一种掩膜只读存储器的制造方法技术

本发明专利技术提供一种掩膜只读存储器的制造方法，包括：提供衬底，所述衬底上定义有存储单元区和外围电路区；在所述衬底上形成未经掺杂的栅极物质层；刻蚀所述栅极物质层，形成栅极；在外围电路区域进行浅掺杂离子注入；在所述栅极和电阻两侧形成侧墙；在外围电路区域进行重掺杂离子注入；在所述衬底上形成研磨截止层；在所述研磨截止层上形成介质层；研磨所述介质层，直至暴露出所述栅极；在所述栅极上利用自对准工艺形成金属硅化物；于存储单元区写入数据。对晶体管功函数和光刻工艺的特征尺寸无不良影响，并能在外围电路区形成电阻等器件，与逻辑工艺等有良好的兼容性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路制造
，尤其涉及。
技术介绍
掩膜只读存储器(MROM) 是半导体存储器的常见种类之一，其广泛应用于计算机等电子产品中。掩膜只读存储器由存储单元阵列和外围逻辑电路组成，存储单元阵列往往由相互正交的位线和字线构成。外围逻辑电路往往包括逻辑晶体管等器件。通常，制作掩膜只读存储器的工艺流程如下在半导体衬底上形成浅沟道隔离结构；对半导体衬底的外围电路区进行离子注入工艺形成阱区，对定义为存储单元区进行离子注入形成位线；沉积栅极物质层，其包括栅氧化层、经过掺杂的多晶硅层、和硅化钨层；刻蚀所述栅极物质层形成栅极；对外围电路区的源、漏区域进行浅掺杂离子注入；在栅极两侧形成侧墙；对外围电路区的源、漏区进行重掺杂离子注入；在存储单元区写入数据；形成隔离层隔离存储单元区，外围电路区继续进行后续的工艺，比如形成连接孔、形成金属互联层等工艺。现有工艺中，由于三层(栅氧化层、多晶硅层和硅化钨层)的栅极结构厚度较厚，制约了光刻工艺特征尺寸的进一步缩减；并且，外围电路区通常包括类型不同的晶体管(如PMOS晶体管和NMOS晶体管)，但是现有工艺是利用沉积工艺在外围电路区均沉积相同掺杂类型的多晶硅层和硅化钨层，然后利用刻蚀工艺形成栅极，因而对于不同类型的晶体管而言，其栅极均由栅极保护层以及同样的掺杂的多晶硅层和硅化钨层形成，这样会影响晶体管的功函数和性能；同时，外围电路区有时在电路设计上需要形成电阻等器件，比较理想的情况时，在外围电路区上沉积掺杂的多晶硅层和硅化钨层后，然后在同一步刻蚀工艺同时形成晶体管的栅极和电阻，但由于硅化钨层阻值较小，利用上述方法形成的电阻的阻值不够理想。因此，现有的形成掩膜只读存储器的工艺与标准的逻辑工艺技术兼容性不佳，制约了掩膜只读存储器的应用。
技术实现思路
本专利技术提供，所述掩膜只读存储器的制造方法利用未经掺杂的栅极物质层来形成栅极，并选择性在栅极上形成金属硅化物，这样的工艺过程与逻辑工艺等有良好的兼容性，克服了由于使用栅氧化层、掺杂的多晶硅、和硅化钨的栅极对晶体管功函数、特征尺寸的影响以及不能形成电阻等器件的问题。本专利技术提供，包括提供衬底，所述衬底包括存储单元区和外围电路区；在所述衬底上形成未经掺杂的栅极物质层；刻蚀所述栅极物质层，形成栅极；在所述栅极两侧外围电路区中形成源/漏极；在所述衬底上形成介质层；研磨所述介质层,直至暴露出所述栅极；在所述栅极上利用自对准工艺形成金属硅化物。可选的，刻蚀所述栅极物质层时，在所述外围电路区还形成了电阻。可选的，在研磨所述介质层的步骤之后、在栅极上利用自对准工艺形成金属硅化物之前，还包括在所述衬底上形成保护层； 在所述保护层上形成光阻层，并选择性去除所述栅极上方的光阻层；以所述光阻层作为掩膜，刻蚀所述保护层。可选的，所述保护层的材质为二氧化硅，厚度为100埃 300埃。可选的，所述金属硅化物的形成过程包括在所述栅极上溅射形成金属层；进行第一次退火处理，形成金属硅化物；湿法刻蚀去除未反应的所述金属层；进行第二次退火处理，降低所述金属硅化物的阻值。可选的，所述金属层的材质为钴、镍，厚度为80埃 150埃。可选的，所述第一次退火处理的温度为450°C 550°C，时间为20秒 40秒；所述第二次退火处理的温度为700°C 800°C，时间为20秒 40秒。