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]现有第一种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ViaROM。如图1所示，是现有第一种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，是现有第一种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，现有第一种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，由于现有第一种掩模型只读存储器需要对漏区上方是否设置接触孔111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。
[0008]现有第二种Mask ROM通常采用的编码方式为沟道离子注入编码，即通过对器件即NMOS存储单元器件的沟道区进行离子注入来对器件设置不同的开启电压来对器件进行编码，沟道离子注入编码的ROM阵列的由于共用源区或漏区，阵列面积比较小，但是要增加额外的光罩层次。
【发明内容】
[0009]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，能降低器件的漏电以及不需增加额外的光罩层次。为此，本发明还提供一种掩模型只读存储器的制造方法。
[0010]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。
[0011]每一根所述位线下方对应有一个或多个所述有源区，在各所述有源区中形成有P阱；在俯视面上，每一根所述位线所对应的各所述有源区的宽度都相同，每一根所述位线所对应的各所述有源区的两根长边都沿所述位线的长度方向且对齐。
[0012]所述掩模型只读存储器包括多个NMOS存储单元，各所述NMOS存储单元所存储的信息包括信息I和信息O两种，定义信息I所对应的所述NMOS存储单元为I编码器件，定义信息O所对应的所述NMOS存储单元为O编码器件。
[0013]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硅衬底表面的栅介质层、多晶硅栅和栅极硬掩膜层；所述源区和所述漏区分别位于对应的所述多晶硅栅两侧并和所述多晶硅栅自对准。
[0014]各所述NMOS存储单元的所述漏区都通过接触孔和对应的所述位线相连接，各所述NMOS存储单元的所述源区都通过接触孔和对应的所述接地线相连接，各所述NMOS存储单元的所述多晶硅栅都通过接触孔和对应的所述字线相连接。
[0015]定义每一根位线所对应的各所述有源区和各所述有源区之间的所述浅沟槽场氧为同列存储区，所述漏区都连接到同一根所述位线的各所述NMOS存储单元都形成于同一所述同列存储区中，位于同一所述同列存储区中的各相邻的所述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区域；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共用同一区域。
[0016]所述O编码器件的结构特征有:所述源区和所述漏区都由形成于所述有源区中的N型重掺杂区组成，所述栅极结构所覆盖的区域为所述有源区，且被所述栅极结构所覆盖的所述有源区用于形成沟道连接所述源区和所述漏区。
[0017]所述I编码器件的结构特征为:所述源区、所述漏区和被所述栅极结构所覆盖的区域中的一个以上由所述浅沟槽场氧组成，所述I编码器件中所述浅沟槽场氧将所述源区和所述漏区之间的电连接通道断开；所述源区和所述漏区如果不由所述浅沟槽场氧组成、则由形成于所述有源区中的N型重掺杂区组成，被所述栅极结构所覆盖的区域中如果不由所述浅沟槽场氧组成、则由所述有源区中的所述P阱组成。
[0018]进一步的改进是，同一所述同列存储区中，如果两个最邻近的所述O编码器件之间仅包括一个所述I编码器件，则该I编码器件的结构特征为:所述源区和所述漏区都由形成于所述有源区中的N型重掺杂区组成，所述被所述栅极结构所覆盖的区域由所述浅沟槽场氧组成。
[0019]进一步的改进是，同一所述同列存储区中，如果两个最邻近的所述O编码器件之间包括偶数个所述I编码器件，偶数个所述I编码器件中的各所述I编码器件的结构特征为:所述源区和所述漏区中的一个是由所述浅沟槽场氧组成，所述源区和所述漏区中的另一个是由形成于所述有源区中的N型重掺杂区组成，所述栅极结构所覆盖的区域为所述有源区，且当前所述I编码器件的由所述浅沟槽场氧组成的所述源区或所述漏区是和邻接的所述I编码器件的所述源区或所述漏区共用。
[0020]进一步的改进是，同一所述同列存储区中，如果两个最邻近的所述O编码器件之间包括大于I的奇数个所述I编码器件，奇数个所述I编码器件中的各所述I编码器件的结构特征为:
[0021]和其中一个所述O编码器件相隔一个所述I编码器件的所述I编码器件的所述源区、所述漏区和所述栅极结构所覆盖的区域都是由所述浅沟槽场氧组成。
[0022]所述源区、所述漏区和所述栅极结构所覆盖的区域都是由所述浅沟槽场氧组成的所述I编码器件之外的其它各所述I编码器件的结构特征为:所述源区和所述漏区中的一个是由所述浅沟槽场氧组成，所述源区和所述漏区中的另一个是由形成于所述有源区中的N型重掺杂区组成，所述栅极结构所覆盖的区域为所述有源区，且当前所述I编码器件的由所述浅沟槽场氧组成的所述源区或所述漏区是和邻接的所述I编码器件的所述源区或所述漏区共用。
[0023]进一步的改进是，各所述位线同一位置处所对应的各所述NMOS存储单元排列成一行，同一行的各所述NMOS存储单元的所述源区都通过所述接触孔连接到同一根所述接地线，同一行的各所述NMOS存储单元的所述多晶硅栅都通过所述接触孔连接到同一根所述字线。
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