掩膜只讀存儲器及其制造方法和使用方法
【技術領域】
[0001]本發明半導體制造領域，特別是涉及一種掩膜只讀存儲器。本發明還涉及所述掩膜只讀存儲器的制造方法和使用方法。
【背景技術】
[0002]只讀存儲器(Read-Only Memory)是一種只能讀取資料的存儲器。在制造過程中，將資料以一特制光罩(mask)燒錄于線路中，其資料內容在寫入后就不能更改，所以有時又稱為“光罩式只讀存儲器”(mask ROM)。此內存的制造成本較低，這種ROM的數據是在生產的時候寫入的，實際上它很象CD光盤的原理，在半導體的光刻工藝過程中寫入了數據狀態。這中ROM的數據是不可能丟失的，而且它的成本非常低。在不需要數據更新的設備中，Mask ROM被非常廣泛的使用。Mask rom的器件單元是一個N型M0SFET (NM0S器件)。溝道為P型的阱，源漏及多晶硅柵為N型摻雜。代碼寫入的方法是在器件形成之后，通過一道額外的P型離子注入來提高器件的閾值電壓。因此這道注入必須穿過多晶硅柵極，需要的注入能量較大，注入過程中的雜質損失較多。因此高閾值電壓的器件均一性也較差，導致信息“0”與“1”之間的空間變小。并且代碼的寫入也需要一張額外的光罩和一步單獨的光刻與離子注入工藝，工藝成本相對較高。N型和P型多晶硅柵均由S/D(源/漏)注入摻雜來實現，兩者均為濃度超高的重摻雜，由于尺寸小，N、P相鄰雜質互擴，造成相互擾動，開啟Vt發生變化而不穩定，特別是P型的硼在多晶硅中比N型的砷擴散快，因此N型柵受影響更重。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種與現有掩膜只讀存儲器相比工藝成本低，開啟電壓穩定，高閾值電壓器件均一性良好的掩膜只讀存儲器。本發明還提供了一種掩膜只讀存儲器的制造方法和一種掩膜只讀存儲器的使用方法。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供的掩膜只讀存儲器，包括:硅襯底中的P阱，淺隔離槽位于硅襯底和P阱上部，并且淺隔離槽位于P阱兩側，P阱上部形成有多個N型埋源/漏區，多個N型埋源/漏區之間具有多個溝道區，柵氧位于所述淺溝槽、P阱、N型埋源/漏區和溝道的上方，其特征是:P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區位于柵氧上方，隔離墻位于P型多晶硅注入區兩側，金屬硅化物位于P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區上方，P型多晶硅注入區離子注入濃度小于N型重摻雜注入區離子注入濃度。
[0005]其中，P型多晶硅注入區離子注入濃度與N型重摻雜注入區離子注入濃度相差至少一個數量級，g卩ιο1/^2。
[0006]其中，N型重摻雜注入區位于任意兩個N型埋源/漏區的上方。
[0007]本發明提供的掩膜只讀存儲器的制造方法，包括以下步驟:
[0008]1)在硅襯底上形成淺溝槽隔離；
[0009]2)硅襯底上注入形成P阱；
[0010]3)在P阱中注入形成多個N型埋源/漏區；
[0011]4)制造柵氧；
[0012]5)柵氧上方淀積多晶硅并制造隔離側墻；
[0013]6)對多晶硅注入P型離子形成P型多晶硅注入區；
[0014]7)多晶硅上方覆蓋光刻膠并打開注入窗口 ；
[0015]9)向P型多晶硅注入區注入N型離子形成N型重摻雜注入區，注入N型離子的濃度大于步驟6)注入的P型離子濃度，形成N型重摻雜注入區；
[0016]10)去除光刻膠；
[0017]11)在P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區上方淀積形成金屬硅化物。
