掩模型只读存储器及其制造方法_2

文档序号:8283852阅读:来源:国知局
述浅沟槽中填充氧化硅形成所述浅沟槽场氧;进行P型离子注入在所述有源区中形成所述P阱。
[0020]步骤二、在所述硅衬底的表面依次生长所述栅介质层和第一多晶硅层,采用N型离子注入工艺对所述第一多晶硅层进行重掺杂,在所述第一多晶硅层表面淀积第二氮化硅层,由所述第二氮化硅层作为栅极硬掩膜层。
[0021]步骤三、用光刻工艺定义出各所述NMOS存储单元的栅极图形;根据光刻定义的栅极图形依次对所述栅极硬掩膜层和所述第一多晶硅层进行刻蚀并形成各所述NMOS存储单元的所述栅极结构,由刻蚀后的所述第一多晶硅层组成所述多晶硅栅。
[0022]步骤四、在所述硅衬底正面淀积一层第三介质层,对所述第三介质层进行刻蚀并在所述栅极结构侧面形成由刻蚀后余下的所述第三介质层组成的侧墙。
[0023]步骤五、采用光刻工艺形成第一光刻胶图形,该所述第一光刻胶图形定义出信息I所对应的所述NMOS存储单元的源区位置并将该源区位置用于光刻胶覆盖、该源区位置外的光刻胶被去除;进行N型源漏离子注入形成各所述NMOS存储单元的源区和漏区,注入形成的所述源区或所述漏区和对应的所述栅极结构自对准。
[0024]步骤六、然后用光刻工艺定义出栅极接触孔窗口区域,并对所述栅极硬掩膜层进行刻蚀形成所述栅极接触孔窗口并将所述栅极接触孔窗口区域内的所述多晶硅栅表面露出,所述栅极接触孔窗口用于定义所述栅极接触孔和所述多晶硅栅的接触区域。
[0025]步骤七、在所述硅衬底正面沉积第一层间膜,所述第一层间膜将所述栅极结构以及所述栅极结构外的区域全部覆盖;对所述第一层间膜进行化学机械研磨使所述第一层间膜表面平坦化;在平坦化后的所述第一层间膜表面沉积第二层间膜。
[0026]步骤八、采用光刻工艺定义出自对准接触孔区域,所述自对准接触孔区域包括所述源极接触孔、所述漏极接触孔和所述栅极接触孔的区域;对所述自对准接触孔区域的所述第一层间膜和所述第二层间膜全部去除形成自对准接触孔,所述自对准接触孔包括所述源极接触孔、所述漏极接触孔和所述栅极接触孔,所述源极接触孔、所述漏极接触孔的底部区域大小由相邻两个所述栅极结构的所述侧墙之间的距离自定义。
[0027]进一步的改进是,在形成所述自对准接触孔之后还包括步骤:
[0028]步骤九、在所述第二层间膜表面淀积金属层,并对所述金属层进行刻蚀形成所述位线、所述字线和所述接地线。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]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。
[0032]进一步的改进是,在步骤四中的所述第三介质层的淀积工艺之前还包括进行N型轻掺杂漏注入的工艺,所述N型轻掺杂漏注入在各所述NMOS存储单元的所述栅极结构的两侧形成N型轻掺杂漏区,所述N型轻掺杂漏区和各所述NMOS存储单元的所述栅极结构自对准。
[0033]本发明通过对NMOS存储单元的源区的掺杂结构实现对NMOS存储单元的O和I编程设置,这样位于同一位线上各相邻的NMOS存储单元之间能够共用漏区、源区能够接触连接,所以漏区和同一位线相连接的所有NMOS存储单元都能形成在同一个和对应的位线排列相同的有源区中,相对于现有技术,本发明不仅能够减少漏区的总占用面积,还能减少浅沟槽场氧所占用的面积,所以本发明能大大降低器件的面积、提高器件的集成度并降低工艺成本。本发明制造方法也简单,仅需在NMOS存储单元的源漏离子注入时采用一次光刻工艺形成光刻胶图形将需要编程为I的NMOS存储单元的源区遮蔽即可实现。
【附图说明】
[0034]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0035]图1是现有掩模型只读存储器的NMOS存储单元的剖面图;
[0036]图2是现有掩模型只读存储器的版图;
[0037]图3是本发明实施例掩模型只读存储器的NMOS存储单元的剖面图;
[0038]图4是本发明实施例掩模型只读存储器的版图;
[0039]图5是本发明实施例方法的源漏离子注入工艺步骤中NMOS存储单元的剖面图。
【具体实施方式】
[0040]如图3所示,是本发明实施例掩模型只读存储器的NMOS存储单元的剖面图;如图4所示,是本发明实施例掩模型只读存储器的版图。本发明实施例掩模型只读存储器形成于硅衬底I上,在所述硅衬底I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2 ;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BL、多个横向排列的字线WL以及多个横向排列的接地线GND ;图4中共示意出了 4根位线BL即BL(O)、BL (I)、BL (2)和 BL (3),4 根位线 WL 即 WL (O)、WL(I)、WL (2)和 WL (3),两根接地线 GND。
[0041]各所述有源区2为条形结构且纵向平行排列,每一个所述有源区2和一个所述位线BL对应;在所述有源区2中形成有P阱。所述有源区2之间的区域为所述浅沟槽场氧。
[0042]所述掩模型只读存储器的NMOS存储单元形成于所述有源区2中,且每一个所述有源区2中形成有多个所述NMOS存储单元。
[0043]如图3所示,对于各所述NMOS存储单元都包括:源区1a或10b、漏区9和栅极结构,所述栅极结构包括依次形成于所述有源区2表面的栅介质层5、多晶硅栅6和栅极硬掩膜层7 ;较佳为所述栅介质层5为栅氧化层,所述栅极硬掩膜层7由氮化硅组成。
[0044]所述源区1a或1b和所述漏区9和所述多晶硅栅6自对准,被所述多晶硅栅6所覆盖的所述有源区2表面用于形成沟道,所述沟道的方向和所述位线BL方向相同;各所述NMOS存储单元的漏区9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1b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1a为N型重掺杂。图3中虚线框3所对应的所述NMOS存储单元所存储的信息为0,虚线框4所对应的所述NMOS存储单元所存储的信息为I。
[0045]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9和前一个所述NMOS存储单元的所述漏区9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9和前一个所述NMOS存储单元的所述漏区9都通过同一漏极接
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