低n型埋源漏电阻的光罩式只读存储器的结构及制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及光罩式只读存储器的结构及其制造方 法。
【背景技术】
[0002] 只读存储器（Read-OnlyMemory)是一种只能读取资料的存储器。这种存储器的 数据是在生产的时候写入的。在制造过程中，将资料以一特制光罩（mask)烧录于线路中， 所以有时又称为"光罩式只读存储器"（maskROM)。实际上它很像⑶光盘的原理，在半导 体的光刻工艺过程中写入了数据状态。
[0003] 这种光罩式只读存储器的数据在写入后是不能更改的，所以数据不可能丢失，而 且它的制造成本非常低，因此，在不需要数据更新的设备中，MaskROM被非常广泛的使用。
[0004] 但是，这种光罩式只读存储器在工艺上的缺点也是非常明显的。如图1所示，为了 尽可能实现高的器件密度，器件的栅极和源漏都是长条形，一条一条相互间隔的。栅极和源 漏极之间相互垂直。这种结构特征限制了在常规的工艺制造中无法采用目前深亚微米工艺 中普遍采用的硅金属化工艺来降低器件的寄生电阻，否则会造成相邻源漏之间的短路。因 此器件的栅极电阻和源漏电阻是非常大的，比通常常规CMOS器件的寄生电阻大上百倍。同 时栅极和源漏都是长条形的，电流路径又窄又长，这大大限制了光罩式只读存储器的读取 电流，同时电路在读取信号速度方面也受到限制（RC延迟大)。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题之一是提供一种低N型埋源漏电阻的光罩式只读存储 器的制造方法，它可以降低光罩式只读存储器的源漏电阻。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的低N型埋源漏电阻的光罩式只读存储器的制造方 法，步骤包括：
[0007] 1)用现有工艺在硅衬底有源区上形成浅隔离槽，并进行P阱注入；
[0008] 2)涂布第一N型埋源漏的光阻，并使光阻之间的距离小于目标尺寸，曝光，进行砷 离子或磷离子注入，形成第一N型埋源漏；
[0009] 3)去除部分光阻，使光阻之间的距离等于目标尺寸；
[0010] 4)进行砷离子注入，形成与第一N型埋源漏相连的第二N型埋源漏；
[0011] 5)用现有工艺形成栅氧、多晶硅栅和栅极隔离侧墙，完成光罩式只读存储器的制 作。
[0012] 所述步骤4)注入的能量比所述步骤2)注入的能量低。
[0013] 本发明要解决的技术问题之二是提供用上述方法制造的低N型埋源漏电阻的光 罩式只读存储器的结构。该光罩式只读存储器的N型埋源漏在沿栅极方向的剖面呈T形结 构，包括彼此相连的第一N型埋源漏和第二N型埋源漏。
[0014] 所述第一N型埋源漏比第二N型埋源漏深且窄。
[0015] 本发明采用两次注入的方法，形成特殊的T形结构的N型埋源漏，在保持源漏宽度 不变、有效沟道长度不受影响的情况下，增加了源漏的深度，从而降低了光罩式只读存储器 的源漏电阻。
【附图说明】
[0016] 图1是传统光罩式只读存储器俯视图。
[0017] 图2是传统光罩式只读存储器沿N型埋源漏方向的剖面图。
[0018] 图3是传统光罩式只读存储器沿栅极方向的剖面图。
[0019] 图4~图9是本发明实施例的光罩式只读存储器的制造工艺流程示意图。其中， 图9是本发明制造的光罩式只读存储器沿栅极方向的剖面图。
【具体实施方式】
[0020] 为对本发明的技术内容、特点与功效有更具体的了解，现结合附图，详述如下：
[0021] 本发明的低N型埋源漏电阻的光罩式只读存储器的制造方法，其具体工艺步骤如 下：
[0022] 步骤1，在硅衬底的有源区上形成浅隔离槽，以隔离光罩式只读存储器区域与外围 电路，如图4所示。
[0023] 步骤2,在光罩式只读存储器的有源区进行P阱注入，形成P阱内的有源区，如图5 所示（B图为本步骤完成后的俯视图)。
[0024] 步骤3,在要形成第一N型埋源漏的区域以外的地方涂布第一光刻胶，第一光刻胶 之间的距离即关键尺寸（CriticalDimension)小于目标尺寸，曝光，然后进行第一次能量 较大的高剂量砷离子或者磷离子注入(注入能量63~116keV，注入剂量3. 3E14~5. 7E15 个/cm2)，形成较深的N型掺杂区，即第一N型埋源漏，如图6所示。
