掩膜只读存储器及其制造方法和使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种掩膜只读存储器；本发明还涉及一种所述掩膜只读存储器的制造方法和一种所述掩膜只读存储器的使用方法。
【背景技术】
[0002]掩膜只读存储器(Read-Only Memory)是一种只能读取资料的存储器。在制造过程中，将资料以一特制光罩(mask)烧录于线路中，其资料内容在写入后就不能更改，所以有时又称为“掩膜只读存储器”(mask ROM)。此内存的制造成本较低，这种ROM的数据是在生产的时候写入的，实际上它很象CD光盘的原理，在半导体的光刻工艺过程中写入了数据状态。这中ROM的数据是不可能丢失的，而且它的成本非常低。在不需要数据更新的设备中，Mask ROM被非常广泛的使用。Mask rom的器件单元是一个N型MOSFET (NM0S器件)。沟道为P型的阱，源漏及多晶硅栅为N型掺杂。代码写入的方法是在器件形成之后，通过一道额外的P型离子注入来提高器件的阈值电压。Mask ROM储存单元按阵列排列，周边漏通常用du_y poly来减小栅极加OV电压，形成一个不开启的器件。但现有的掩膜只读存储器存在周边漏电的缺陷，可能会造成信息遗失。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种能改善现有掩膜只读存储器周边漏电缺陷提高器件稳定性的掩膜只读存储器；本发明还提供了一种能改善现有掩膜只读存储器周边漏电缺陷的掩膜只读存储器制造方法；本发明还提供了一种所述掩膜只读存储器使用方法。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供的掩膜只读存储器，包括:硅衬底上的P阱，P阱两侧浅隔离槽，P阱上部具有多个N型埋源/漏区，栅氧位于P阱和浅隔离槽上方，N型多晶硅栅位于栅氧上方，N型多晶硅栅两侧具有隔离侧墙，N型多晶硅栅下方两个N型埋源/漏之间具有至少一组对应的沟道区和P型源漏注入区，P型源漏注入区掺杂浓度大于沟道区掺杂浓度；其中:还包括位于N型多晶硅栅和隔离侧墙之间的P型多晶硅栅。
[0005]其中，所述P型多晶硅栅下方也具有P型源漏注入区。
[0006]其中，所述N型多晶硅栅的掺杂浓度大于N型埋源/漏区的掺杂浓度。
[0007]P型多晶硅栅的掺杂浓度大于P型源漏注入区的掺杂浓度。
[0008]其中，还包括P型多晶硅栅和N型多晶硅栅上面的金属硅化物实现栅电极连接。
[0009]本发明提供一种掩膜只读存储器的制造方法，包括:
[0010]I)在硅衬底两侧制作浅隔离槽；
[0011 ] 2)对硅衬底进行离子注入形成P阱；
[0012]3)对P阱进行离子注入形成N型埋源/漏区；
[0013]4)在P阱和浅隔离槽上方制作栅氧；
[0014]5)在栅氧上淀积多晶硅，在多晶硅两侧制作隔离侧墙；
[0015]6)在多晶硅上涂光刻胶，去除多晶硅中间部分的光刻胶，保留多晶硅两侧边缘部分的光刻胶，打开注入窗口 ；
[0016]7)注入N型离子形成N型多晶硅栅，并去除多晶硅两侧边缘部分光刻胶；
[0017]8)在N型多晶硅栅上方涂光刻胶将N型多晶硅栅遮蔽；
[0018]9)注入P型离子在在N型多晶硅栅两侧成P型多晶硅栅；
[0019]10)对N型多晶硅栅下方至少一个沟道区进行P型离子注入，形成P型源漏注入区；
[0020]所述沟道区是指两个N型埋源/漏之间的P阱部分。
[0021]11)对P型多晶硅栅下方进行P型离子注入，形成P型源漏注入区。