[0018]其中，實施步驟9)時，，注入N型離子的濃度大于步驟6)注入的P型離子濃度一個數量級，即即lOVcm2ο
[0019]其中，實施步驟7)時，打開注入窗口位于任意兩個Ν型埋源/漏區的上方。
[0020]本發明提供的掩膜只讀存儲器的使用方法，包括:
[0021]采用上述任意一種掩膜只讀存儲器的Ν型重摻雜注入區作為器件的信息單元“1”，采用上述任意一種掩膜只讀存儲器的Ρ型多晶硅注入區作為信息單元“0”，利用金屬硅化物實現電極鏈接。
[0022]本發明提供掩膜只讀存儲器具有工藝成本低、器件特性均一性好的特點。它采用的方法是，信息單元“0”采用Ρ型的多晶硅柵極，采用對多晶硅Ρ型普通注入的方法來實現，它的閾值電壓低高，在工作電壓下單元器件關閉；信息單元“1”則采用了 Ν型的多晶硅柵極，由Ν型源漏注入來實現，它的閾值電壓低，在工作電壓下單元器件導通。由于Ν型與Ρ型多晶硅柵極的的器件閾值電壓相差約1.12電子伏特，并且這個差值穩定，使得信息“1”的寫入得以實現，克服了 Ρ型多晶硅柵對Ν型的影響，Vt變得穩定，同時工藝均一性好。
【附圖說明】
[0023]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明:
[0024]圖1是一種現有掩膜只讀存儲器結構示意圖。
[0025]圖2是本發明掩膜只讀存儲器結構示意圖。
[0026]圖3是本發明制造方法的示意圖一。
[0027]圖4是本發明制造方法的示意圖二。
[0028]圖5是本發明制造方法的示意圖三，其顯示圖4器件的俯視結構。
[0029]圖6是本發明制造方法的示意圖四。
[0030]圖7是本發明制造方法的示意圖五。
【具體實施方式】
[0031 ] 如圖2所述，本發明提供的掩膜只讀存儲器，包括:硅襯底中的P阱，淺隔離槽位于硅襯底和P阱上部，并且淺隔離槽位于P阱兩側，P阱上部形成有多個N型埋源/漏區，多個N型埋源/漏區之間具有多個溝道區，柵氧位于所述淺溝槽、P阱、N型埋源/漏區和溝道的上方，其特征是:P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區位于柵氧上方，隔離墻位于P型多晶硅注入區兩側，金屬硅化物位于P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區上方，P型多晶硅注入區離子注入濃度小于N型重摻雜注入區離子注入濃度，P型多晶硅注入區離子注入濃度與N型重摻雜注入區離子注入濃度相差至少一個數量級，即10VCm2N型重摻雜注入區位于任意兩個N型埋源/漏區的上方。
[0032]本發明提供的掩膜只讀存儲器的制造方法，包括以下步驟:
[0033]如圖3所示，1)在硅襯底上形成淺溝槽隔離；
[0034]如圖4結合圖5所示，2)硅襯底上注入形成P阱；
[0035]如圖6所示，3)在P阱中注入形成多個N型埋源/漏區；
[0036]4)制造柵氧；
[0037]5)柵氧上方淀積多晶硅并制造隔離側墻；
[0038]6)對多晶硅注入P型離子形成P型多晶硅注入區；
[0039]如圖7所示，7)多晶硅上方覆蓋光刻膠并打開注入窗口 ；打開注入窗口位于任意兩個N型埋源/漏區的上方。
[0040]9)向P型多晶硅注入區注入N型離子形成N型重摻雜注入區，注入N型離子的濃度大于步驟6)注入的P型離子濃度，形成N型重摻雜注入區；注入N型離子的濃度大于步驟6)注入的P型離子濃度一個數量級，即lOVcm2;
[0041]10)去除光刻膠；
[0042]本發明提供的掩膜只讀存儲器的使用方法，包括:
[0043]采用上述任意一種掩膜只讀存儲器的N型重摻雜注入區作為器件的信息單元“1”，采用上述任意一種掩膜只讀存儲器的P型多晶硅注入區作為信息單元“0”，利用金屬硅化物實現電極鏈接。
