制造掩模只读存储器的方法 本发明涉及一种制造掩模只读存储器(ROM)的方法,特别是涉及通过特别改善形成截止单元的方法来改善掩模ROM电特性的掩模ROM的制造方法。
掩模ROM根据形成单元阵列的方法,主要可分成NOR型、NAND型和扁平NOR型。被写入数据的掩模ROM不能被重写入。掩模ROM是按下列工艺制造的:在形成单元矩阵后,形成一用于程序的掩模,其中将被形成截止单元(off-cell)的单元部分将根据特定应用打开,然后使用用于程序的掩模作为掩模,用离子注入工艺,将特定单元转成截止单元。
图1是一常规NOR型掩模ROM单元阵列的单元阵列的平面图,图3A~3D是说明制造常规NOR掩模ROM的方法的沿图1的线X-X的单元的剖面图。
参照图1和3A,在半导体基片1上,用器件隔离技术,形成场氧化膜100,因而限定了有源区200。将用于控制阈值电压的离子注入到半导体基片1的有源区200,以便控制单元的阈值电压。
参照图1和3B,在有源区200的半导体基片1上形成栅氧化膜2。在其上已形成栅氧化膜2的整个结构上通过淀积多晶硅形成多个栅电极3,通过光刻和腐蚀工艺使淀积的多晶硅构图。通过用场氧化膜100和多个栅电极3作为掩模的源/漏离子注入工艺,在多个栅电极3的周围的半导体基片1内形成源区4和漏区5。经这些工艺之结果,形成单元阵列,其中地所有的单元101、102、103将作为导通单元(on-cell)被驱动。在此结构中,当将约5V的电压加于栅电极3上时,所有的单元101、102、103作为导通单元被驱动,因为在每个栅电极3的下部建立了沟道区,于是电流变为从漏区5经沟道区流到源区4。
因而,在形成单元阵列后,根据用户的需要,将特定的导通单元变为截止单元。现在将参照图3C对此加以解释。
在具有多个导通单元101、102、103的半导体基片1上涂敷光致抗蚀剂6。使光致抗蚀剂6构图,露出多个导通单元101、102、103当中的特定的导通单元的栅电极3。为了增加特定的导通单元103的阈值电压,使用已构图的光致抗蚀剂6做掩模,将控制阈值电压的高浓度离子注入到位于特定的导通单元之下的半导体基片1中。作为这些工艺的结果,形成一单元阵列,其中的特定导通单元103作为一截止单元103A被驱动。按此结构,当将约5V的电压施加于栅电极3时,该特定的导通单元103作为截止单元103A被驱动,因为在该特定的导通单元103的栅电极3的下部没建立沟道区,因而电流不能从漏区5流到源线4。
参照图3D,去掉已构图的光致抗蚀剂6,在具有导通单元101、102和103截止单元103A的半导体基片1上形成厚绝缘膜7。去掉绝缘膜7的某些部分,形成接触孔9,露出漏区5。使位线8通过接触孔9与漏区5相连接。
根据常规方法所制造的NOR型掩模ROM在漏区具有低的击穿电压和高的漏电流,因为通过将高浓度的离子注入到特定的导通单元而形成了截止单元。另外当高浓度的离子注入到特定导通单元而形成截止单元时,则发生了由于离子穿过栅氧化膜而导致栅氧化膜的电特性降低的问题。
本发明的目的在于提供一种制造掩模ROM的方法,通过改进形成截止单元的方法来克服上述问题。
为达到上述目的,制造掩模ROM的方法包括以下各步骤:
使控制阈值电压的离子注入到已形成场氧化膜半导体基片中,然后形成栅氧化膜;
在栅氧化膜上形成多个栅电极,在其上具有抗蚀膜,因而形成所有单元作为导通单元被驱动的单元阵列;
通过腐蚀掉半导体基片,从导通单元当中的特定导通单元的栅电极延伸的某些部分形成凹槽,因而形成单元阵列,其中的特定导通单元作为截止单元被驱动;以及