[0022]其中，制作N型多晶硅栅的掺杂浓度大于制作N型埋源/漏区的掺杂浓度；P型多晶硅栅的掺杂浓度大于P型源漏注入区的掺杂浓度。
[0023]本发明提供的上述任意一种掩膜只读存储器的使用方法:采用沟道区作为信息“O”的存储单元，采用P型源漏注入区作为信息“I”的存储单元。
[0024]本发明提供的掩膜只读存储器信息单元“O”仍然采用Coding MP(离子注入工艺)的方法写入代码，注入形成的N型多晶硅栅和隔离侧墙之间的P型多晶硅栅(在形成阵列时P型多晶硅栅位于阵列的周边区域)。本发明的掩膜只读存储器其周边多晶硅栅采用P型掺杂(中间部分为N型掺杂)，与存储单元的掺杂类型相反，而与沟道的掺杂类型一致，使得其能改善阵列周边的漏电流。
【附图说明】
[0025]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0026]图1是一种现有掩膜只读存储器的结构示意图。
[0027]图2是本发明掩膜只读存储器的结构示意图。
[0028]图3是本发明提供一种由图1所示掩膜只读存储器形成的掩膜只读存储器阵列结构的结构示意图。
[0029]图4是本发明掩膜只读存储器制造方法的示意图一。
[0030]图5-1是本发明掩膜只读存储器制造方法的示意图二。
[0031]图5-2是本发明掩膜只读存储器制造方法的示意图三，其显示图5-1的俯视角度。
[0032]图6是本发明掩膜只读存储器制造方法的示意图四。
[0033]图7是本发明掩膜只读存储器制造方法的示意图五。
[0034]图8-1是本发明掩膜只读存储器制造方法的示意图六。
[0035]图8-2是本发明掩膜只读存储器制造方法的示意图七。
[0036]图9是本发明掩膜只读存储器制造方法的示意图八。
[0037]图10是本发明掩膜只读存储器制造方法的示意图九。
【具体实施方式】
[0038]如图1所示，本发明提供的掩膜只读存储器，包括:硅衬底上的P阱，P阱两侧浅隔离槽，P阱上部具有多个N型埋源/漏区，栅氧位于P阱和浅隔离槽上方，N型多晶硅栅位于栅氧上方，N型多晶硅栅两侧具有隔离侧墙，N型多晶硅栅下方两个N型埋源/漏之间具有至少一组对应的沟道区和掺杂沟道区；还包括位于N型多晶硅栅和隔离侧墙之间的P型多晶硅栅，P型多晶硅栅和N型多晶硅栅上面的金属硅化物实现栅电极连接；其中，N型多晶硅栅的掺杂浓度大于N型埋源/漏区的掺杂浓度，P型多晶硅栅的掺杂浓度大于P型源漏注入区的惨杂浓度。
[0039]如图2所示，本发明另外提供了一种由图1所示掩膜只读存储器形成的阵列结构，其中，该阵列周边多晶硅采用P型掺杂(中间部分为N型掺杂)，与存储单元的掺杂类型相反，而与沟道的掺杂类型一致，使得其能改善阵列周边的漏电流。
[0040]本发明提供的掩膜只读存储器的制造方法，包括:
[0041]如图4所示，I)在硅衬底两侧制作浅隔离槽；
[0042]如图5-1和图5-2所示，2)对硅衬底进行离子注入形成P阱；
[0043]如图6所示，3)对P阱进行离子注入形成N型埋源/漏区；
[0044]如图7所示，4)在P阱和浅隔离槽上方制作栅氧；
[0045]5)在栅氧上淀积多晶硅；如图8-1及图8-2所示，在多晶硅两侧制作隔离侧墙；本实施例中，两个多晶硅栅之间的隔离侧墙包括两部分，分两次制作(即隔离侧墙和隔离侧墙2)，将两个多晶硅栅完全隔离，并将两个多晶硅之间的栅氧覆盖。
[0046]如图9所示，6)在多晶硅上涂光刻胶，去除多晶硅中间部分的光刻胶，保留多晶硅两侧边缘部分的光刻胶，打开注入窗口 ；
[0047]7)注入N型离子形成N型多晶硅栅，并去除多晶硅两侧边缘部分光刻胶；
[0048]如图9所示，8)在N型多晶硅栅上方涂光刻胶将N型多晶硅栅遮蔽；
