P溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环NP溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法。該制作方法包括：步驟S1，在N型半導(dǎo)體襯底上設(shè)置相互隔離的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和選擇柵結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括依次遠(yuǎn)離N型半導(dǎo)體襯底疊置的第一介質(zhì)層、浮柵、第二介質(zhì)層、控制柵；步驟S2，對(duì)N型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，形成漏極延伸區(qū)，漏極延伸區(qū)位于選擇柵結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的N型半導(dǎo)體襯底中；步驟S3，在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和選擇柵結(jié)構(gòu)的側(cè)面形成側(cè)墻；以及步驟S4，對(duì)N型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在漏極延伸區(qū)形成漏極、在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的上述N型半導(dǎo)體襯底中形成源極，在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第一側(cè)與選擇柵結(jié)構(gòu)第二側(cè)之間的N型半導(dǎo)體襯底中形成P區(qū)。該方法使得P溝道快閃存儲(chǔ)器工作閾值的減小變得緩慢，具有良好的耐久性。
【專利說(shuō)明】
P溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種P溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]快閃存儲(chǔ)器是一種非易失性存儲(chǔ)器，即其上的數(shù)據(jù)即使在裝置的電源移除后仍能保存，因此可容許將數(shù)據(jù)多次寫入、讀取、以及擦除。由于快閃存儲(chǔ)器具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，因此已被廣泛地使用在個(gè)人計(jì)算機(jī)以及電子設(shè)備上。
[0003]如圖1所示的傳統(tǒng)的快閃存儲(chǔ)器包括N型半導(dǎo)體襯底100’、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200’、側(cè)墻600’、漏極401’和源極701’，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200’包括依次設(shè)置在N型半導(dǎo)體襯底表面上的隧穿氧化層201’、浮柵202’、柵介質(zhì)層203’、控制柵204’，側(cè)墻600’設(shè)置在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200’的側(cè)壁上。
[0004]上述傳統(tǒng)的快閃存儲(chǔ)器制備工藝與CMOS工藝完全兼容，因此能夠等比例縮小，隨著特征尺寸的減小，存儲(chǔ)密度可以不斷增大，但其缺點(diǎn)在于編程速度較慢，使得器件的注入效率低，并且器件的耐久性差。針對(duì)傳統(tǒng)器件的上述缺點(diǎn)，如圖2所示的采用帶隧穿熱空穴注入(Band-Band-Tunneling-Hot-Hole-1nject1n，BBHE)進(jìn)行編程操作的 P 溝道快閃存儲(chǔ)器應(yīng)運(yùn)而生，BBHE使得P溝道快閃存儲(chǔ)器具有編程電壓低、速度快和功耗低等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，該P(yáng)溝道快閃存儲(chǔ)器制作方法，一般包括:
[0006]步驟SI’，在N型半導(dǎo)體襯底100’上形成圖3所示的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200’與選擇柵結(jié)構(gòu)300’，如圖3所示，其中存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200’包括隧穿氧化層201’、浮柵202’、柵介質(zhì)層203’、控制柵204’，選擇柵結(jié)構(gòu)300’包括隧穿氧化層301’、選擇柵302’ ；
[0007]步驟S2’，對(duì)圖3所示的N型半導(dǎo)體襯底100’進(jìn)行LDD注入，在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200’與選擇柵結(jié)構(gòu)300’兩側(cè)位置形成圖4所示的P型輕摻雜的源極延伸區(qū)700’、漏極延伸區(qū)400’和淺注入P區(qū)800，；
[0008]步驟S3’，向圖4所示的源極延伸區(qū)700’及淺注入P區(qū)800’進(jìn)行離子注入，圖4所示的淺注入P區(qū)800’形成圖5所示P區(qū)801’，從而與N型半導(dǎo)體襯底100’形成PN結(jié)，此PN結(jié)可以實(shí)現(xiàn)注入點(diǎn)的移動(dòng)，使器件編程時(shí)橫向電場(chǎng)的峰值移至PN結(jié)中間，較好地增加了電子的注入效率，使得更多的電子在被注入浮柵202’之前不被漏極401’收集，同時(shí)降低了器件的工作電壓；
