掩模型只读存储器及其制造方法

文档序号:8283852阅读:582来源:国知局
掩模型只读存储器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体集成电路制造领域,特别是涉及一种掩模型只读存储器;本发明还涉及一种掩模型只读存储器的制造方法。
【背景技术】
[0002]可编程只读存储器(Read-Only Memory,ROM)包括掩模型只读存储器(MASK ROM),MASK ROM的内容能由用户自己定制,然后通过集成电路制造过程中的掩模工艺来实现满足用户需要的ROM编程。
[0003]现有Mask ROM的通常采用的编码方式为:通过设置漏极端的通孔(Via)的有无对NMOS存储单元器件进行O和I编码,该种编码形成的MASK ROM简称为Via ROM。如图1所示,是现有掩模型只读存储器即Via ROM的NMOS存储单元的剖面图;如图2所示,是现有掩模型只读存储器的版图;掩模型只读存储器形成于硅衬底101上,在所述硅衬底101上形成浅沟槽场氧102隔离结构,由所述浅沟槽场氧102隔离出多个有源区103 ;在有源区103中形成有P阱。如图1可知,在同一有源区103中形成有2个共用源区109a的NMOS存储单元,虚线框104和105所示区域分别形成有一个NMOS存储单元。各NMOS存储单元包括栅极结构、源区109a和漏区109b,栅极结构包括依次形成于有源区103表面的栅氧化层106、多晶硅栅107和栅极硬掩膜层108,在栅极结构的侧面还形成有侧墙。层间膜110形成于硅衬底101正面并将栅极结构和源漏区覆盖,共用的源区109a通过同一接触孔即通孔11引出;虚线框104所对应的NMOS存储单元的漏区109b通过通孔11引出;虚线框105所对应的NMOS存储单元的漏区109b没有设置通孔。
[0004]如图2所示可知,现有掩模型只读存储器的阵列结构为:
[0005]包括了多根位线BL,如BL(O)、BL(I)、BL⑵和BL(3);多根字线WL,如WL(O)、WL(1)、WL⑵和WL(3);以及多根接地线GND。所述有源区103和位线BL的关系为,同一根位线BL和多个排列成纵向结构的有源区103相对应,纵向排列的各有源区103之间通过浅沟槽场氧102隔离,每一个有源区103中只形成有两个NMOS存储单元;位于各位线BL的同一位置上的各有源区103组成横向排列结构,横向排列的各有源区103之间也通过浅沟槽场氧102隔离。设置有接触孔111的漏区都通过接触孔和对应的位线BL相连;源区都通过接触孔111和对应的接地线GND相连;各多晶硅栅107连接在一起组成字线WL。
[0006]由图1和图2可知,对于虚线框104所对应的NMOS存储单元,当位线BL和字线WL接高电位,接地线GND接地时,所对应的漏区109b和多晶硅栅107都接高电位、源区109a接地,这样NMOS存储单元导通,对应的位线BL电位降低,器件存储的信息为O ;而对于虚线框105所对应的NMOS存储单元,当位线BL和字线WL接高电位,接地线GND接地时,多晶硅栅107接高电位、源区109a接地,漏区109b并不和位线BL连接,所以NMOS存储单元断开,对应的位线BL电位保持高电位,器件存储的信息为I。所以现有掩模型只读存储器是通过对漏区109b上是否设置接触孔111来实现对NMOS存储单元的编程。
[0007]由图1和图2可知,由于现有掩模型只读存储器需要对漏区上方是否设置接触孔Ill来进行NMOS存储单元的编程,故每一个NMOS存储单元存储信息完全是由漏区决定的,故无法实现相邻的两个NMOS存储单元共用同一个漏区,所以现有技术只能实现两个相邻的NMOS存储单元之间的源区共用、不能实现漏区工艺,故现有技术中,一个有源区103中只能设置两个NMOS存储单元,各有源区之间必须通过浅沟槽场氧进行隔离,这样漏区的过多的设置以及浅沟槽场氧的过多的设置都大大增加了器件的面积,降低了器件的集成度,提高了工艺成本。

【发明内容】

[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种掩模型只读存储器,能降低器件的面积、提高器件的集成度、降低工艺成本。为此,本发明还提供一种掩模型只读存储器的制造方法。
[0009]为解决上述技术问题,本发明提供的掩模型只读存储器形成于硅衬底上,在所述硅衬底上形成浅沟槽场氧隔离结构,由所述浅沟槽场氧隔离出多个有源区;所述掩模型只读存储器的阵列结构包括多个纵向排列的位线、多个横向排列的字线以及多个横向排列的接地线。
[0010]各所述有源区为条形结构且纵向平行排列,每一个所述有源区和一个所述位线对应;在所述有源区中形成有P阱。
[0011]所述掩模型只读存储器的NMOS存储单元形成于所述有源区中,且每一个所述有源区中形成有多个所述NMOS存储单元。
[0012]对于各所述NMOS存储单元都包括:源区、漏区和栅极结构,所述栅极结构包括依次形成于所述有源区表面的栅介质层、多晶硅栅和栅极硬掩膜层;所述源区和所述漏区和所述多晶硅栅自对准,被所述多晶硅栅所覆盖的所述有源区表面用于形成沟道,所述沟道的方向和所述位线方向相同;各所述NMOS存储单元的漏区都为N型重掺杂;所述NMOS存储单元所存储的信息包括信息I和信息O两种,信息I所对应的所述NMOS存储单元的源区保持为所述P阱的掺杂结构,信息O所述对应的所述NMOS存储单元的源区为N型重掺杂。
[0013]对于各相邻的所述NMOS存储单元的结构关系有:当前所述NMOS存储单元的所述漏区和前一个所述NMOS存储单元的所述漏区共用同一个N型重掺杂区,当前所述NMOS存储单元的所述漏区和前一个所述NMOS存储单元的所述漏区都通过同一漏极接触孔连接到所对应的所述位线;当前所述NMOS存储单元的所述源区和下一个所述NMOS存储单元的所述源区相接触,当前所述NMOS存储单元的所述源区和下一个所述NMOS存储单元的所述源区都通过同一个源极接触孔连接到所对应的所述接地线。
[0014]各所述NMOS存储单元的所述多晶硅栅都通过一个栅极接触孔连接到对应的字线。
[0015]进一步的改进是,位于同一所述有源区中的所述NMOS存储单元排列成列,且同一列中的所述NMOS存储单元的所述漏区都通过所述漏极接触孔连接到相对应的同一根所述位线。
[0016]进一步的改进是,位于各所述有源区中相同位置处的各所述NMOS存储单元排列成行,位于同一行中的所述NMOS存储单元的所述源区都通过所述源极接触孔连接到相对应的同一根所述接地线;位于同一行中的所述NMOS存储单元的所述多晶硅栅都通过所述栅极接触孔连接到相对应的同一根所述字线。
[0017]进一步的改进是,两相邻的所述NMOS存储单元的所述漏区共用的区域宽度小于两相邻的所述NMOS存储单元的所述源区相接触连接的区域宽度,所述漏极接触孔的宽度也小于所述源极接触孔的宽度。
[0018]为解决上述技术问题,本发明提供的制造掩模型只读存储器的方法包括如下步骤:
[0019]步骤一、利用光刻刻蚀工艺在所述硅衬底上形成浅沟槽,由所述浅沟槽定义出所述有源区;在所
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