在已通过源/漏离子注入工艺形成源线和漏区的整个基片上形成绝缘膜,然后通过接触工艺形成与漏区连接的位线。
为了更充分的理解本发明的特性和目的,应参考下面的结合附图的详细说明。
图1是常规的NOR-型掩模ROM的单元阵列的平面图。
图2是根据本发明NOR-型掩模ROM的单元阵列的平面图。
图3A~3D是说明造常规的NOR-型掩模ROM的制造方法的单元剖面图。
图4A~4F是说明本发明的NOR-型掩模ROM的制造方法的单元剖面图。
在全部附图中,以相同的标号代表相同的部件。
下面,参照附图详细地描述本发明。
图2是根据本发明NOR-型掩模ROM的单元列的平面图,而图4A~4F是说明本发明的NOR-型掩模ROM单元制造方法的沿图2中X-X′线的单元的剖面图。
参照图2和图4A,用离子注入技术,在半导体基片11上形成场氧化膜110,因而限定有源区210。使控制阈值电压的离子注入到半导体11基片的有源区210内,因而控制了单元的阈值电压。
参照图2和图4B,在半导体基片11的有源区210上形成栅氧化膜12。通过在其中已形成栅氧化膜12的整个结构上,依次淀积多晶硅和氧化物的方法,在其上部形成具有氧化膜20的多个栅电极,然后通过光刻和腐蚀工艺使淀积的氧化物和多晶硅构图。
若按此结构,通过常规方法中的源/漏离子注入工艺形成单元阵列,组成单元阵列的所有的单元111、112、113将作为导通单元被驱动。
现在,参照图4C和4D解释根据用户要求来制造特定导通单元的截止单元的工艺。
图4C表示在具有多个导通单元的半导体基片11上涂敷光致抗蚀剂16的单元的剖面图,然后使光致抗蚀剂16构图,露出半导体基片11的在多个导通单元111、112、113中将变成特定导通单元113的漏区的某些部分。
图4D是已在其中形成凹槽21的单元的剖面图,该凹槽是通过使用已构图的光致抗蚀剂16,用腐蚀工艺,腐蚀栅氧化膜12的裸露部,然后腐蚀半导体基片11的裸露部,然后,去掉已构图的光致抗蚀剂16,而构成的。
按上述,当腐蚀栅氧化膜12和半导体基片11时,氧化膜20以其所形成的厚于栅氧化膜12的厚度起到防止特定导通单元113的栅电极13被腐蚀的作用。
参照图4E,使用场氧化膜110和多个栅电极13作为掩模,通过源/漏离子注入工艺,在多个栅电极13周围的半导体11基片上形成源线14和漏区15。在特定导通单元113的漏区15形成从特定导通单元113的栅电极13扩展的凹槽21。根据所加的电压,特定导通单元由于凹槽而作为截止单元113A被驱动。这些工艺的结果,形成了特定导通单元113将作为截止单元被驱动的单元阵列。在此结构中,当将约5V的电压施加于栅电极13时,虽然在特定单元113的栅电极13的下部形成了沟道区,该特定的导通单元113作为截止单元被驱动,因为在凹槽21的部分,沟道区不与漏区连接,于是电流不从漏区15流到源线14。
参照图4F,在具有导通单元111、112和截止单元113的半导体基片11上形成厚的绝缘膜17。通过去掉绝缘膜17的某些部分形成接触孔19,露出漏区15。使位线18通过接触孔19与漏区15连接。
如上所述,本发明可解决常规的诸如击穿电压低、在漏区的漏电流大的问题,并可防止栅氧化物电特性的退化。
前面的描述,虽然以其具体的某种程度的优选实施例描述的,它仅用来说明本发明的原理。人们应以理解,本发明不限于本文所解释的和所公开的优选实施例。所以在本发明的范畴和精神内可以作出的各种适当的变化仍被本发明的更进一步的实施例所涵盖。