[0044]以上通過【具體實施方式】和實施例對本發明進行了詳細的說明，但這些并非構成對本發明的限制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種掩膜只讀存儲器，包括:硅襯底中的P阱，淺隔離槽位于硅襯底和P阱上部，并且淺隔離槽位于P阱兩側，P阱上部形成有多個N型埋源/漏區，多個N型埋源/漏區之間具有多個溝道區，柵氧位于所述淺溝槽、P阱、N型埋源/漏區和溝道的上方，其特征是:P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區位于柵氧上方，隔離墻位于P型多晶硅注入區兩側，金屬硅化物位于P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區上方，P型多晶硅注入區離子注入濃度小于N型重摻雜注入區離子注入濃度。2.如權利要求1所述的掩膜只讀存儲器，其特征是:P型多晶硅注入區離子注入濃度與N型重摻雜注入區離子注入濃度相差至少一個數量級，即lOVcm2。3.如權利要求1所述的掩膜只讀存儲器，其特征是:N型重摻雜注入區位于任意兩個N型埋源/漏區的上方。4.一種掩膜只讀存儲器的制造方法，其特征是，包括以下步驟: 1)在硅襯底上形成淺溝槽隔離； 2)硅襯底上注入形成P阱； 3)在P阱中注入形成多個N型埋源/漏區； 4)制造棚■氧； 5)柵氧上方淀積多晶硅并制造隔離側墻； 6)對多晶硅注入P型離子形成P型多晶硅注入區； 7)多晶硅上方覆蓋光刻膠并打開注入窗口； 9)向P型多晶硅注入區注入N型離子形成N型重摻雜注入區，注入N型離子的濃度大于步驟6)注入的P型離子濃度，形成N型重摻雜注入區； 10)去除光刻膠； 11)在P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區上方淀積形成金屬硅化物。5.如權利要求4所述掩膜只讀存儲器的制造方法，其特征是:實施步驟9)時，，注入N型離子的濃度大于步驟6)注入的P型離子濃度一個數量級，即即lOVcm2。6.如權利要求4所述掩膜只讀存儲器的制造方法，其特征是:實施步驟7)時，打開注入窗口位于任意兩個N型埋源/漏區的上方。7.一種如權利要求1-3任意一種掩膜只讀存儲器的使用方法，其特征是，包括: 采用N型重摻雜注入區作為器件的信息單元“1”，采用P型多晶硅注入區作為信息單元“ 0 ”，利用金屬硅化物實現電極鏈接。
【專利摘要】本發明公開了一種掩膜只讀存儲器，包括：硅襯底中的P阱，淺隔離槽位于硅襯底和P阱上部，并且淺隔離槽位于P阱兩側，P阱上部形成有多個N型埋源/漏區，多個N型埋源/漏區之間具有多個溝道區，柵氧位于所述淺溝槽、P阱、N型埋源/漏區和溝道的上方，其中：P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區位于柵氧上方，隔離墻位于P型多晶硅注入區兩側，金屬硅化物位于P型多晶硅注入區和N型重摻雜注入區上方，P型多晶硅注入區離子注入濃度小于N型重摻雜注入區離子注入濃度。本發明還公開了所述掩膜只讀存儲器的制造方法和使用方法。本發明的掩膜只讀存儲器與現有掩膜只讀存儲器相比工藝成本低，開啟電壓穩定，高閾值電壓器件均一性良好。
【IPC分類】H01L21/28, H01L29/423, H01L27/112, H01L29/06, H01L21/8246
【公開號】CN105405847
【申請號】CN201510068405
【發明人】劉冬華, 段文婷, 錢文生
【申請人】上海華虹宏力半導體制造有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年2月10日