入方法及器件结构,使信息单元“1”仍然采用N型的多晶硅栅极(它的阈值电压低,在工作电压下单元器件导通),而信息单元“0”采用P型的多晶硅栅极,由于N型与P型多晶硅栅极的器件阈值电压相差只有约1.12电子伏特,并且这个差值稳定,使得信息“0”的写入得以实现,并保证了器件的工艺均一性,降低了器件的制造成本。

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