[0009]步驟S4’，在圖5所示的選擇柵結(jié)構(gòu)300’、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200’的兩側(cè)形成圖6所示的側(cè)墻600’ ；以及
[0010]步驟S5’，最后向圖6所示的N型半導(dǎo)體襯底100’內(nèi)注入離子，形成圖7所示的源極701’、漏極401’，如圖7所示，源極701’在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200’的一側(cè)的N型半導(dǎo)體襯底100’中，漏極401’在選擇柵結(jié)構(gòu)300’的一側(cè)的N型半導(dǎo)體襯底100’中。
[0011]上述方法形成的快閃存儲(chǔ)器的編程速度較快、注入效率高，但其寫入/擦除循環(huán)過(guò)程中耐久性差，只能完成一萬(wàn)次的寫入/擦除循環(huán)，遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)有技術(shù)中要求的十萬(wàn)次的寫入/擦除循環(huán)。
[0012]綜上，現(xiàn)有技術(shù)中P溝道快閃存儲(chǔ)器的制備方法使得其耐久性差，達(dá)不到現(xiàn)有技術(shù)中要求的十萬(wàn)次的寫入/擦除循環(huán)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本申請(qǐng)旨在提供一種P溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中P溝道快閃存儲(chǔ)器耐久性差的問(wèn)題。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種P溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法。該制作方法包括步驟SI，在N型半導(dǎo)體襯底上設(shè)置相互隔離的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和選擇柵結(jié)構(gòu)，上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括依次遠(yuǎn)離上述N型半導(dǎo)體襯底疊置的第一介質(zhì)層、浮柵、第二介質(zhì)層、控制柵；步驟S2，對(duì)上述N型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，形成漏極延伸區(qū)，上述漏極延伸區(qū)位于上述選擇柵結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的上述N型半導(dǎo)體襯底中；步驟S3，在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和上述選擇柵結(jié)構(gòu)的側(cè)面形成側(cè)墻；以及步驟S4，對(duì)上述N型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在上述漏極延伸區(qū)形成漏極、在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的上述N型半導(dǎo)體襯底中形成源極，在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第一側(cè)與上述選擇柵結(jié)構(gòu)第二側(cè)之間的上述N型半導(dǎo)體襯底中形成P區(qū)。
[0015]進(jìn)一步地，上述第一介質(zhì)層的材料為氧化娃或者氮氧化娃。
[0016]進(jìn)一步地，上述第二介質(zhì)層為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。
[0017]進(jìn)一步地，上述第二介質(zhì)層為疊層結(jié)構(gòu)，上述疊層結(jié)構(gòu)由氧化硅、氮化硅、氧化硅構(gòu)成(ONO)。
[0018]進(jìn)一步地，上述步驟S2中注入硼離子的濃度范圍1.0 X 113?3.0X1013cm3，優(yōu)選的硼離子濃度為1.9 X 113?2.1X10 13Cm3O
[0019]進(jìn)一步地，上述步驟S3包括:步驟S31，形成覆蓋上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和上述選擇柵結(jié)構(gòu)的側(cè)墻層；以及步驟S32，刻蝕上述側(cè)墻層，形成上述側(cè)墻。
[0020]進(jìn)一步地，上述側(cè)墻層為多晶硅層、氧化硅層、氮化硅層或者氧化硅與氮化硅組成的復(fù)合層。
[0021]進(jìn)一步地，上述步驟S4包括:步驟S41，對(duì)上述N型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的上述N型半導(dǎo)體襯底中形成源極延伸區(qū)，在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第一側(cè)與上述選擇柵結(jié)構(gòu)第二側(cè)之間的上述N型半導(dǎo)體襯底)中形成上述P區(qū)；以及步驟S42，對(duì)上述N型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在上述漏極延伸區(qū)形成上述漏極，在上述源極延伸區(qū)形成上述源極。
[0022]進(jìn)一步地，上述步驟S41中注入硼離子的濃度范圍4.0X 114?6.0X 10 14cm 3，優(yōu)選的硼離子濃度為4.9 X 114?5.1XlO14Cm30
[0023]進(jìn)一步地，上述步驟S42中注入硼離子的濃度范圍3.0X 115?5.0X 10 15cm 3，優(yōu)選的硼離子濃度為3.9 X 115?4.1X10 15cm 3。
