低n型埋源漏電阻的光罩式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及光罩式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)及制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 只讀存儲(chǔ)器（Read-Only Memory)是一種只能讀取資料的存儲(chǔ)器。這種存儲(chǔ)器的 數(shù)據(jù)是在生產(chǎn)的時(shí)候?qū)懭氲摹Ｔ谥圃爝^(guò)程中，將資料以一特制光罩（mask)燒錄于線(xiàn)路中， 所以有時(shí)又稱(chēng)為"光罩式只讀存儲(chǔ)器"（mask ROM)。實(shí)際上它很像⑶光盤(pán)的原理，在半導(dǎo) 體的光刻工藝過(guò)程中寫(xiě)入了數(shù)據(jù)狀態(tài)。
[0003] 這種光罩式只讀存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)在寫(xiě)入后是不能更改的，所以數(shù)據(jù)不可能丟失，而 且它的制造成本非常低，因此，在不需要數(shù)據(jù)更新的設(shè)備中，Mask ROM被非常廣泛的使用。
[0004] 但是，這種光罩式只讀存儲(chǔ)器在工藝上的缺點(diǎn)也是非常明顯的。如圖1所示，為了 盡可能實(shí)現(xiàn)高的器件密度，器件的柵極和源漏都是長(zhǎng)條形，一條一條相互間隔的。柵極和源 漏極之間相互垂直。這種結(jié)構(gòu)特征限制了在常規(guī)的工藝制造中無(wú)法采用目前深亞微米集成 電路工藝中普遍采用的硅金屬化工藝來(lái)降低器件的寄生電阻，否則會(huì)造成相鄰源漏之間的 短路。因此器件的柵極電阻和源漏電阻是非常大的，比通常常規(guī)CMOS器件的寄生電阻大上 百倍。同時(shí)柵極和源漏都是長(zhǎng)條形的，電流路徑又窄又長(zhǎng)，這大大限制了光罩式只讀存儲(chǔ)器 的讀取電流，同時(shí)電路在讀取信號(hào)速度方面也受到限制（RC延遲大)。
[0005] 由于光罩式只讀存儲(chǔ)器無(wú)法采用深亞微米集成電路工藝中常用的硅金屬化工藝 來(lái)降低源漏電阻，其源漏電阻的大小主要取決于源漏的寬度和深度，因此一般只能通過(guò)采 用更寬的源漏尺寸或者更深源漏注入來(lái)改善。但上述兩種方法均有缺點(diǎn)：第一種方法犧牲 了器件的尺寸，這與光罩式只讀存儲(chǔ)器單元器件尺寸小、總體器件密度高的優(yōu)點(diǎn)相矛盾；第 二種方法，更深的源漏會(huì)帶來(lái)更多的雜質(zhì)橫向擴(kuò)散，造成器件有效溝道長(zhǎng)度變短(有效溝道 長(zhǎng)度由源漏的距離決定)，器件產(chǎn)生漏電問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種低N型埋源漏電阻的光罩式只讀存儲(chǔ) 器的制造方法，它可以降低光罩式只讀存儲(chǔ)器的源漏電阻。
[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的低N型埋源漏電阻的光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造方 法，步驟包括：
[0008] 1)用現(xiàn)有工藝在硅襯底有源區(qū)上形成淺隔離槽，并進(jìn)行P阱注入；
[0009] 2)涂布N型埋源漏的光阻，曝光，進(jìn)行第一次砷離子或磷離子注入，在N型埋源漏 區(qū)域的單側(cè)形成第一N型埋源漏；
[0010] 3)進(jìn)行第二次能量比第一次低的砷離子注入，形成與第一N型埋源漏相連的、t匕 第一N型埋源漏淺且寬的第二N型埋源漏；
[0011] 4)用現(xiàn)有工藝形成柵氧、多晶硅柵和柵極隔離側(cè)墻，完成光罩式只讀存儲(chǔ)器的制 作。
[0012] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供用上述方法制造的低N型埋源漏電阻的光 罩式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。該光罩式只讀存儲(chǔ)器的N型埋源漏在沿柵極方向的剖面呈"r" 形結(jié)構(gòu)。
[0013] 所述N型埋源漏包括彼此相連的第一N型埋源漏和第二N型埋源漏。第一N型埋 源漏位于N型埋源漏的單側(cè)，且比第二N型埋源漏深和窄。
[0014] 本發(fā)明采用一次光刻、兩次注入的方法，以及更深的帶斜角注入與更淺的垂直注 入相結(jié)合，使N型埋源漏形成特殊的"r"形結(jié)構(gòu)，從而在源漏寬度微小變化、有效溝道長(zhǎng)度 不受影響的情況下，增加了源漏的深度，從而大大降低了光罩式只讀存儲(chǔ)器源漏的寄生電 阻，提高了器件的讀取電流和讀取速度，降低了電路的RC延遲。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是傳統(tǒng)光罩式只讀存儲(chǔ)器俯視圖。
[0016] 圖2是傳統(tǒng)光罩式只讀存儲(chǔ)器沿N型埋源漏方向的剖面圖。
[0017] 圖3是傳統(tǒng)光罩式只讀存儲(chǔ)器沿柵極方向的剖面圖。
[0018] 圖4~圖8是本發(fā)明實(shí)施例的光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造工藝流程示意圖。其中， 圖8是本發(fā)明制造的光罩式只讀存儲(chǔ)器沿柵極方向的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效有更具體的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖，詳述如下：
[0020] 本發(fā)明的低N型埋源漏電阻的光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其具體工藝步驟如 下：
