CN104103591A - 掩膜只读存储器制造方法 - Google Patents
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- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
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Abstract
本发明公开了一种掩膜只读存储器制造方法，在栅极及其侧墙完成之后，先淀积一层层间介质并平坦化，使后期制作的岛型图案更加稳固地立于栅极上方，光刻工艺窗口增加，淀积的介质层采用部分或全部的接触孔介质层，而不需额外生长或去除，不额外增加制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是指一种掩膜只读存储器制造方法。
背景技术
掩膜只读存储器（MROM:Mask Read Only Memory）是一种最基本的只读存储器，广泛应用于电子产品中。掩膜只读存储器利用一光罩选择性地对多个编码区进行离子注入，从而决定存储单元阵列中各晶体管的连接状态，达到存储数据的目的。当产品改变时，无需对生产工艺进行大幅改动仅更换光罩即可，这十分有利于批量生产。相比EEPROM或者Flash，掩膜只读存储器占用的面积非常小，有利于降低成本，实现大容量存储。
现有掩膜只读存储器的制造工艺主要包含以下步骤：有源区和隔离区的形成；在有源区形成每个存储单元晶体管的栅氧化层和栅极；源漏扩散区域形成；栅极的侧墙的形成（通常现有掩膜只读存储器都会与CMOS工艺集成，因此，在源漏区域形成后，会成长栅极的侧墙）；进行调节部分存储单元阈值电压的离子注入工艺，离子透过栅极和栅氧化层注入到沟道区；层间介质层的沉积(一层或多层)；层间介质层的平坦化；接触孔的形成；金属引线和钝化层工艺。
在上述工艺中，栅极制作完成后的调节阈值电压的注入工艺，通常有两种Mask ROM结构同时存在：一种是中间有图形、四周无图形的“岛形”（Island）图案（如图1），一种是四周皆有图案，只有中心无图案的“洞形”（hole）图案（如图2）。其中，图1所示的岛形结构在实际工艺控制中，光刻工艺窗口很小，很容易发生岛形图形漂移的现象（如图3所示），就会出现不需要离子注入的地方会被注入，需要注入的地方反而可能被漂移的岛形图形遮挡，这样整个存储单元就失效了。目前，分析原因主要是由于岛形图案形成在栅极上，岛型图案伸出栅极两侧之外，在栅极间的空隙处是处于悬空状态，如图4所示，极易发生倾斜。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种掩膜只读存储器制造方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种掩膜只读存储器制造方法，包含如下步骤：
第1步，在硅衬底上制作形成有源区及隔离区；
第2步，在有源区内形成所述掩膜只读存储器的每个存储单元晶体管的栅氧化层和栅极；
第3步，注入形成源区及漏区；
第4步，制作形成栅极的侧墙；
第5步，进行第一层间介质的淀积；
第6步，对第一层间介质进行平坦化；
第7步，进行部分存储单元晶体管阈值电压调节的注入；
第8步，其他层间介质的淀积及平坦化；
第9步，制作接触孔；
第10步，制作金属引线及钝化层。
进一步地，所述第4步中，根据产品具体要求选择性地制作或者不制作栅极侧墙。
进一步地，所述第5步中，淀积的第一层间介质材料为氮氧化硅、无渗入杂质硅酸盐玻璃、硼磷硅玻璃中的一种或任意几种的组合，淀积的总厚度为
进一步地，所述第6步中，根据产品具体要求选择性地对第一层间介质进行或者不进行平坦化；若平坦化，采用的方法为化学机械研磨或者刻蚀工艺。
进一步地，所述第8步中，根据产品具体要求选择性地淀积或者不淀积其他层间介质；若淀积其他层间介质，淀积的层间介质材料为氮氧化硅、无渗入杂质硅酸盐玻璃、硼磷硅玻璃中的一种或任意几种的组合，淀积的总厚度为再选择性地进行或者省略平坦化步骤，若平坦化，方法为化学机械研磨或者刻蚀工艺。
