專利名稱：于浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元中用于低Vss電阻及減少漏極引發(fā)能障降低的結(jié)構(gòu)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致關(guān)于半導(dǎo)體制造之領(lǐng)域。尤其，本發(fā)明是關(guān)于浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)組件(floating gate memory cell)制造之領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)組件尺寸縮減時(shí)，諸如反或型(NOR-type)閃存組件之高效能閃存組件，需要高密度及高操作速度。連接位于兩個(gè)字符線路之間之閃存單元的源極區(qū)域的低電阻Vss線路是使用于減少存儲(chǔ)核心單元尺寸、改善電路密度及增加閃存組件效能。
在習(xí)知的閃存制作流程中，該Vss線路可以藉由使用Vss連接植入(Vss connection implant)以高濃度摻雜該半導(dǎo)體襯底而形成。為了達(dá)到所需的低Vss電阻，沿著在該半導(dǎo)體襯底內(nèi)之該Vss線路需要足夠數(shù)量及足夠深度的摻雜。然而，藉由導(dǎo)入所需摻雜之?dāng)?shù)量及深度以充分降低Vss電阻，在諸如浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元閃存單元內(nèi)，已知為漏極引發(fā)能障降低(drain induced barrier lowering，DIBL)之短溝道效應(yīng)可能非所要求地增加。經(jīng)由背景值，當(dāng)電壓施加至諸如浮動(dòng)?xùn)艠O閃存之存儲(chǔ)單元的漏極時(shí)，將產(chǎn)生漏極引發(fā)能障降低而造成該漏極的電場直接影響存儲(chǔ)單元的溝道之可控性。由于漏極引發(fā)能障降低，該存儲(chǔ)單元的臨界電壓降低且漏電流增加，該情況不利地影響存儲(chǔ)單元效能。
因此，存在著在該項(xiàng)技術(shù)中對(duì)于諸如反或型(NOR-type)浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元，具有減少的漏極引發(fā)能障降低及足夠低的Vss電阻的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供在浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元中用于低的Vss電阻及減少漏極引發(fā)能障降低之結(jié)構(gòu)及方法。本發(fā)明著重及解決在該技藝中用于諸如反或型浮動(dòng)?xùn)艠O閃存浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元，具有減少漏極引發(fā)能障降低及足夠低的Vss電阻。
依據(jù)其中一項(xiàng)例示性的實(shí)施例，浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元是位于襯底上，該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元包括位于該襯底上的堆疊(stacked)的柵極結(jié)構(gòu)，其中該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)是位于該襯底內(nèi)的溝道區(qū)域上方。該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)可以包括在浮動(dòng)?xùn)艠O之上的氧化物-氮化物-氮化物堆疊。該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元例如可以是反或型浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元。該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元更包括形成在鄰接該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)之襯底中凹槽(recess)，其中該凹槽具有側(cè)壁、底部及深度。該凹槽的側(cè)壁可以實(shí)質(zhì)上垂直于該襯底之上表面。例如，該凹槽之深度可以在近似200.0埃及近似500.0埃之間。
依據(jù)這個(gè)例示性的實(shí)施例，該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元更包括位于鄰接至該凹槽的側(cè)壁及在該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)下方的源極。該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元更包括位于該凹槽的底部下方及該源極下方之Vss連接區(qū)域，其中該Vss連接區(qū)域?yàn)檫B接至該源極。位于該凹槽的底部下方之Vss連接區(qū)域造成該源極在該溝道區(qū)域內(nèi)具有減少的側(cè)向擴(kuò)散(lateraldiffusion)。