[0025] 步骤4,对第一光刻胶通氧，进行部分氧化去胶（trimming),形成第二光刻胶，如 图7所示。第二光刻胶之间的距离即关键尺寸等于目标尺寸。图7中的虚线是原来第一光 刻胶的涂布范围。
[0026] 步骤5,进行第二次能量比第一次低的高剂量砷离子注入(注入能量21~62keV， 注入剂量4. 3E14~6. 7E15个/cm2)，形成较浅但比第一N型埋源漏宽的第二N型埋源漏， 如图8所示。第一N型埋源漏和第二N型埋源漏相连，最终形成光罩式只读存储器的T形 源漏。
[0027] 由于该T形结构的N型埋源漏的宽度与常规光罩式只读存储器的N型埋源漏的宽 度一致，源漏之间的距离即光罩式只读存储器的有效沟道长度仍保持不变，因此不会导致 器件短路或者漏电流增加。同时，由于在没有金属硅化物时，器件的N型源漏电阻的大小主 要取决于源漏的宽度和深度，在源漏的宽度保持不变的情况下，源漏深度的加深，大大降低 了源漏的寄生电阻，进而降低了电路的RC延迟，提高了光罩式只读存储器的读取电流和读 取速度。
[0028] 步骤6,进行栅氧氧化；淀积栅极多晶硅，并刻蚀形成光罩式只读存储器的多晶硅 栅极；淀积厚度为1500~3000A的二氧化硅介质层，并回刻形成栅极隔离侧墙。最终形成的 光罩式只读存储器的结构如图9所示。
【主权项】
1. 低N型埋源漏电阻的光罩式只读存储器的制造方法，其特征在于，步骤包括： 1) 用现有工艺在娃衬底有源区上形成浅隔离槽，并进行P阱注入； 2) 涂布第一N型埋源漏的光阻，并使光阻之间的距离小于目标尺寸，曝光，进行神离子 或磯离子注入，形成第一N型埋源漏； 3) 去除部分光阻，使光阻之间的距离等于目标尺寸； 4) 进行神离子注入，形成与第一N型埋源漏相连的第二N型埋源漏； 5) 用现有工艺形成栅氧、多晶娃栅和栅极隔离侧墙，完成光罩式只读存储器的制作。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)，注入能量为63~11化eV，注入剂 量为 3. 3E14 ~5. 7E15 个 /cm2。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)，采用氧化的方法去除部分光阻。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)注入的能量比步骤2)注入的能量 低，第二N型埋源漏比第一N型埋源漏浅且宽。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤4)，注入能量为21~62keV，注入剂 量为 4. 3E14 ~6. 7E15 个 /cm2。
6. 用权利要求1至5任何一项所述的方法制造的低N型埋源漏电阻的光罩式只读存 储器的结构，其特征在于，该光罩式只读存储器的N型埋源漏在沿栅极方向的剖面呈T形结 构，包括彼此相连的第一N型埋源漏和第二N型埋源漏。
7. 根据权利要求6所述的光罩式只读存储器的结构，其特征在于，第一N型埋源漏比第 二N型埋源漏深且窄。
【专利摘要】本发明公开了一种低N型埋源漏电阻的光罩式只读存储器的制造方法，步骤包括：1）形成浅隔离槽，进行P阱注入；2）涂布第一N型埋源漏的光阻，光阻之间的距离小于目标尺寸，曝光，进行砷离子或磷离子注入，形成第一N型埋源漏；3）去除部分光阻，使光阻之间的距离等于目标尺寸；4）进行砷离子注入，形成与第一N型埋源漏相连的第二N型埋源漏；5）形成栅氧、多晶硅栅和栅极隔离侧墙。本发明还公开了用上述方法制作的光罩式只读存储器的结构。本发明采用两次注入的方法，形成特殊T形结构的N型埋源漏，在保持源漏宽度不变、有效沟道长度不受影响的情况下，增加了源漏的深度，从而降低了光罩式只读存储器的源漏电阻。
【IPC分类】H01L27-112, H01L21-8246
【公开号】CN104716141
【申请号】CN201310689304
【发明人】刘冬华, 石晶, 段文婷, 钱文生
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月16日