[0024]應(yīng)用本申請(qǐng)的技術(shù)方案，在側(cè)墻形成后再對(duì)N型半導(dǎo)體襯底注入形成源極及P區(qū)，使得注入到源極的離子總數(shù)減小，器件溝道中的離子濃度降低，進(jìn)而使溝道中二次碰撞電離率減小，這樣進(jìn)入第一介質(zhì)層與第二介質(zhì)層的離子數(shù)減小，使得第一介質(zhì)層與第二介質(zhì)層的電子陷阱數(shù)量減少，俘獲的電子數(shù)目減小，使得工作時(shí)浮柵獲得的電子的數(shù)量增加，進(jìn)而使得P溝道快閃存儲(chǔ)器工作閾值的減小變得緩慢，從而具有良好的耐久性。
【附圖說(shuō)明】
[0025]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0026]圖1示出了傳統(tǒng)快閃存儲(chǔ)器的示意圖；
[0027]圖2示出了采用傳統(tǒng)方法形成的P溝道快閃存儲(chǔ)器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3示出了采用傳統(tǒng)方法在N型半導(dǎo)體襯底形成存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與選擇柵結(jié)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0029]圖4示出了在圖3所示結(jié)構(gòu)中形成源極延伸區(qū)、漏極延伸區(qū)和淺注入P區(qū)后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0030]圖5示出了在圖4所示結(jié)構(gòu)中形成淺注入P區(qū)形成P區(qū)后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0031]圖6示出了在圖5所示的結(jié)構(gòu)中形成側(cè)墻后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0032]圖7示出了在圖6所示的結(jié)構(gòu)中形成源極和漏極后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0033]圖8示出了本申請(qǐng)中一種優(yōu)選實(shí)施方式提供的快閃存儲(chǔ)器制作方法的流程圖；
[0034]圖9示出了在N型半導(dǎo)體襯底上形成選擇柵結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)柵結(jié)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖
[0035]圖10示出了在圖9所示結(jié)構(gòu)中形成漏極延伸區(qū)后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0036]圖11示出了在圖10所示結(jié)構(gòu)中形成側(cè)墻層的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0037]圖12示出了在圖11所示的結(jié)構(gòu)中形成側(cè)墻后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0038]圖13示出了在圖12所示的結(jié)構(gòu)中形成源極延伸區(qū)與P區(qū)后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0039]圖14示出了在圖13所示的結(jié)構(gòu)中形成源極與漏極后的結(jié)構(gòu)剖面示意圖；以及
[0040]圖15示出了圖14所示的P溝道快閃存儲(chǔ)器與圖2所示的P溝道快閃存儲(chǔ)器的寫入/擦除循環(huán)次數(shù)與工作閾值的關(guān)系曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0041]應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
[0042]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述【具體實(shí)施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0043]為了便于描述，在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來(lái)描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語(yǔ)“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述作出相應(yīng)解釋。
[0044]正如【背景技術(shù)】所介紹的，分柵結(jié)構(gòu)的快閃存儲(chǔ)器的制備方法使得其耐久性差，達(dá)不到現(xiàn)有技術(shù)中要求的十萬(wàn)次的寫入/擦除循環(huán)。為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环NP溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法。