在該溝道區(qū)域內(nèi)的源極的減少的側(cè)向擴(kuò)散造成在該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元內(nèi)的漏極引發(fā)能障降低方面(DIBL)的減少。該凹槽允許該Vss連接區(qū)域的電阻降低而不會(huì)增加在該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元內(nèi)的漏極引發(fā)能障降低。在其中一項(xiàng)實(shí)施例中，該發(fā)明為用于制造該上述討論的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元之方法。對(duì)于一般熟習(xí)該項(xiàng)技術(shù)之人士在閱讀該下文詳細(xì)的說明及附加的圖標(biāo)后本發(fā)明之其它特征及優(yōu)點(diǎn)將立刻變得顯而易見。


圖1為對(duì)應(yīng)于依據(jù)本發(fā)明之其中一項(xiàng)實(shí)施例之例示性之方法步驟的流程圖；圖2A對(duì)應(yīng)于在圖1中之流程圖之特定步驟以說明依據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例所處理之部分晶圓之截面圖；圖2B對(duì)應(yīng)于在圖1中之流程圖之特定步驟以說明依據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例所處理之部分晶圓之截面圖；圖2C對(duì)應(yīng)于在圖1中之流程圖之特定步驟以說明依據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例所處理之部分晶圓之截面圖；圖3為對(duì)應(yīng)于依據(jù)本發(fā)明之其中一項(xiàng)實(shí)施例之例示性之方法步驟的流程圖；圖4A說明對(duì)應(yīng)于在圖3中之該流程圖之特定步驟以說明依據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例所處理之部分晶圓之橫面圖；圖4B說明對(duì)應(yīng)于在圖3中之該流程圖之特定步驟以說明依據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例所處理之部分晶圓之截面圖；圖4C說明對(duì)應(yīng)于在圖3中之該流程圖之特定步驟以說明依據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例所處理之部分晶圓之截面圖；以及圖4D說明對(duì)應(yīng)于在圖3中之該流程圖之特定步驟以說明依據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例所處理之部分晶圓之截面圖。
主要組件符號(hào)說明100 流程圖 150步驟152 步驟154步驟202 浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元204襯底206 上表面 208堆疊的柵極結(jié)構(gòu)210 穿隧氧化層 212浮動(dòng)?xùn)艠O214 氧化物-氮化物-氧化物堆疊216 控制柵極218源極區(qū)域220 漏極區(qū)域221漏極222 溝道區(qū)域224屏蔽226 高濃度摻雜區(qū)域 228凹槽230 側(cè)壁232底部234 源極236深度238 Vss連接區(qū)域 250結(jié)構(gòu)252 結(jié)構(gòu)254結(jié)構(gòu)300 流程圖 350步驟352 步驟354步驟356 步驟402浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元404 襯底406上表面408 堆疊的柵極結(jié)構(gòu) 410穿隧氧化層412 浮動(dòng)?xùn)艠O414 氧化物-氮化物-氧化物堆疊416 控制柵極418源極區(qū)域420 漏極區(qū)域421漏極
422 溝道區(qū)域 424屏蔽426 高濃度摻雜區(qū)域428凹槽430 側(cè)壁 432底部434 源極 436深度438 Vss連接區(qū)域 440擴(kuò)散邊緣442 側(cè)壁 450結(jié)構(gòu)452 結(jié)構(gòu) 454結(jié)構(gòu)456 結(jié)構(gòu)具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供在浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元中用于低Vss電阻及減少漏極引發(fā)能障降低之結(jié)構(gòu)及方法。下列描述包含關(guān)于本發(fā)明之施行之特定的信息。熟習(xí)該項(xiàng)技術(shù)之人士將會(huì)了解本發(fā)明可以以不同于目前申請案中特定討論之方式而實(shí)現(xiàn)。此外，本發(fā)明之某些特定細(xì)節(jié)并未作討論以免模糊本發(fā)明。
在本申請案中之圖式及該附加詳細(xì)的描述僅提供本發(fā)明之例示性的實(shí)施例。為了維持簡明，本發(fā)明之其它實(shí)施例并未特別地描述于本申請案中并且未特別由本圖式作說明。