[0021] 步驟1，在硅襯底的有源區(qū)上形成淺隔離槽，以隔離光罩式只讀存儲(chǔ)器區(qū)域與外圍 電路，如圖4所示。
[0022] 步驟2,在光罩式只讀存儲(chǔ)器的有源區(qū)進(jìn)行P阱注入，形成P阱內(nèi)的有源區(qū)，如圖5 所示（B圖為本步驟完成后的俯視圖)。
[0023] 步驟3,在要形成N型埋源漏的區(qū)域以外的地方涂布光刻膠(光刻膠之間的距離同 常規(guī)方法)，曝光，然后進(jìn)行第一次能量較大的高劑量砷離子或者磷離子注入，在N型埋源漏 區(qū)域的單側(cè)形成一個(gè)較深的N型摻雜區(qū)，即第一N型埋源漏，如圖6所示。
[0024] 本步離子注入的注入劑量為3. 55E14~5. 85E15個(gè)/cm2,注入能量為61~ 118keV，注入角度為10~20度傾斜。較小的注入角度能夠保證只在源漏的單側(cè)形成一個(gè) 較深的N型摻雜區(qū)。
[0025] 步驟4,進(jìn)行第二次能量較第一次低的高劑量砷離子注入(注入劑量4. 1E14~ 6. 9E15個(gè)/cm2,注入能量20~63keV)，注入角度為0度傾斜（即垂直注入），形成較淺但 比第一N型埋源漏寬的第二N型埋源漏，如圖7所示。第一N型埋源漏和第二N型埋源漏 相連，最終形成光罩式只讀存儲(chǔ)器的"r"形源漏。
[0026]由于該"r"形結(jié)構(gòu)的N型埋源漏的寬度與常規(guī)光罩式只讀存儲(chǔ)器的N型埋源漏 的寬度差別很小，因此不會(huì)因?yàn)樵绰┑纳疃仍黾佣构庹质街蛔x存儲(chǔ)器的有效溝道長(zhǎng)度變 得太短，導(dǎo)致器件短路或者漏電流增加。
[0027] 步驟5,進(jìn)行柵氧氧化，淀積柵極多晶硅，并刻蝕形成光罩式只讀存儲(chǔ)器的多晶硅 柵極；淀積厚度為1500~3000A的二氧化硅介質(zhì)層，并回刻形成柵極隔離側(cè)墻。最終形成的 光罩式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)如圖8所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 低N型埋源漏電阻的光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，步驟包括： 1) 用現(xiàn)有工藝在硅襯底有源區(qū)上形成淺隔離槽，并進(jìn)行P阱注入； 2) 涂布N型埋源漏的光阻，曝光，進(jìn)行第一次砷離子或磷離子注入，在N型埋源漏區(qū)域 的單側(cè)形成第一N型埋源漏； 3) 進(jìn)行第二次能量比第一次低的砷離子注入，形成與第一N型埋源漏相連的、比第一N 型埋源漏淺且寬的第二N型埋源漏； 4) 用現(xiàn)有工藝形成柵氧、多晶硅柵和柵極隔離側(cè)墻，完成光罩式只讀存儲(chǔ)器的制作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)，注入劑量為3. 55E14~5. 85E15 個(gè)/cm2,注入能量為61~118keV。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)，注入角度為10~20度傾斜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)，注入劑量為4. 1E14~6. 9E15個(gè) /cm2,注入能量為20~63keV。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)，注入角度為0度傾斜。
6. 用權(quán)利要求1至5任何一項(xiàng)所述的方法制造的低N型埋源漏電阻的光罩式只讀存儲(chǔ) 器的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該光罩式只讀存儲(chǔ)器的N型埋源漏在沿柵極方向的剖面呈"r"形 結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光罩式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述N型埋源漏包括 彼此相連的第一N型埋源漏和第二N型埋源漏，所述第一N型埋源漏位于所述N型埋源漏 的單側(cè)，且比所述第二N型埋源漏深和窄。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低N型埋源漏電阻的光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，步驟包括：1）形成淺隔離槽，進(jìn)行P阱注入；2）涂布N型埋源漏的光阻，曝光，進(jìn)行第一次砷或磷離子注入，在源漏區(qū)域單側(cè)形成第一N型埋源漏；3）進(jìn)行第二次能量比第一次低的砷離子注入，形成與第一N型埋源漏相連、比第一N型埋源漏淺且寬的第二N型埋源漏；4）形成柵氧、多晶硅柵和柵極隔離側(cè)墻。本發(fā)明還公開(kāi)了用上述方法制作的光罩式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用一次光刻、兩次注入的方法，將深的帶斜角注入與淺的垂直注入相結(jié)合，使N型埋源漏形成特殊的“?！毙谓Y(jié)構(gòu)，從而在有效溝道長(zhǎng)度不受影響的情況下，增加了源漏深度，降低了光罩式只讀存儲(chǔ)器源漏的寄生電阻。
【IPC分類(lèi)】H01L21-8246, H01L27-112
【公開(kāi)號(hào)】CN104733460
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310717907
【發(fā)明人】劉冬華, 錢(qián)文生
【申請(qǐng)人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年12月23日