-5000 A，上電極極的方可電阻為20-27歐姆/方塊；得到如圖4所示的ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)。
[0022]h、刻蝕去除非反熔絲區(qū)的摻雜的多晶硅/ONO/腐蝕掩蔽層； k、孔及金屬化工藝。
[0023]同時，本發(fā)明可以在體硅襯底24上形成抗輻射ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)，如圖7所示，P+環(huán)注入?yún)^(qū)19能夠阻隔ONO反熔絲單元之間因總劑量輻照效應(yīng)而在STI隔離槽與P型硅襯底界面產(chǎn)生的漏電通道，有助于增強(qiáng)體硅工藝的ONO反熔絲單元的抗輻射性能；體硅襯底24的晶向?yàn)椤?00〉，摻雜類型為P型。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):采用STI隔離槽的側(cè)壁上覆蓋有摻N的氧化層以及非摻雜的多晶硅或者非晶硅作為STI隔離槽的填充材料，增強(qiáng)STI隔離槽的總劑量抗輻射能力；P+環(huán)注入?yún)^(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)被STI隔離槽全介質(zhì)隔離的ONO反熔絲單元與SOI硅襯底的良好接觸，同時，P+環(huán)注入?yún)^(qū)和STI隔離槽可以應(yīng)用于NMOS管、N+電阻、N+P 二極管，實(shí)現(xiàn)整個ONO反熔絲單元的外部電路的抗總劑量和單粒子輻射能力；在311隔離槽或場區(qū)邊緣的下方形成P+環(huán)注入?yún)^(qū)，對基于體硅工藝的ONO反熔絲單元之間因總劑量輻射致使場氧或STI隔離槽的氧化層中產(chǎn)生電子陷阱中心而產(chǎn)生的漏電通道起到阻隔作用；采用具有天然的抗單粒子閂鎖能力優(yōu)勢的SOI材料，提高ONO反恪絲單元的抗福射性能；采用腐蝕掩蔽層，提高控制反恪絲孔的側(cè)壁形貌工藝質(zhì)量的能力，有助于提升ONO反熔絲單元的可靠性能。
[0025]本發(fā)明采用業(yè)界常用的器件制作工藝流程，與CMOS工藝流程兼容，工藝簡單、可控。與常規(guī)的ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)比較，本發(fā)明ONO反熔絲單元的介質(zhì)層采用了氮氧化硅/氮化硅/氮氧化硅復(fù)合層結(jié)構(gòu)，ONO反熔絲單元具有編程電壓均勻性好、編程時間和編程后導(dǎo)通電阻低等優(yōu)點(diǎn)，同時，提升了 ONO反熔絲集成電路的抗輻照性能；同時，本發(fā)明的方法不僅適用于基于SOI硅襯底的CMOS工藝，而且也適用于基于體硅和外延片襯底的工藝。
[0026]最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種抗福射ONO反恪絲單元結(jié)構(gòu)，包括ONO反恪絲單元，其特征在于:所述ONO反恪絲單元制作在SOI硅襯底的頂層硅膜上，并被STI隔離槽全介質(zhì)隔離；所述STI隔離槽的側(cè)壁上覆蓋有S1xNy層，并填充有非摻雜的多晶硅或者非晶硅介質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗輻射ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述抗輻射ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)包括以SOI頂層硅膜作為襯底的下電極板，所述SOI硅襯底的上部設(shè)有P阱，所述P阱上部設(shè)置N+擴(kuò)散區(qū)和P+環(huán)注入?yún)^(qū)；所述N+擴(kuò)散區(qū)的正上方設(shè)置貫通注入掩蔽層和腐蝕掩蔽層的反熔絲孔，所述注入掩蔽層覆蓋在P阱、P+環(huán)注入?yún)^(qū)、N+擴(kuò)散區(qū)上，腐蝕掩蔽層覆蓋于注入掩蔽層上；所述腐蝕掩蔽層上覆蓋有ONO介質(zhì)層；所述反熔絲孔內(nèi)填充有ONO介質(zhì)；所述ONO介質(zhì)層上覆蓋有上電極板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗輻射ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述腐蝕掩蔽層是非摻雜的非晶硅或者多晶硅或者S1xNy或者Si 3N4介質(zhì)層，上電極板是N型摻雜的多晶娃。4.一種抗福射ONO反恪絲單元結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述抗福射反恪絲單元結(jié)構(gòu)的制備方法包括如下步驟: a、提供SOI硅襯底，并在SOI硅襯底上依次制作所需的STI隔離槽和P阱，并去除有源區(qū)內(nèi)的氧化層，有源區(qū)外邊緣與STI隔離槽外邊緣相切； b、在上述SOI娃襯底上熱氧化生長注入掩蔽層； c、在P阱內(nèi)制作下電極板N+擴(kuò)散區(qū)的窗口，利用注入掩蔽層注入N型離子，并經(jīng)過退火工藝形成N+擴(kuò)散區(qū)，以作為ONO反熔絲單元的下電極板； d、在P阱內(nèi)制作有源區(qū)P+環(huán)注入?yún)^(qū)的窗口，并利用注入掩蔽層注入P型離子，以形成P+環(huán)注入?yún)^(qū)，P+環(huán)注入?yún)^(qū)包覆STI隔離槽； e、在注入掩蔽層上淀積腐蝕掩蔽層，并制作反熔絲孔的腐蝕窗口、腐蝕掩蔽層和注入掩蔽層，以形成反熔絲孔； f、在上述腐蝕掩蔽層的表面上形成ONO介質(zhì)層； g、在ONO介質(zhì)層上淀積一層N型摻雜的多晶娃，以形成ONO反恪絲單元的上電極板。