圖1顯示依據(jù)本發(fā)明之其中一項(xiàng)實(shí)施例，說明用于形成包含凹陷的Vss植入?yún)^(qū)域及具有減少源極擴(kuò)散的源極的浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元之例示性之方法的流程圖。特定的細(xì)節(jié)及特征經(jīng)由流程圖100而呈現(xiàn)，該流程圖100對(duì)于一般熟習(xí)該項(xiàng)技術(shù)之人士是顯而易見的。例如，如同在該技術(shù)中所已知的，步驟可以包括一個(gè)或一個(gè)以上之子步驟或可以包含特殊的設(shè)備或材料。顯示于流程圖100中之步驟150、152及154為足夠描述本發(fā)明之其中一項(xiàng)實(shí)施例，本發(fā)明之其它實(shí)施例可以使用不同于在流程圖100中所顯示之步驟。應(yīng)該注意的是顯示于流程圖100中之加工步驟是在晶圓上執(zhí)行，在步驟150之前，該晶圓包含位于襯底之上的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元的堆疊的柵極結(jié)構(gòu)，該襯底包含位于鄰接該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)的源極及漏極區(qū)域。該堆疊的柵極更包含位于該襯底之上之穿隧氧化層、位于該穿隧氧化層之上的浮動(dòng)?xùn)艠O、位于該浮動(dòng)?xùn)艠O之上的氧化物-氮化物-氧化物(Oxide-Nitride-Oxide；ONO)堆疊及位于該氧化物-氮化物-氧化物堆疊之上之控制柵極。在圖2A、圖2B及圖2C中之結(jié)構(gòu)250、252及254分別地說明包含位于上述之襯底上的堆疊的柵極結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上執(zhí)行流程圖100之步驟150、152及154之結(jié)果。
參閱在圖1中之步驟150及在圖2A中之結(jié)構(gòu)250，在流程圖100之步驟150中，屏蔽224形成在大約一半堆疊的柵極結(jié)構(gòu)208的上方及襯底204的漏極區(qū)域220的上方，并且高濃度摻雜區(qū)域226形成在襯底204的源極區(qū)域218之內(nèi)。如同在圖2A中所顯示，屏蔽224是位于大約一半堆疊的柵極結(jié)構(gòu)208的上方，該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)208位于鄰接漏極區(qū)域220及襯底204的漏極區(qū)域220的上方。屏蔽224可以是自我對(duì)準(zhǔn)的源極(self-aligned source；SAS)屏蔽，該屏蔽可以以在該項(xiàng)技術(shù)中已知的方式而形成，并且可以包括諸如光阻之適當(dāng)?shù)钠帘尾牧稀＝Y(jié)構(gòu)250可包括諸如反或型閃存組件之閃存組件。經(jīng)由背景值，反或型閃存組件為配置于反或架構(gòu)內(nèi)之閃存組件，其中源極區(qū)域通常為藉由平行于字符線路配置之Vss線路所連接。浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元202可以是諸如反或型浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元。
此外，如同于圖2A中所顯示，高濃度摻雜的區(qū)域226是位于襯底204的源極區(qū)域218之內(nèi)，并且可以藉由使用源極植入以適當(dāng)?shù)刂踩胨璧臄?shù)量之N型摻雜于源極區(qū)域218內(nèi)而形成。該源極植入可以以該項(xiàng)技藝中已知之方式而形成。此外如同在圖2A中所顯示的，堆疊的柵極結(jié)構(gòu)208是位于襯底204之上，并且包含穿隧氧化層210、浮動(dòng)?xùn)艠O212、氧化物-氮化物-氧化物堆疊214及控制柵極216。而且如同在圖2A中所顯示的，穿隧氧化層210是位于襯底204之上表面206上的溝道區(qū)域222上方，并且可以包括熱成長穿隧氧化物。同時(shí)，如同在圖2A中所示，浮動(dòng)?xùn)艠O212是位于穿隧氧化層210之上，并且可以包括多晶硅(亦稱為復(fù)晶硅)，該復(fù)晶硅可以以低壓化學(xué)氣相沉積(lowpressure chemical vapor deposition；LPCVD)制程或其它適當(dāng)?shù)闹瞥潭练e。
同時(shí)如同在圖2A中所示，氧化物-氮化物-氧化物堆疊214是位于浮動(dòng)?xùn)艠O212之上。氧化物-氮化物-氧化物堆疊214是一種三層結(jié)構(gòu)，該三層結(jié)構(gòu)包括氧化硅的底部層、氮化硅之中間層及氧化硅之頂部層，該三層結(jié)構(gòu)可以依序地藉由低壓化學(xué)氣相沉積制程或熱成長而沉積。同時(shí)，如同在圖2A中所示，控制柵極216是位于氧化物-氮化物-氧化物堆疊214之上并且可以包括復(fù)晶硅，該復(fù)晶硅可以藉由使用低壓化學(xué)氣相沉積制程或其它適當(dāng)?shù)闹瞥潭纬稍谘趸?氮化物-氧化物堆疊214之上。再者如同于圖2A中所示，源極區(qū)域218及漏極區(qū)域220是位于襯底204之內(nèi)并可以以在該項(xiàng)技術(shù)中已知的方式而形成。再者如同于圖2A中所示，漏極221是位于穿隧氧化層220之內(nèi)并且可以包括例如適當(dāng)?shù)腘型摻雜。參考圖2A，流程圖100之步驟150之結(jié)果為藉由結(jié)構(gòu)250而顯示。
