低柵極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)明屬于集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及光罩式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
【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?。在制造過(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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種低柵極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)器的柵極電阻。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的低柵極電阻的光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，步驟包括:
[0007]I)用現(xiàn)有工藝在硅襯底有源區(qū)上形成淺隔離槽，完成P阱注入和N型埋源漏注入，并形成柵氧和多晶硅柵極；
[0008]2)淀積二氧化硅介質(zhì)層，回刻，形成柵極第一隔離側(cè)墻；
[0009]3)再次淀積二氧化硅介質(zhì)層，回刻，去除多晶硅柵極之上的二氧化硅介質(zhì)層，在柵極第一隔離側(cè)墻邊上形成柵極第二隔離側(cè)墻；
[0010]4)進(jìn)行硅金屬化工藝，在多晶硅柵上形成金屬硅化物。
[0011]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柵極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)器的柵極之間的間隙填充有二氧化硅介質(zhì)層，柵極之上形成有金屬硅化物。
[0012]本發(fā)明通過(guò)將柵極之間的間隙用介質(zhì)層填滿(mǎn)，覆蓋住了源漏，保證了源漏硅在進(jìn)行硅金屬化工藝的時(shí)候不會(huì)發(fā)生反應(yīng)出現(xiàn)源漏短路問(wèn)題，這樣就使硅金屬化工藝能夠應(yīng)用于光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造，從而大大降低了柵極的寄生電阻，進(jìn)而降低了電路的RC延遲，提高了光罩式只讀存儲(chǔ)器的讀取速度。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是傳統(tǒng)光罩式只讀存儲(chǔ)器俯視圖。
[0014]圖2是傳統(tǒng)光罩式只讀存儲(chǔ)器剖面圖(沿N型埋源漏方向)。
[0015]圖3?圖10是本發(fā)明實(shí)施例的光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造工藝流程圖。其中，圖10又是本發(fā)明實(shí)施例的光罩式只讀存儲(chǔ)器的剖面圖(沿N型埋源漏方向)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]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:
[0017]本發(fā)明的低柵極電阻的光罩式只讀存儲(chǔ)器，其制造工藝流程如下:
[0018]步驟1，在硅襯底有源區(qū)上形成淺隔離槽(STI)，如圖3所示，以隔離光罩式只讀存儲(chǔ)器區(qū)域與外圍電路。也可以通過(guò)局部氧化(LOCOS)來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離光罩式只讀存儲(chǔ)器區(qū)域與外圍電路的隔離。
[0019]步驟2，在有源區(qū)進(jìn)行P阱注入，形成P阱內(nèi)的有源區(qū)，如圖4所示(B圖為本步驟完成后的俯視圖)。
[0020]步驟3，進(jìn)行N型埋源漏的注入，如圖5所示(B圖為本步驟完成之后的俯視圖)。
[0021]該N形埋源漏為相互間隔的長(zhǎng)條形，源漏之間的隔離由PN結(jié)的隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)。源漏之間的距離為光罩式只讀存儲(chǔ)器的溝道長(zhǎng)度。
[0022]注入雜質(zhì)為As，注入劑量為lel5?5el6個(gè)/cm2，注入能量為60keV?120keV。
[0023]步驟4，形成柵氧，并淀積柵極多晶硅，然后進(jìn)行多晶硅柵極刻蝕，形成光罩式只讀存儲(chǔ)器的多晶硅柵極，如圖6所示。該多晶硅柵極為并行排列的長(zhǎng)條形多晶硅，其方向與長(zhǎng)條形的源漏相互交叉垂直。
[0024]步驟5,淀積厚度為600?1200埃米的二氧化娃介質(zhì)層,然后回刻,形成柵極第一隔離側(cè)墻，如圖7所示。
[0025]步驟6，再次淀積厚度為1500?3000埃米的二氧化硅介質(zhì)層，如圖8所示。
[0026]步驟7，對(duì)步驟6淀積的二氧化硅介質(zhì)層進(jìn)行回刻，去除多晶硅柵之上的二氧化硅介質(zhì)層，在柵極第一隔離側(cè)墻邊上形成柵極第二隔離側(cè)墻，如圖9所示。
[0027]步驟8，進(jìn)行硅金屬化工藝，在多晶硅柵上形成金屬硅化物(生長(zhǎng)金屬硅化物時(shí)，會(huì)向下消耗一部分硅，消耗的金屬和硅的比例大概是1:1)，如圖10所示。由于第二隔離側(cè)墻填充了柵與柵之間的空隙，并覆蓋住了源漏，因此，在進(jìn)行硅金屬化工藝的時(shí)候，源漏硅不會(huì)與金屬反應(yīng)形成金屬硅化物。最終形成的光罩式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)如圖10所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.低柵極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，完成P阱注入和N型埋源漏注入，并形成柵氧和多晶硅柵極； 2)淀積二氧化硅介質(zhì)層，回刻，形成柵極第一隔離側(cè)墻； 3)再次淀積二氧化硅介質(zhì)層，回刻，去除多晶硅柵極之上的二氧化硅介質(zhì)層，在柵極第一隔離側(cè)墻邊上形成柵極第二隔離側(cè)墻； 4)進(jìn)行硅金屬化工藝，在多晶硅柵上形成金屬硅化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)淀積的二氧化硅介質(zhì)層的厚度為600?1200埃米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)淀積的二氧化硅介質(zhì)層的厚度為1500?3000埃米。
4.用權(quán)利要求1的方法形成的低柵極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)器的柵極之間的間隙填充有二氧化硅介質(zhì)層，柵極之上形成有金屬硅化物。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低柵極電阻的光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，步驟包括：1）用現(xiàn)有工藝在硅襯底有源區(qū)形成淺隔離槽，完成P阱注入和N型埋源漏注入，形成柵氧和多晶硅柵極；2）淀積二氧化硅介質(zhì)層，回刻，形成柵極第一隔離側(cè)墻；3）再次淀積二氧化硅介質(zhì)層，回刻，去除多晶硅柵極上的二氧化硅介質(zhì)層，在第一隔離側(cè)墻邊上形成第二隔離側(cè)墻；4）進(jìn)行硅金屬化工藝，在多晶硅柵極上形成金屬硅化物。本發(fā)明還公開(kāi)了用上述方法形成的光罩式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)用介質(zhì)層填充柵極間隙，將源漏覆蓋住，使硅金屬化工藝得以應(yīng)用于光罩式只讀存儲(chǔ)器的制造，從而降低了柵極寄生電阻和電路RC延遲，提高了器件的讀取速度，且不會(huì)出現(xiàn)源漏短路問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】H01L27-112, H01L21-8246
【公開(kāi)號(hào)】CN104701320
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310670542
【發(fā)明人】劉冬華, 石晶, 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10日
【申請(qǐng)日】2013年12月10日