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗福射ONO反恪絲單元結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟a包括如下步驟: al、在SOI硅襯底上生長第一二氧化硅層，并淀積第一氮化硅層；a2、光刻制定STI隔離槽窗口，腐蝕STI隔離槽窗口內(nèi)的第一二氧化硅層、第一氮化硅層和SOI娃襯底的頂層娃膜； a3、生長第二二氧化硅層，以作犧牲氧化層，去除第二二氧化硅層，再生長第三二氧化硅層，并采用N2O或NO氧化摻N及退火，以在STI隔離槽的側(cè)壁上形成S1xNy層； a4、采用非摻雜的多晶硅或者非晶硅填充STI隔離槽，并去除STI隔離槽以外的非摻雜的多晶硅或非晶硅； a5、在STI隔離槽的頂層生長第四二氧化硅層； a6、去除STI隔離槽內(nèi)部的第一氮化硅層和第一二氧化硅層； a7、生長第五氧化硅層作為P阱注入掩蔽層，光刻制定P阱，并做P阱注入和高溫推結(jié)，以形成P阱。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗福射ONO反恪絲單元結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟C中，所述N型注入元素P和As，其N+擴(kuò)散區(qū)表面的N雜質(zhì)原子的濃度為1.0E19-1.0E20 個 /cm2。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗福射ONO反恪絲單元結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟d中，所述P型注入元素B，其離子的注入能量為80-150kev，注入劑量為1.0E14-1.0E15 個 /cm2。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗福射ONO反恪絲單元結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟f中，所述ONO介質(zhì)層由下至上依次為隧道氧化層、氮化硅層、頂層氧化層；所述隧道氧化層的厚度為25-50 A，其含N量為20%-40% ;所述氮化硅層的厚度為60-100A，其含N量為45%-65% ;所述頂層氧化層的厚度為25-50 A，其含N量為20%_40%。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抗福射ONO反恪絲單元結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟g中，所述上電極板中N型摻雜的多晶硅的厚度為3000-5000 A，所述上電極板的方可電阻為20-27歐姆/方塊。10.一種抗福射ONO反恪絲單元結(jié)構(gòu)，包括ONO反恪絲單元，其特征在于:所述ONO反熔絲單元制作在體硅襯底的頂層硅膜上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種抗輻射ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)及其制備方法，屬于微電子的技術(shù)領(lǐng)域。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，抗輻射ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)包括ONO反熔絲單元，ONO反熔絲單元制作在SOI硅襯底的頂層硅膜上，并被STI隔離槽全介質(zhì)隔離；STI隔離槽的側(cè)壁上覆蓋有SiOxNy層，并填充有非摻雜的多晶硅或者非晶硅介質(zhì)。本發(fā)明抗輻射ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)的制作工藝簡單，兼容于CMOS工藝，該抗輻射ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)，不僅具有編程電壓均勻性好、編程時間短、編程導(dǎo)通電阻低，而且具有抗總劑量和單粒子能力等優(yōu)點(diǎn)，同時，本發(fā)明抗輻射ONO反熔絲單元結(jié)構(gòu)的制備方法也適用于體硅CMOS工藝。
【IPC分類】H01L23/525, H01L21/768
【公開號】CN105047644
【申請?zhí)枴緾N201510386047
【發(fā)明人】劉國柱, 洪根深, 鄭若成, 吳建偉, 劉佰清, 湯賽楠
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月30日