接著，在圖1中之步驟152及在2B圖中之結(jié)構(gòu)252，在流程圖100之步驟152處，凹槽228為藉由移除部分高濃度摻雜的區(qū)域226而形成于襯底204的源極區(qū)域218之內(nèi)。凹槽228具有側(cè)壁230、底部232及深度236，該深度236表示在凹槽228的底部232及襯底204之上表面206間之距離。經(jīng)由例子，深度236可以在接近200.0埃及接近500.0埃之間。凹槽228可以藉由使用自我對(duì)準(zhǔn)的源極蝕刻制程而蝕刻移除在襯底204內(nèi)之實(shí)質(zhì)之部份高濃度摻雜區(qū)域226而形成。在本實(shí)施例中，凹槽228的側(cè)壁230可實(shí)質(zhì)上垂直于襯底204之上表面206。在另一項(xiàng)實(shí)施例中，凹槽228的側(cè)壁230可以相對(duì)于襯底204之上表面206而形成一個(gè)角度而非近似90.0°。在該自我對(duì)準(zhǔn)的源極蝕刻制程期間，在制備后續(xù)的Vss連接植入中，氧化物亦從淺溝槽絕緣(shallow trenchisolation；STI)區(qū)域(未在任何圖式中顯示)移除以曝露出溝槽。
再者如同在圖2B中所示，在于圖2A中之高濃度摻雜區(qū)域226之實(shí)質(zhì)部分已移除后，摻雜的區(qū)域226之剩余部分形成浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元202的源極234。如同在圖2B所示，源極234是位于鄰接凹槽228的側(cè)壁230并且亦位于堆疊的柵極結(jié)構(gòu)208之下方。參考圖2B，流程圖100之步驟152之結(jié)果系由結(jié)構(gòu)252顯示?，F(xiàn)參考在圖1中之步驟154及在圖2C中之結(jié)構(gòu)254，在流程圖100之步驟154中，Vss連接區(qū)域238是形成在凹槽228的底部232之下方之襯底204內(nèi)，并且屏蔽224為移除的。Vss連接區(qū)域238可以藉由使用如同在該項(xiàng)技術(shù)中已知的Vss連接植入在凹槽228的底部232下方植入重濃度摻雜而形成。如同圖2C中所示，Vss連接區(qū)域是位于凹槽228的底部232下方，并亦位于浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元202的源極234之下方且連接至浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元202的源極234。Vss連接區(qū)域238可以是例如具有適當(dāng)?shù)腘型摻雜之高濃度摻雜。Vss連接區(qū)域238形成共同源極線路，利用該共同源極線路以連接其它浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(未顯示于任何圖式中)的源極區(qū)域。Vss連接區(qū)域238具有電阻，該電阻在本申請案中亦稱為“Vss電阻”。而且在步驟154中，在圖2B中之屏蔽224系以在該項(xiàng)技藝中已知的方式移除。應(yīng)該注意的是相同的屏蔽，意即屏蔽224，為使用于在圖1中之本發(fā)明之實(shí)施例之上述制程步驟中。
在圖1中之本發(fā)明之實(shí)施例中，凹槽228系用以使連接區(qū)域238位于襯底204之上表面206之下方而達(dá)到相等于凹槽228之深度236之距離，并且用以使Vss連接區(qū)域238位于源極234之下方。因此，本發(fā)明在源極234進(jìn)入溝道區(qū)域222內(nèi)部之側(cè)向擴(kuò)散上達(dá)到減少。此外，在源極234進(jìn)入溝道區(qū)域222內(nèi)部之側(cè)向擴(kuò)散上的減少之量可以藉由適當(dāng)?shù)剡x擇凹槽228之深度236而決定。藉由減少源極234進(jìn)入溝道區(qū)域222內(nèi)部之側(cè)向擴(kuò)散，在圖1中之本發(fā)明之實(shí)施例有益于達(dá)成在浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元202中的漏極引發(fā)能障降低方面的減少。
另外，在圖1中之本發(fā)明之實(shí)施例中，藉由形成凹槽228以適當(dāng)?shù)厥筕ss連接區(qū)域238位于襯底204之上表面206之下方，并且用以使Vss連接區(qū)域238位于源極234之下方，可以藉由高濃度摻雜Vss連接區(qū)域238來降低Vss連接區(qū)域238的電阻(意即Vss電阻)，而不會(huì)造成在漏極引發(fā)能障降低上之不必要地增加。相反地，在諸如習(xí)知的反或型浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元之習(xí)知的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元中，凹槽并未形成使該Vss連接區(qū)域位于該襯底之上表面下方及該源極下方之預(yù)定的深度。因此，在該習(xí)知的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元中，在沒有伴隨漏極引發(fā)能障降低上之增加下將無法達(dá)成在Vss電阻中之足夠少量的減少。