[0045]本申請(qǐng)一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，提供了一種P溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法。如圖8所示，該制作方法包括步驟SI，在N型半導(dǎo)體襯底100上設(shè)置相互隔離的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200和選擇柵結(jié)構(gòu)300，上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200包括依次遠(yuǎn)離上述N型半導(dǎo)體襯底100疊置的第一介質(zhì)層201、浮柵202、第二介質(zhì)層203、控制柵204 ;步驟S2，對(duì)上述N型半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行離子注入，形成漏極延伸區(qū)400，上述漏極延伸區(qū)400位于上述選擇柵結(jié)構(gòu)300的第一側(cè)的上述N型半導(dǎo)體襯底100中；步驟S3，在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200和上述選擇柵結(jié)構(gòu)300的側(cè)面形成側(cè)墻600 ;以及步驟S4，對(duì)上述N型半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行離子注入，在上述漏極延伸區(qū)400形成漏極401、在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200的第二側(cè)的上述N型半導(dǎo)體襯底100中形成源極701，在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200的第一側(cè)與上述選擇柵結(jié)構(gòu)300第二側(cè)之間的上述N型半導(dǎo)體襯底100中形成P區(qū)800。
[0046]上述制作方法，在側(cè)墻600形成后再對(duì)N型半導(dǎo)體襯底100注入離子形成源極701及P區(qū)800，使得注入到源極701的離子總數(shù)減小，器件溝道中的離子濃度降低，進(jìn)而使溝道中二次碰撞電離率減小，這樣進(jìn)入第一介質(zhì)層201與第二介質(zhì)層203的離子數(shù)減小，使得第一介質(zhì)層201與第二介質(zhì)層203的電子陷阱數(shù)量減少，俘獲的電子數(shù)目減小，使得工作時(shí)浮柵202獲得的電子的數(shù)量增加，進(jìn)而使得P溝道快閃存儲(chǔ)器工作閾值的減小變得緩慢，從而具有良好的耐久性。
[0047]現(xiàn)在，將參照附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。然而，這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來(lái)實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請(qǐng)的公開徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在附圖中，為了清楚起見，擴(kuò)大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的器件，因而將省略對(duì)它們的描述。
[0048]首先，執(zhí)行步驟SI，在N型半導(dǎo)體襯底100上設(shè)置相互隔離的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200和選擇柵結(jié)構(gòu)300，如圖9所示，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200包括依次遠(yuǎn)離N型半導(dǎo)體襯底100疊置的第一介質(zhì)層201、浮柵202、第二介質(zhì)層203、控制柵204，上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200和選擇柵結(jié)構(gòu)300的形成過(guò)程可以參考現(xiàn)有技術(shù)。
[0049]按照本領(lǐng)域的常規(guī)設(shè)置方式，優(yōu)選上述第一介質(zhì)層201的材料為氧化硅或者氮氧化娃。
[0050]本申請(qǐng)的又一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述第二介質(zhì)層203為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)，上述單層結(jié)構(gòu)的材料可以是常規(guī)的側(cè)墻材料，比如氮化硅或氧化硅，上述疊層結(jié)構(gòu)由氧化硅、氮化硅、氧化硅構(gòu)成氧化硅/氮化硅/氧化硅(ONO)結(jié)構(gòu)。P溝道快閃存儲(chǔ)器不寫入或讀出時(shí)，電子儲(chǔ)存在浮柵中，由于溫度等其他因素電子會(huì)通過(guò)第二介質(zhì)層到達(dá)控柵，造成器件性能不穩(wěn)定，ONO結(jié)構(gòu)的能帶差較大，阻擋電子從浮柵到達(dá)控制柵，使P溝道快閃存儲(chǔ)器較穩(wěn)定，器件的可靠性較好。
[0051]執(zhí)行步驟S2，對(duì)上述圖9所示的N型半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行離子注入形成漏極延伸區(qū)400，如圖10所示，該漏極延伸區(qū)400位于上述選擇柵結(jié)構(gòu)300的第一側(cè)的上述N型半導(dǎo)體襯底100中。
[0052]為了能夠較準(zhǔn)確地控制漏極延伸區(qū)400的摻雜濃度，更好地進(jìn)行后續(xù)的工藝步驟，優(yōu)選上述步驟S2中注入硼離子的濃度范圍1.0X 113?3.0X10 13cm 3，為了進(jìn)一步形成準(zhǔn)確摻雜濃度的輕摻雜的漏極延伸區(qū)400，優(yōu)選的硼離子濃度為1.9X1013?