本发明所述的一种掩膜只读存储器制造方法，在栅极及侧墙制作完成之后，先淀积一层层间介质并平坦化，之后再在平坦化后的介质层上制作岛形图案，使岛形图案更加牢固，光刻工艺窗口增加，同时，淀积的介质层采用部分或全部的接触孔介质层，不需额外生长或去除，不增加额外成本。
附图说明
图1是传统掩膜只读存储器的岛形图案俯视图及放大图；
图2是传统掩膜只读存储器的洞型图案俯视图及放大图；
图3是岛型图案发生漂移的示意图；
图4是传统掩膜只读存储器栅极上岛形图案的截面图；
图5是本发明掩膜只读存储器栅极形成之后的示意图；
图6是本发明掩膜只读存储器栅极侧墙形成之后的示意图；
图7是本发明掩膜只读存储器第一层间介质淀积完成示意图；
图8是本发明掩膜只读存储器完成剖面图；
图9是本发明工艺流程图。
附图标记说明
1是硅衬底，2是栅氧化层，3是栅极，4是侧墙，5是光刻胶，6是岛型图案，7是第一层间介质。
具体实施方式
本发明所述的一种掩膜只读存储器制造方法，包含如下步骤：
第1步，在硅衬底1上制作形成有源区及隔离区。
第2步，在有源区内形成所述存储器的每个存储单元晶体管的栅氧化层2和栅极3，如图5所示。
第3步，注入形成源区及漏区。
第4步，制作形成栅极的侧墙4，如图6所示。本步骤为选择性步骤，可根据产品的具体要求来实施，制作或者省略栅极侧墙。
第5步，进行第一层间介质7的淀积，如图7所示。淀积的第一层间介质7材料为氮氧化硅、无渗入杂质硅酸盐玻璃、硼磷硅玻璃中的一种或任意几种的组合，淀积的介质材料总厚度为
第6步，对第一层间介质7进行平坦化。本步骤也为选择性步骤，根据产品具体要求对第一层间介质进行或者不进行平坦化；若平坦化，采用的方法为化学机械研磨或者刻蚀工艺。
第7步，进行部分存储单元晶体管阈值电压调节的注入。
第8步，其他层间介质的淀积及平坦化。本步骤为选择性步骤，根据产品具体要求选择性地采用或者省略本步骤。若进行其他层间介质的淀积步骤，淀积的层间介质材料为氮氧化硅、无渗入杂质硅酸盐玻璃（NSG）、硼磷硅玻璃（BPSG）中的一种或任意几种的组合，总厚度为也可只淀积而不平坦化。平坦化方法为化学机械研磨或者刻蚀工艺。
第9步，制作形成接触孔。
第10步，进行金属引线和钝化层工艺。
通过上述工艺，本发明所述的掩膜只读存储器的结构剖面图如图8所示，由于栅极3被平坦化之后的第一层间介质7覆盖，其边缘不再出现悬空状态，因此岛形图案6能稳固地制作在栅极3上方，光刻工艺窗口显著增加，能有效地解决传统工艺造成的岛形图案漂移的现象。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种掩膜只读存储器制造方法，其特征在于：包含如下工艺步骤：
第1步，在硅衬底上制作形成有源区及隔离区；
第2步，在有源区内形成所述掩膜只读存储器的每个存储单元晶体管的栅氧化层和栅极；
第3步，注入形成源区及漏区；
第4步，制作形成栅极的侧墙；
第5步，进行第一层间介质的淀积；
第6步，对第一层间介质进行平坦化；
第7步，进行部分存储单元晶体管阈值电压调节的注入；
第8步，其他层间介质的淀积及平坦化；
第9步，制作接触孔；
第10步，制作金属引线及钝化层。
2.如权利要求1所述的一种掩膜只读存储器制造方法，其特征在于：所述第4步中，根据产品具体要求选择性地制作或者不制作栅极侧墙。
3.如权利要求1所述的一种掩膜只读存储器制造方法，其特征在于：所述第5步中，淀积的第一层间介质材料为氮氧化硅、无渗入杂质硅酸盐玻璃、硼磷硅玻璃中的一种或任意几种的组合，淀积的总厚度为
4.如权利要求1所述的一种掩膜只读存储器制造方法，其特征在于：所述第6步中，根据产品具体要求选择性地对第一层间介质进行或者不进行平坦化；若平坦化，采用的方法为化学机械研磨或者刻蚀工艺。
5.如权利要求1所述的一种掩膜只读存储器制造方法，其特征在于：所述第8步中，根据产品具体要求选择性地淀积或者不淀积其他层间介质；若淀积其他层间介质，淀积的层间介质材料为氮氧化硅、无渗入杂质硅酸盐玻璃、硼磷硅玻璃中的一种或任意几种的组合，淀积的总厚度为再选择性地进行或者省略平坦化步骤，若平坦化，方法为化学机械研磨或者刻蚀工艺。
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