圖3顯示依據(jù)本發(fā)明之其中一項(xiàng)實(shí)施例說明用于形成包含凹陷之Vss植入?yún)^(qū)域及具有減少的源極擴(kuò)散的源極的浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元之例示性的方法。特定的細(xì)節(jié)及特征已由流程圖100呈現(xiàn)，該流程圖100對(duì)于一般熟習(xí)該項(xiàng)技藝之人士是顯而易見的。例如，步驟可以包括一個(gè)或一個(gè)以上之子步驟或者可以包含如同在該項(xiàng)技藝中已知之特殊的設(shè)備或材料。標(biāo)示于流程圖300內(nèi)之步驟150、152及154系充分描述本發(fā)明之其中一項(xiàng)實(shí)施例，本發(fā)明之其它實(shí)施例可以使用不同于在流程圖300中所顯示之步驟。應(yīng)該要注意的是顯示于流程圖300中之處理步驟在步驟350之前為在晶圓上執(zhí)行，該晶圓包含位于襯底上的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元的堆疊的柵極結(jié)構(gòu)，該襯底包含位于鄰接該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)的源極及漏極區(qū)域。該堆疊柵極更包含位于該襯底上之穿隧氧化層、位于該穿隧氧化層之上的浮動(dòng)?xùn)艠O、位于該浮動(dòng)?xùn)艠O之上的氧化物-氮化物-氧化物堆疊及位于該氧化物-氮化物-氧化物堆疊上之控制柵極。在圖4A、圖4B、圖4C及圖4D中之結(jié)構(gòu)450、452、454及456說明在包含位于上文所討論之襯底上的堆疊的柵極結(jié)構(gòu)上分別進(jìn)行流程圖300之步驟350、352、354及356之結(jié)果。
現(xiàn)參考在圖3中之步驟350及在圖4A中之結(jié)構(gòu)450，在流程圖300之步驟350處，屏蔽424形成在大約一半堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408上方及襯底404的漏極區(qū)域420上方，并且高濃度摻雜區(qū)域426形成在襯底404的源極區(qū)域418之內(nèi)。在圖4A中，在結(jié)構(gòu)450內(nèi)的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元402、襯底404、上表面406、堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408、穿隧氧化層410、浮動(dòng)?xùn)艠O412、氧化物-氮化物-氧化物堆疊414、控制柵極416、源極區(qū)域418、漏極區(qū)域420、漏極421、溝道區(qū)域422及屏蔽424分別對(duì)應(yīng)于在圖2A之結(jié)構(gòu)250中的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元202、襯底204、上表面206、堆疊的柵極結(jié)構(gòu)208、穿隧氧化層210、浮動(dòng)?xùn)艠O212、氧化物-氮化物-氧化物堆疊214、控制柵極216、源極區(qū)域218、漏極區(qū)域220、漏極221、溝道區(qū)域222及屏蔽224。
如同在圖4A中所顯示的，屏蔽424是位于大約一半堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408的上方，該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408位于鄰接漏極區(qū)域420及襯底404的漏極區(qū)域420的上方。屏蔽424之組成及形成實(shí)質(zhì)上類似于在圖2A中之屏蔽224。類似于在圖2A中之結(jié)構(gòu)250，結(jié)構(gòu)450可以包括諸如反或型閃存組件閃存組件。再者如同在圖4A中所示，高濃度摻雜的區(qū)域426是位于襯底404的源極區(qū)域418之內(nèi)，并且可藉由使用源極植入以適當(dāng)?shù)刂踩胨鐽型摻雜的量于源極區(qū)域418內(nèi)而形成。再者如同在圖4A中所示，堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408是位于襯底404之上，并且包含穿隧氧化層410、浮動(dòng)?xùn)艠O412、氧化物-氮化物-氧化物堆疊414及控制柵極416。而且如同在圖4A中所示，穿隧氧化層410是位于襯底404之上表面406上的溝道區(qū)域422上方、浮動(dòng)?xùn)艠O412是位于穿隧氧化層410之上、氧化物-氮化物-氧化物堆疊414是位于浮動(dòng)?xùn)艠O412之上及控制柵極216是位于氧化物-氮化物-氧化物堆疊214上。再者如同于圖4A中所顯示，源極區(qū)域418及漏極區(qū)域420是位于襯底404之內(nèi)并且漏極421是位于漏極區(qū)域420之內(nèi)。參考圖4A，流程圖300之步驟350之結(jié)果系由結(jié)構(gòu)450顯示。
接著，在圖3中之步驟352及在圖4B中之結(jié)構(gòu)452，在流程圖300之步驟352中，系移除屏蔽424并且進(jìn)行退火制程。在圖4A中之屏蔽424可以藉由使用在該項(xiàng)技藝中已知之適當(dāng)?shù)奈g刻制程而移除。在該退火制程期間，加熱襯底404至足夠的溫度使得因使用源極植入以形成高濃度摻雜區(qū)域所造成之損害將可修復(fù)。亦利用該退火制程確保高濃度摻雜區(qū)域426之?dāng)U散邊緣440在穿隧氧化層410下方延伸適當(dāng)?shù)木嚯x當(dāng)在平行于襯底404之上表面406之方向上量測時(shí)超過堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408的側(cè)壁442。例如，可以控制該退火制程之溫度及持續(xù)時(shí)間，使得高濃度摻雜區(qū)域426之?dāng)U散邊緣440在穿隧氧化物下方延伸適當(dāng)?shù)木嚯x而超過堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408的側(cè)壁442。參考圖4B，流程圖300之步驟352之結(jié)果系由結(jié)構(gòu)452顯示。
