CN104218038A - 嵌入式otp结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种嵌入式OTP结构，包括：一由栅极-栅氧化层-硅衬底构成的第一耦合电容；还包括一MIP电容或一PIP电容；所述MIP电容或PIP电容与第一耦合电容并联，形成双耦合电容。本发明在同样电容值大小的情况下，可以有效减小电容面积。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种双耦合电容的嵌入式OTP结构。
背景技术
传统的连接电容型OTP（One Time Programmable ROM，一次可编程存储器）一般只使用栅极-栅氧化层-硅衬底电容作为耦合电容；该耦合电容面积比较大，使得一次可编程存储器晶胞单元（OTP cell）及相应的电路模块面积较大。虽然CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）工艺尺寸在不断缩小，但由于耦合电容面积较难降下来，限制了一次可编程存储器晶胞单元及相应的电路模块面积的缩小。
现有的连接电容型OTP制作工艺流程如下：
步骤1、参见图1所示，使用LOCOS（Local Oxide of Silicon，局部硅氧化）或STI（Shallow Trench Isolation，浅沟槽隔离）工艺，形成有源区（Active）1和LOCOS/STI区域（有源区以外的区域，图中未示）。
步骤2、参见图2所示，进行N阱注入及P阱注入，分别形成P阱2和N阱3。
步骤3、参见图3所示，栅氧化层及栅极多晶硅成长，并进行栅极多晶硅刻蚀，形成栅极4。
步骤4、参见图5所示，在CMOS区域进行NLDD（N type Lightly DopedDrain，N型轻掺杂漏结构，图中未示）注入、在OTP晶胞的晶体管区域进行HDD（Highly Doped Drain，高掺杂漏结构）9注入和在CMOS区域进行PLDD（P type Lightly Doped Drain，P型轻掺杂漏结构，图中未示）注入，侧壁保护层（Spacer）成长及刻蚀，NP（N型源漏区）7及PP（P型源漏区）8注入，至此一次可编程存储器晶胞单元已形成；其中，左边为晶胞的晶体管6（Cell Transistor），右边为晶胞的耦合电容5（Cell Capacitance）区域。
后续再进行接触孔，通孔，后层金属连线及钝化层工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种嵌入式OTP结构，在同样电容值大小的情况下，可以有效减小电容面积。
为解决上述技术问题，本发明的嵌入式OTP结构，包括：一由栅极-栅氧化层-硅衬底构成的第一耦合电容；还包括一MIP（Metal-Insulator-Poly，金属-绝缘介质-多晶硅）电容或一PIP（Poly-Insulator-Poly，多晶硅-绝缘介质-多晶硅）电容；所述MIP电容或PIP电容与第一耦合电容并联，形成双耦合电容。
本发明是在传统的栅极-栅氧化层-硅衬底耦合电容结构上再叠加上MIP或PIP等电容的双耦合电容的嵌入式OTP；两个电容并联，相当于两个电容值相加，在同样电容值大小的情况下，与传统的单耦合电容相比，可以有效的减小电容面积，即减小OTP的晶胞单元（cell）以及相应的电路模块的面积。叠加的电容除MIP或PIP外，还可使用栅极/侧壁保护层介质或工艺中其他合适的介质层/多晶硅高阻（HRpoly）电容，一般不会增加工艺成本。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是形成有源区和LOCOS/STI区域示意图；
图2是进行N阱及P阱注入示意图；
图3是栅氧化层及栅极多晶硅成长，并进行栅极多晶硅刻蚀示意图；
图4是MIP或PIP中间介质层及WSi或多晶硅生长，并进行刻蚀示意图；
图5是现有的连接电容型OTP结构示意图；
图6是双耦合电容的嵌入式OTP结构示意图。
具体实施方式
所述双耦合电容的嵌入式OTP制作工艺流程如下：
步骤一、如图1所示，使用LOCOS或STI工艺，在OTP晶胞的晶体管及OTP晶胞的耦合电容处形成有源区1，其他区域形成LOCOS/STI区域。
步骤二、如图2所示，在OTP晶胞的耦合电容区域进行N阱注入，形成N阱3，在OTP晶胞的晶体管区域进行P阱注入，形成P阱2。
步骤三、如图3所示，整片圆片进行栅氧化层及栅极多晶硅成长，并进行栅极多晶硅刻蚀，形成栅极4。
步骤四、如图4所示，进行MIP或PIP中间介质层及WSi（钨化硅）或多晶硅生长及刻蚀。WSi作为MIP电容的上极板，多晶硅作为PIP电容的上极板。所述中间介质层也可使用侧壁保护层介质或工艺中其他合适的层次，上极板也可使用多晶硅高阻等。
步骤五、如图6所示，分别在CMOS区域进行NLDD注入（图中未示）、在OTP晶胞的晶体管区域进行HDD9注入和在CMOS区域进行PLDD注入（图中未示），侧壁保护层成长及刻蚀，NP7及PP8注入，至此一次可编程存储器晶胞单元已形成，左边为晶胞的晶体管6区域，右边为晶胞的耦合电容5区域。
后续再进行接触孔，通孔，后层金属连线及钝化层工艺。
如图6所示，晶胞的耦合电容5除了栅极-栅氧化层-硅衬底电容外，再叠加上栅极-绝缘介质层-WSi或多晶硅（Poly）电容，即形成双耦合电容的嵌入式OTP。
以上通过具体实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种嵌入式一次可编程存储器OTP结构，包括：一由栅极-栅氧化层-硅衬底构成的第一耦合电容；其特征在于，还包括：一金属-绝缘介质-多晶硅MIP电容或一多晶硅-绝缘介质-多晶硅PIP电容；所述金属-绝缘介质-多晶硅MIP电容或多晶硅-绝缘介质-多晶硅PIP电容与第一耦合电容并联，形成双耦合电容。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201310222709.1A CN104218038A (zh) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | 嵌入式otp结构 |
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| CN201310222709.1A CN104218038A (zh) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | 嵌入式otp结构 |
Publications (1)
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| CN104218038A true CN104218038A (zh) | 2014-12-17 |
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ID=52099382
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| CN201310222709.1A Pending CN104218038A (zh) | 2013-06-05 | 2013-06-05 | 嵌入式otp结构 |
Country Status (1)
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2013
- 2013-06-05 CN CN201310222709.1A patent/CN104218038A/zh active Pending
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