掩模型只读存储器及其制造方法_3

文档序号:8283852阅读:来源:国知局
触孔12a连接到所对应的所述位线BL ;当前所述NMOS存储单元的所述源区1a或1b和下一个所述NMOS存储单元的所述源区1a或1b相接触,当前所述NMOS存储单元的所述源区1a或1b和下一个所述NMOS存储单元的所述源区1a或1b都通过同一个源极接触孔12b连接到所对应的所述接地线GND。
[0046]各所述NMOS存储单元的所述多晶硅栅6都通过一个栅极接触孔连接到对应的字线WL。
[0047]如图4所示,位于同一所述有源区2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9都通过所述漏极接触孔12a连接到相对应的同一根所述位线BL。
[0048]位于各所述有源区2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1a或1b都通过所述源极接触孔12b连接到相对应的同一根所述接地线GND ;位于同一行中的所述NMOS存储单元的所述多晶硅栅6都通过所述栅极接触孔连接到相对应的同一根所述字线WL。
[0049]由图3可以看出,两相邻的所述NMOS存储单元的所述漏区9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12a的宽度也小于所述源极接触孔12b的宽度。
[0050]读出时,在对应的位线BL和字线WL加高电压,接地线接地,当所读取的为虚线框3所对应的存储了信息O的所述NMOS存储单元时,该NMOS存储单元的源漏导通,对应的位线BL的电压降低,所以读取的信息为O ;而当所读取的为虚线框4所对应的存储了信息I的所述NMOS存储单元时,该NMOS存储单元的漏端会形成一个反偏的PN结,源漏之间无法导通,对应的位线BL的电压保持高电位,所以读取的信息为I。由上可知,本发明实施例通过对源区的掺杂进行设置就能实现O和I的编程,由于所以NMOS存储单元的源区本来就是都连接到接地线,所以相邻的NMOS存储单元的源区能够相接触并通过同一个源极接触孔连接到接地线,漏区由于不需要编程所以相邻的NMOS存储单元的源区能够共用同一重掺杂区,所以本发明实施例中同一位线所对应的所有NMOS存储单元都能够集成到同一个有源区中,仅需在不同位线所对应的有源区之间进行浅沟槽场氧实现有源区之间的隔离,所以本发明实施例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。
[0051]本发明实施例制造掩模型只读存储器的方法包括如下步骤:
[0052]步骤一、如图3所示,利用光刻刻蚀工艺在所述硅衬底I上形成浅沟槽,由所述浅沟槽定义出所述有源区2 ;在所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2中形成所述P阱。浅沟槽场氧在图3中未示出;在图4中,浅沟槽场氧位于各纵向排列的所述有源区2之间。
[0053]步骤二、如图3所示,在所述硅衬底I的表面依次生长所述栅介质层5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7。较佳为,所述栅介质层5为热氧化工艺形成的栅氧化层。
[0054]步骤三、如图3所示,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7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6。
[0055]步骤四、如图3所示,在所述娃衬底I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8。较佳为所述第三介质层为氮化硅层。
[0056]较佳为,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。
[0057]步骤五、如图5所示,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。采用光刻工艺形成第一光刻胶图形12,该所述第一光刻胶图形12定义出信息I所对应的所述NMOS存储单元的源区1b位置并将该源区1b位置用于光刻胶覆盖、该源区1b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1a和漏区9,注入形成的所述源区1a或所述漏区9和对应的所述栅极结构自对准。然后去除第一光刻胶图形12。
[0058]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7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6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6的接触区域。
[0059]步骤七、如图3所示,在所述硅衬底I正面沉积第一层间膜11,所述第一层间膜11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11进行化学机械研磨使所述第一层间膜11表面平坦化;在平坦化后的所述第一层间膜11表面沉积第二层间膜。
[0060]步骤八、如图3所示,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12b、所述漏极接触孔12a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11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12b、所述漏极接触孔12a和所述栅极接触孔,所述源极接触孔12b、所述漏极接触孔12a的底部区域大小由相邻两个所述栅极结构的所述侧墙8之间的距离自定义。
[0061]步骤九、如图4所示,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BL、所述字线WL和所述接地线GND。
[0062]位于同一所述有源区2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9都通过所述漏极接触孔12a连接到相对应的同一根所述位线BL。
[0063]位于各所述有源区2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12b连接到相对应的同一根所述接地线GND ;位于同一行中的所述NMOS存储单元的所述多晶硅栅6都通过所述栅极接触孔连接到相对应的同一根所述接地线GND。
[0064]两相邻的所述NMOS存储单元的所述漏区9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12a的宽度也小于所述源极接触孔12b的宽度。
[0065]以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种掩模型只读存储器,其特征在于: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
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