接著，在圖3中之步驟354及在圖4C中之結(jié)構(gòu)454，在流程圖300之步驟354處，屏蔽444形成在大約一半堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408的上方，該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408位于鄰接漏極區(qū)域420及襯底404的漏極區(qū)域420的上方，并且凹槽428為形成于襯底404的源極區(qū)域418之內(nèi)。如同在圖4C中所示，屏蔽444是位于大約一半堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408的上方及位于漏極區(qū)域420的上方。屏蔽444在組成及形成方面為實(shí)質(zhì)上類似于屏蔽424。此外，如同于圖4C中所示，凹槽428具有側(cè)壁430、底部232及深度436，該深度436表示在凹槽428的底部及襯底404之上表面406之間之距離。凹槽428在深度及形成方面為實(shí)質(zhì)上類似于在圖2B中的凹槽228。在本實(shí)施例中，凹槽428的側(cè)壁430可實(shí)質(zhì)上垂直于襯底404之上表面406。在另一個(gè)實(shí)施例中，凹槽428的側(cè)壁430相對(duì)于襯底404之上表面406可以形成一個(gè)非接近90.0°之角度。
再者如同在圖4C中所示，在于圖4A中之高濃度摻雜區(qū)域426之實(shí)質(zhì)部分已經(jīng)移除之后，摻雜的區(qū)域426之剩余部分形成浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元402的源極434。如同在圖4C中所示，源極434是位于鄰接凹槽428的側(cè)壁430并且亦位于堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408之下方。在步驟350處之高濃度摻雜區(qū)域426之形成后，藉由執(zhí)行在流程圖300之步驟352處之退火制程，可確保在圖1中之本發(fā)明之實(shí)施例的源極434具有足夠的寬度。參考圖4C，流程圖300之步驟354之結(jié)果系藉由結(jié)構(gòu)454而顯示。
現(xiàn)參考在圖3中之步驟356及在圖4D中之結(jié)構(gòu)456，在流程圖100之步驟356處，Vss連接區(qū)域438是形成在凹槽428的底部432下方之襯底404內(nèi)，并且移除屏蔽444。如同圖4D中所顯示的，Vss連接區(qū)域是位于凹槽428的底部432下方，并亦位于浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元402的源極434之下方且連接至浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元402的源極434。Vss連接區(qū)域438在組成及形成方面為實(shí)質(zhì)上類似于在圖2C中之Vss連接區(qū)域238。類似于在圖2C中之Vss連接區(qū)域238，Vss連接區(qū)域438形成共同源極線路，該共同源極線路系用以連接其它浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(未顯示于任何圖式中)的源極區(qū)域。Vss連接區(qū)域238具有實(shí)質(zhì)上類似于在圖2C中之Vss連接區(qū)域238的電阻。而且在步驟356處，在圖4C中之屏蔽444系藉如同在圖4A中之屏蔽424之類似的方式而移除。在其中一項(xiàng)實(shí)施例中，屏蔽444經(jīng)由移除并且在Vss連接區(qū)域438之形成之前，新的屏蔽形成在大約一半堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408的上方，該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)408位于鄰接漏極區(qū)域420及襯底404的漏極區(qū)域420的上方。在此類實(shí)施例中，在Vss連接區(qū)域438以類似于如同在圖4C中之屏蔽444之方式之形成之后，該新的屏蔽將移除。參考圖4D，流程圖300之步驟456之結(jié)果系藉由結(jié)構(gòu)456顯示。
在圖3之本發(fā)明之實(shí)施例中，系利用凹槽428以使Vss連接區(qū)域438位于襯底404之上表面406之下方達(dá)到相等于凹槽428之深度436之距離，并且亦使得Vss連接區(qū)域438位于源極434之下方。因此，在圖3中之本發(fā)明實(shí)施例在源極434進(jìn)入溝道區(qū)域422內(nèi)部之側(cè)向擴(kuò)散上達(dá)到減少。再者，在源極434進(jìn)入溝道區(qū)域422內(nèi)部之側(cè)向擴(kuò)散上的減少之量可以藉由適當(dāng)?shù)剡x擇凹槽428之深度436而決定。藉由減少源極434進(jìn)入溝道區(qū)域422內(nèi)部之側(cè)向擴(kuò)散，在圖3中之本發(fā)明實(shí)施例有益于達(dá)到在浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元402中的漏極引發(fā)能障降低方面的減少。