可选的，在所述栅极上利用自对准工艺形成金属硅化物之后，还包括对需要写入数据O的存储单元进行重掺杂离子注入；对需要写入数据I的存储单元不进行离子注入。可选的，所述栅极物质层包括栅氧化层和多晶硅层，所述栅氧化层的厚度为60埃 100埃，所述多晶硅层的厚度为1800埃 2000埃。可选的，所述介质层的材质为二氧化硅，厚度为10，000埃 15，000埃。可选的，在所述衬底上形成介质层之前，在所述衬底上形成研磨截止层。可选的，所述研磨截止层的材质为氮化硅，厚度为400埃 800埃。本专利技术提供，所述掩膜只读存储器的制造方法利用未经掺杂的栅极物质层形成栅极，在栅极上形成金属硅化物，解决了由于使用栅氧化层、掺杂的多晶硅、和硅化钨的栅极对晶体管功函数和特征尺寸的影响以及不能形成电阻等器件的问题，与标准的逻辑工艺有良好的兼容性。附图说明图IA为本专利技术一实施例的掩膜只读存储器的制造方法的流程图；图IB为本专利技术另一实施例的掩膜只读存储器的制造方法的流程图；图2A 2L为本专利技术另一实施例的掩膜只读存储器的制造方法的各步骤的剖面示意图。具体实施例方式在
技术介绍
中已经提及，现有的掩膜只读存储器的制造方法有着与逻辑工艺不兼容的问题。因而，本专利技术提供，利用未经掺杂的栅极物质层形成栅极，并且在栅极上形成金属硅化物，这样的工艺过程与逻辑工艺等有良好的兼容性，解决了由于使用掺杂的多晶硅和硅化钨的栅极对晶体管功函数，特征尺寸的影响以及不能形成电阻等器件的问题。下面将结合附图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应所述理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参考图1A，其为本专利技术一实施例的掩膜只读存储器的制造方法的流程图，所述方法包括如下步骤步骤S011，提供衬底，所述衬底上包括存储单元区和外围电路区；步骤S012，在所述衬底上形成未经掺杂的栅极物质层；步骤S013，刻蚀所述栅极物质层，形成栅极；步骤S014，栅极两侧外围电路区中形成源/漏极；步骤S015，在所述衬底上形成研磨截止层；步骤S016,在所述研磨截止层上形成介质层；步骤SO17,研磨所述介质层,直至暴露出所述栅极；步骤S018，在所述栅极上利用自对准工艺形成金属硅化物；步骤S019，于存储单元区写入数据。本专利技术的核心思想在于，利用未经掺杂的栅极物质层形成栅极，只在栅极上形成金属硅化物，这样的工艺过程与逻辑工艺等有良好的兼容性，避免了由于使用栅氧化层、掺杂的多晶硅、和硅化钨的栅极对晶体管功函数，特征尺寸的影响以及不能形成电阻等器件的问题。根据是否需要在外围电路区中的电路中形成电阻器件，在步骤S013中，刻蚀所述栅极物质层时可以选择是否留下对应区域的栅极物质层作为电阻。在需要形成电阻时，参照图1B，在步骤S017和步骤S018之间还包括以下步骤，以保证在形成金属硅化物时电阻上未形成金属硅化物影响阻值步骤S101，在所述衬底上形成保护层；步骤S102，在所述保护层上形成光阻层，选择性去除所述栅极上方的光阻；步骤S103，以所述光阻层作为掩膜，刻蚀所述保护层。为使以上步骤更为明显易懂，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掩膜只读存储器的制造方法，包括：提供衬底，所述衬底包括存储单元区和外围电路区；在所述衬底上形成未经掺杂的栅极物质层；刻蚀所述栅极物质层，形成栅极；在所述栅极两侧外围电路区中形成源/漏极；在所述衬底上形成介质层；研磨所述介质层，直至暴露出所述栅极；在所述栅极上利用自对准工艺形成金属硅化物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于涛，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：