[發明專利]掩模型只讀存儲器及制造方法

在審

• 申請號: 201310526470.7
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN104600071A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 郭振強;羅嘯;陳瑜;馬斌;陳華倫
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/112
• 分類號: H01L27/112;H01L21/8246
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及半導體集成電路制造領域，特別是涉及一種掩模型只讀存儲器；本發明還涉及一種掩模型只讀存儲器的制造方法。

背景技術

可編程只讀存儲器(Read-Only?Memory，ROM)包括掩模型只讀存儲器（MASK?ROM），MASK?ROM的內容能由用戶自己定制，然后通過集成電路制造過程中的掩模工藝來實現滿足用戶需要的ROM編程。

現有一種Mask?ROM通常采用的編碼方式為：通過設置漏極端的通孔（Via）的有無對NMOS存儲單元器件進行0和1編碼，該種編碼形成的MASK?ROM簡稱為Via?ROM。Via?ROM需要對漏區上方是否設置接觸孔來進行NMOS存儲單元的編程，每一個NMOS存儲單元存儲信息完全是由漏區決定的，故無法實現相鄰的兩個NMOS存儲單元共用同一個漏區，所以現有Via?ROM只能實現兩個相鄰的NMOS存儲單元之間的源區共用、不能實現漏區共用，故現有Via?ROM中，一個有源區中只能設置兩個NMOS存儲單元，各有源區之間必須通過淺溝槽場氧進行隔離，這樣漏區的過多的設置以及淺溝槽場氧的過多的設置都大大增加了器件的面積，降低了器件的集成度，提高了工藝成本。

現有另一種Mask?ROM通常采用的編碼方式為溝道離子注入編碼，即通過對器件即NMOS存儲單元器件的溝道區進行離子注入來對器件設置不同的開啟電壓來對器件進行編碼。溝道離子注入編碼有如下的問題：

首先、為了獲得足夠高的閾值電壓，溝道內必須注入的高濃度的離子，在形成器件之后，由于源漏區的注入離子類型與上述溝道區的高濃度的注入離子類型相反，這會降低漏極與襯底之間的擊穿電壓。

另外、對溝道區進行編碼時的溝道區的離子注入的注入能量會很高，當進行溝道區的離子注入時，溝道區外需要采用光刻膠來阻擋該離子注入對溝道區外的影響，而由于溝道區的離子注入很有很高的能量，為了保證溝道區外用于阻擋的光刻膠不被注入離子穿透，光刻膠的厚度必須較厚，過厚的光刻膠層不易精確的控制形貌，這樣不利于器件集成。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種掩模型只讀存儲器，能降低器件的面積、提高器件的集成度、降低工藝成本，能提高器件的擊穿電壓并且有利于器件集成。為此，本發明還提供一種掩模型只讀存儲器的制造方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的掩模型只讀存儲器形成于硅襯底上，在所述硅襯底上形成淺溝槽場氧隔離結構，由所述淺溝槽場氧隔離出多個有源區；在所述有源區中形成有P阱。

所述掩模型只讀存儲器的NMOS存儲單元形成于所述有源區中，且每一個所述有源區中形成有多個所述NMOS存儲單元。

所述NMOS存儲單元所存儲的信息包括信息1和信息0兩種。

信息0所對應的所述NMOS存儲單元都包括：源區、漏區、輕摻雜漏區和柵極結構，所述柵極結構包括依次形成于所述有源區表面的柵介質層、多晶硅柵和柵極硬掩膜層，在所述柵極結構的側面形成有側墻；所述輕摻雜漏區和所述柵極結構自對準，所述源區和所述漏區分別和所述柵極結構的側墻自對準，被所述多晶硅柵所覆蓋的所述有源區表面用于形成溝道；在所述源區接地、所述多晶硅柵和所述漏區都接高電位時所述源區和所述漏區通過所述溝道導通。

信息1所對應的所述NMOS存儲單元在信息0所對應的所述NMOS存儲單元的基礎上增加了漏端P型重摻雜區，所述漏端P型重摻雜區為一摻雜濃度和所述漏區為同一數量級的離子注入區，在橫向位置上所述漏端P型重摻雜區位于漏端的所述輕摻雜漏區和所述漏區之間；在所述源區接地、所述多晶硅柵和所述漏區都接高電位時所述漏端P型重摻雜區對漏端的所述輕摻雜漏區和所述漏區進行夾斷，使所述源區和所述漏區之間的溝道不導通。

進一步的改進是，每一個所述有源區中形成的多個所述NMOS存儲單元的結構關系有：當前所述NMOS存儲單元的所述漏區和前一個所述NMOS存儲單元的所述漏區共用同一個N型重摻雜區，當前所述NMOS存儲單元的所述源區和下一個所述NMOS存儲單元的所述源區共用同一個N型重摻雜區。

進一步的改進是，位于同一所述有源區中的所述NMOS存儲單元的漏區都通過接觸孔連接到同一位線。

為解決上述技術問題，本發明提供的掩模型只讀存儲器的制造方法包括如下步驟：

步驟一、利用光刻刻蝕工藝在所述硅襯底上形成淺溝槽，由所述淺溝槽定義出所述有源區；在所述淺溝槽中填充氧化硅形成淺溝槽場氧；進行P型離子注入在所述有源區中形成所述P阱。