另外，在圖3中之本發(fā)明實(shí)施例中，藉由形成凹槽428以適當(dāng)?shù)厥筕ss連接區(qū)域438位于襯底404之上表面406之下方，并且以使Vss連接區(qū)域438位于源極434之下方，Vss連接區(qū)域438的電阻(意即Vss電阻)可以藉由高濃度摻雜Vss連接區(qū)域438來降低而不會(huì)造成在漏極引發(fā)能障降低上之不必要地增加。
因此，在圖1及圖3之本發(fā)明實(shí)施例中，藉由使Vss連接區(qū)域位于該襯底之上表面下方及該源極下方之適當(dāng)?shù)纳疃忍?，本發(fā)明有益于達(dá)到所需低的Vss電阻，該低的Vss電阻造成在浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元效能上之增加，以及減少在諸如反或型浮動(dòng)?xùn)艠O閃存單元之該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元內(nèi)的漏極引發(fā)能障降低。
由上文的本發(fā)明之例示性的實(shí)施例之說明，顯而易見的是各種技術(shù)可以使用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之概念而不會(huì)違背本發(fā)明之范疇。再者，雖然本發(fā)明已經(jīng)參考特定的實(shí)施例而作描述，一般熟習(xí)該項(xiàng)技藝之人士將會(huì)了解可以在形式及細(xì)節(jié)上作改變而不會(huì)違反本發(fā)明之精神及范疇。該描述的例示性實(shí)施例在各方面是以說明及非限定的作考量。而且應(yīng)該了解的是本發(fā)明并非限定于在此所描述之該特定的例示性實(shí)施例，而是在于能夠作很多重新配置、修正及替代而不會(huì)違背本發(fā)明之范疇。
因此，上述為在浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元中用于低的Vss電阻及減少漏極引發(fā)能障降低之結(jié)構(gòu)及方法。
權(quán)利要求
1.一種位于襯底(204)上的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)，該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)包括位于該襯底(204)上的堆疊柵極結(jié)構(gòu)(208)，該堆疊柵極結(jié)構(gòu)(208)位于該襯底(204)內(nèi)的溝道區(qū)域(222)的上方；形成在鄰接該堆疊柵極結(jié)構(gòu)(208)的該襯底(204)內(nèi)的凹槽(228)，該凹槽(228)具有側(cè)壁(230)、底部(232)及深度(236)；位于鄰接該凹槽(228)的該側(cè)壁(230)及該堆疊柵極結(jié)構(gòu)(208)下方的該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)的源極(234)；位于該凹槽(228)的該底部(232)下方及該源極(234)下方的Vss連接區(qū)域(238)，該Vss連接區(qū)域(238)連接至該源極(234)；其中，位于該凹槽(228)的該底部(232)下方的該Vss連接區(qū)域(238)使該源極(234)在該溝道區(qū)域(222)中具有減少的側(cè)向擴(kuò)散。
2.如權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)，其中，該源極(234)的該減少的側(cè)向擴(kuò)散造成在該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)中的漏極引發(fā)能障降低的減少。
3.如權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)，其中，該凹槽(228)使該Vss連接區(qū)域(238)的電阻減少而不會(huì)增加在該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)中的漏極引發(fā)能障降低。
4.一種位于襯底(204)上的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)，該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)包括位于該襯底(204)上的堆疊柵極結(jié)構(gòu)(208)，該堆疊柵極結(jié)構(gòu)(208)位于該襯底(204)內(nèi)的溝道區(qū)域(222)的上方，形成在鄰接該堆疊柵極結(jié)構(gòu)(208)的該襯底(204)內(nèi)的凹槽(228)，該凹槽(228)具有側(cè)壁(230)、底部(232)及深度(236)，該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)的特征為該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)的源極(234)鄰近該凹槽(228)的該側(cè)壁(230)及該堆疊柵極結(jié)構(gòu)(208)下方，Vss連接區(qū)域(238)位于該凹槽(228)的該底部(232)下方及該源極(234)下方，該Vss連接區(qū)域(238)連接至該源極(234)，其中，位于該凹槽(228)的該底部(232)下方的該Vss連接區(qū)域(238)使該源極(234)在該溝道區(qū)域(222)內(nèi)具有減少的側(cè)向擴(kuò)散。