[0049]9)注入P型离子在在N型多晶硅栅两侧成P型多晶硅栅；
[0050]10)对至少一个沟道区进行P型掺杂，形成掺杂沟道区；
[0051]所述沟道区是指两个N型埋源/漏之间的P阱部分。
[0052]本发明提供的上述任意一种掩膜只读存储器的使用方法:采用沟道区作为信息“O”的存储单元，采用掺杂沟道区作为信息“I”的存储单元。
[0053]以上通过【具体实施方式】和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】
1.一种掩膜只读存储器，包括:硅衬底上的P阱，P阱两侧浅隔离槽，P阱上部具有多个N型埋源/漏区，栅氧位于P阱和浅隔离槽上方，N型多晶硅栅位于栅氧上方，N型多晶硅栅两侧具有隔离侧墙，N型多晶硅栅下方两个N型埋源/漏之间具有至少一组对应的沟道区和P型源漏注入区，P型源漏注入区掺杂浓度大于沟道区掺杂浓度；其特征在于:还包括位于N型多晶硅栅和隔离侧墙之间的P型多晶硅栅。2.如权利要求1所述的掩膜只读存储器，其特征在于:所述P型多晶硅栅下方也具有P型源漏注入区。3.如权利要求1所述的掩膜只读存储器，其特征在于:所述N型多晶硅栅的掺杂浓度大于N型埋源/漏区的掺杂浓度。4.如权利要求1所述的掩膜只读存储器，其特征在于:还包括P型多晶硅栅和N型多晶硅栅上面的金属硅化物实现栅电极连接。5.一种掩膜只读存储器的制造方法，其特征在于，包括: 1)在硅衬底两侧制作浅隔离槽； 2)对硅衬底进行离子注入形成P阱； 3)对P阱进行离子注入形成N型埋源/漏区； 4)在P阱和浅隔离槽上方制作栅氧； 5)在栅氧上淀积多晶硅，在多晶硅两侧制作隔离侧墙； 6)在多晶硅上涂光刻胶，去除多晶硅中间部分的光刻胶，保留多晶硅两侧边缘部分的光刻胶，打开注入窗口 ； 7)注入N型离子形成N型多晶硅栅，并去除多晶硅两侧边缘部分光刻胶； 8)在N型多晶硅栅上方涂光刻胶将N型多晶硅栅遮蔽； 9)注入P型离子在在N型多晶硅栅两侧成P型多晶硅栅； 10)对N型多晶硅栅下方至少一个沟道区进行P型离子注入，形成P型源漏注入区； 所述沟道区是指两个N型埋源/漏之间的P阱部分。6.如权利要求5所述掩膜只读存储器的制造方法，其特征在于:还包括11)对P型多晶硅栅下方进行P型离子注入，形成P型源漏注入区。7.如权利要求5所述掩膜只读存储器的制造方法，其特征在于:制作N型多晶硅栅的掺杂浓度大于制作N型埋源/漏区的掺杂浓度。8.一种如权利要求1-4任意一项所述掩膜只读存储器的使用方法，其特征在于:采用沟道区作为信息“O”的存储单元，采用P型源漏注入区作为信息“I”的存储单元。
【专利摘要】本发明公开了一种掩膜只读存储器，包括：硅衬底上的P阱，P阱两侧浅隔离槽，P阱上部具有多个N型埋源/漏区，栅氧位于P阱和浅隔离槽上方，N型多晶硅栅位于栅氧上方，N型多晶硅栅两侧具有隔离侧墙，N型多晶硅栅下方两个N型埋源/漏之间具有至少一组对应的沟道区和P型源漏注入区，P型源漏注入区掺杂浓度大于沟道区掺杂浓度；其特征在于：还包括位于N型多晶硅栅和隔离侧墙之间的P型多晶硅栅。本发明还公开了所述掩膜只读存储器的制造方法和使用方法。本发明的掩膜只读存储器能改善现有掩膜只读存储器周边漏电缺陷，提高器件稳定性。
【IPC分类】H01L29/423, H01L21/28, H01L27/112, H01L21/8246
【公开号】CN104882445
【申请号】CN201510148355
【发明人】刘冬华, 钱文生, 石晶
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月31日