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

本发明专利技术公开了一种低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N型埋源漏的光阻，曝光，进行第一次砷或磷离子注入，在源漏区域单侧形成第一N型埋源漏；3）进行第二次能量比第一次低的砷离子注入，形成与第一N型埋源漏相连、比第一N型埋源漏浅且宽的第二N型埋源漏；4）形成栅氧、多晶硅栅和栅极隔离侧墙。本发明专利技术还公开了用上述方法制作的光罩式只读存储器的结构。本发明专利技术采用一次光刻、两次注入的方法，将深的带斜角注入与浅的垂直注入相结合，使N型埋源漏形成特殊的“Γ”形结构，从而在有效沟道长度不受影响的情况下，增加了源漏深度，降低了光罩式只读存储器源漏的寄生电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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制造方 法。
技术介绍
只读存储器（Read-Only Memory)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"（mask ROM)。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。 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，Mask ROM被非常广泛的使用。 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集成 电路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)。 由于光罩式只读存储器无法采用深亚微米集成电路工艺中常用的硅金属化工艺 来降低源漏电阻，其源漏电阻的大小主要取决于源漏的宽度和深度，因此一般只能通过采 用更宽的源漏尺寸或者更深源漏注入来改善。但上述两种方法均有缺点：第一种方法牺牲 了器件的尺寸，这与光罩式只读存储器单元器件尺寸小、总体器件密度高的优点相矛盾；第 二种方法，更深的源漏会带来更多的杂质横向扩散，造成器件有效沟道长度变短(有效沟道 长度由源漏的距离决定)，器件产生漏电问题。
技术实现思路
本专利技术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。 为解决上述技术问题，本专利技术的低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： 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； 2)涂布N型埋源漏的光阻，曝光，进行第一次砷离子或磷离子注入，在N型埋源漏 区域的单侧形成第一N型埋源漏； 3)进行第二次能量比第一次低的砷离子注入，形成与第一N型埋源漏相连的、t匕 第一N型埋源漏浅且宽的第二N型埋源漏； 4)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。 本专利技术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"r" 形结构。 所述N型埋源漏包括彼此相连的第一N型埋源漏和第二N型埋源漏。第一N型埋 源漏位于N型埋源漏的单侧，且比第二N型埋源漏深和窄。 本专利技术采用一次光刻、两次注入的方法，以及更深的带斜角注入与更浅的垂直注 入相结合，使N型埋源漏形成特殊的"r"形结构，从而在源漏宽度微小变化、有效沟道长度 不受影响的情况下，增加了源漏的深度，从而大大降低了光罩式只读存储器源漏的寄生电 阻，提高了器件的读取电流和读取速度，降低了电路的RC延迟。【附图说明】 图1是传统光罩式只读存储器俯视图。 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。 图3是传统光罩式只读存储器沿栅极方向的剖面图。 图4~图8是本专利技术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8是本专利技术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】 为对本专利技术的
技术实现思路
、特点与功效有更具体的了解，现结合附图，详述如下： 本专利技术的低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： 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。 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)。 步骤3,在要形成N型埋源漏的区域以外的地方涂布光刻胶(光刻胶之间的距离同 常规方法)，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，在N型埋源漏 区域的单侧形成一个较深的N型掺杂区，即第一N型埋源漏，如图6所示。 本步离子注入的注入剂量为3. 55E14~5. 85E15个/cm2,注入能量为61~ 118keV，注入角度为10~20度倾斜。较小的注入角度能够保证只在源漏的单侧形成一个 较深的N型掺杂区。 步骤4,进行第二次能量较第一次低的高剂量砷离子注入(注入剂量4. 1E14~ 6. 9E15个/cm2,注入能量20~63keV)，注入角度为0度倾斜（即垂直注入），形成较浅但 比第一N型埋源漏宽的第二N型埋源漏，如图7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"r"形源漏。由于该"r"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 的宽度差别很小，因此不会因为源漏的深度增加而使光罩式只读存储器的有效沟道长度变 得太短，导致器件短路或者漏电流增加。 步骤5,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8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) 用现有工艺在硅衬底有源区上形成浅隔离槽，并进行P阱注入； 2) 涂布N型埋源漏的光阻，曝光，进行第一次砷离子或磷离子注入，在N型埋源漏区域 的单侧形成第一N型埋源漏； 3) 进行第二次能量比第一次低的砷离子注入，形成与第一N型埋源漏相连的、比第一N 型埋源漏浅且宽的第二N型埋源漏； 4) 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。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)，注入剂量为3. 55E14~5. 85E15 个/cm2,注入能量为61~118keV。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)，注入角度为10~20度倾斜。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)，注入剂量为4. 1E14~6. 9E15个 /cm2,注入能量为20~63keV。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)，注入角度为0度倾斜。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"r"形 结构。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，所述N型埋源漏包括 彼此相连的第一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 的单侧，且比所述第二N型埋源漏深和窄。【专利摘要】本专利技术公开了一种低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N型埋源漏的光阻，曝光，进行第一次砷或磷离子注入，在源漏区域单侧形成第一N型埋源漏；3）进行第二次能量比第一次低的砷离子注本文档来自技高网...

【技术保护点】
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）用现有工艺在硅衬底有源区上形成浅隔离槽，并进行P阱注入；2）涂布N型埋源漏的光阻，曝光，进行第一次砷离子或磷离子注入，在N型埋源漏区域的单侧形成第一N型埋源漏；3）进行第二次能量比第一次低的砷离子注入，形成与第一N型埋源漏相连的、比第一N型埋源漏浅且宽的第二N型埋源漏；4）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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬华，钱文生，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31