5.如權(quán)利要求4所述的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)，其中，該源極(234)的該減少的側(cè)向擴(kuò)散造成在該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)中的漏極引發(fā)能障降低的減少。
6.如權(quán)利要求4所述的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)，其中，該凹槽(228)使該Vss連接區(qū)域(238)的電阻減少而不會(huì)增加在該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)中的漏極引發(fā)能障降低。
7.如權(quán)利要求4所述的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)，其中，該凹槽(228)的該側(cè)壁(230)實(shí)質(zhì)上垂直于該襯底(204)上方表面(206)。
8.如權(quán)利要求4所述的浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)，其中，該堆疊柵極結(jié)構(gòu)(208)包括位于浮動(dòng)?xùn)艠O(212)上的氧化物-氮化物-氧化物堆疊(214)。
9.一種用于在襯底(404)上制造浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(402)的方法，該方法包括下列步驟在該襯底(404)內(nèi)的源極區(qū)域(418)中形成(350)高濃度摻雜的區(qū)域(426)，該源極區(qū)域(418)鄰接該堆疊柵極結(jié)構(gòu)(408)；在該襯底(404)內(nèi)的該高濃度摻雜的區(qū)域(426)中形成(354)凹槽(428)，該凹槽(428)具有側(cè)壁(430)、底部(432)及深度(436)，該凹槽(428)的該側(cè)壁(430)鄰接該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(402)的源極(434)；在該凹槽(428)的該底部(432)下方及該源極(434)下方形成(356)Vss連接區(qū)域(438)，該Vss連接區(qū)域(438)連接至該源極(434)；其中，在該凹槽(428)的該底部(432)下方形成該Vss連接區(qū)域(438)使該源極(434)在該溝道區(qū)域(422)內(nèi)具有減少的側(cè)向擴(kuò)散。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，該源極(434)的減少的側(cè)向擴(kuò)散造成在該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(402)內(nèi)的漏極引發(fā)能障降低的減少。
全文摘要
依據(jù)其中一項(xiàng)例示性的實(shí)施例，浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)包括位于襯底(204)上及位于該襯底(204)內(nèi)的溝道區(qū)域(222)上方的堆疊的柵極結(jié)構(gòu)(208)。該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)更包括形成在鄰接該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)(208)之襯底(204)內(nèi)的凹槽(228)，其中該凹槽(228)具有側(cè)壁(230)、底部(232)及深度(236)。依據(jù)此例示性的實(shí)施例，該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)更包括位于鄰接該凹槽(228)的側(cè)壁(230)及在該堆疊的柵極結(jié)構(gòu)(208)下方的源極(234)。該浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)單元(202)更包括位于該凹槽(228)的底部(232)下方及該源極(234)下方之Vss連接區(qū)域(238)，其中該Vss連接區(qū)域(238)為連接至該源極(234)。位于該凹槽(228)的底部(232)下方之VSS連接區(qū)域(238)造成該源極(234)在溝道區(qū)域(222)內(nèi)具有減少的側(cè)向擴(kuò)散。
文檔編號(hào)H01L29/417GK1926671SQ200480040892
公開日2007年3月7日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月22日
發(fā)明者S·方, T·瑟蓋特, K-T·張, R·法斯托, A·T·許, K·水谷, K·高, H·木下, Y·孫, H·小川 申請人:斯班遜有限公司