2.1XlO13Cm3O
[0053]執(zhí)行步驟S3，在圖10所示的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和選擇柵結(jié)構(gòu)的側(cè)面形成圖12所示的側(cè)墻600。
[0054]為使形成上述側(cè)墻的方法更簡(jiǎn)單、方便，優(yōu)選上述步驟S3包括:步驟S31，形成如圖11所示的覆蓋上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200和上述選擇柵結(jié)構(gòu)300的側(cè)墻層500 ;以及步驟S32，刻蝕圖11所示的側(cè)墻層500，形成圖12所示的側(cè)墻600。
[0055]上述側(cè)墻層500為氧化硅層、氮化硅層或者氧化硅與氮化硅組成的復(fù)合層，這樣致密的側(cè)墻層能夠更好地防止形成源/漏極過(guò)程中大劑量的注入過(guò)于接近溝道而導(dǎo)致的源/漏極穿通。上述對(duì)側(cè)墻層500的刻蝕可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的ICP(電導(dǎo)耦合等離子體刻蝕)實(shí)施，在此不再贅述。
[0056]執(zhí)行步驟S4，對(duì)圖11所示的N型半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行離子注入，上述漏極延伸區(qū)400形成圖14所示的漏極401、在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200的第二側(cè)的N型半導(dǎo)體襯底100中形成圖13所示的源極701，在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200的第一側(cè)與選擇柵結(jié)構(gòu)300第二側(cè)之間的N型半導(dǎo)體襯底100中形成圖14所示的P區(qū)800。
[0057]為了能夠分別精確控制源極與漏極的摻雜濃度，實(shí)現(xiàn)器件的良好的性能，優(yōu)選上述步驟S4包括:步驟S41，對(duì)上述N型半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行離子注入，如圖13所示，在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200的第二側(cè)的上述N型半導(dǎo)體襯底100中形成源極延伸區(qū)700，在上述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)200的第一側(cè)與上述選擇柵結(jié)構(gòu)300第二測(cè)之間的上述N型半導(dǎo)體襯底100中形成上述P區(qū)800 ;以及步驟S42，對(duì)N型半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行離子注入，如圖14所示，在上述漏極延伸區(qū)400形成上述漏極401，在上述源極延伸區(qū)700形成上述源極701。
[0058]本申請(qǐng)的又一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述步驟S41中注入硼離子的濃度范圍4.0 X 114?6.0X10 14cm 3，使得上述源極延伸區(qū)700與上述P區(qū)800的摻雜濃度更容易控制。為了進(jìn)一步準(zhǔn)確控制上述源極延伸區(qū)700與上述P區(qū)800的摻雜濃度，優(yōu)選上述硼離子濃度為 4.9 X 114?5.1X10 14Cm3O
[0059]同樣，為了使得形成漏極401的過(guò)程更方便控制，優(yōu)選上述步驟S42中注入硼離子的濃度范圍3.0X 115?5.0X 10 15Cm 3，為了進(jìn)一步得到準(zhǔn)確摻雜濃度的漏極401，優(yōu)選上述硼離子濃度為3.9XlO15- 4.1XlO15Cm30
[0060]采用上述方法形成的P溝道快閃存儲(chǔ)器，其中，第一介質(zhì)層材料為第一氧化硅層，第二介質(zhì)層材料為第二氧化硅層，步驟S2注入的硼離子的濃度為5.0 X 114Cm 3，側(cè)墻層的材料為二氧化硅，步驟S41注入的硼離子濃度為5.0 X 114Cm 3，步驟S42注入的硼離子濃度為4.0X 115Cm 3O該P(yáng)溝道快閃存儲(chǔ)器的第一介質(zhì)層201與第二介質(zhì)層203的電子陷阱數(shù)量減少，俘獲的電子數(shù)目減小，使得工作時(shí)浮柵202獲得的電子的數(shù)量增加，進(jìn)而使得快閃存儲(chǔ)器工作閾值的減小變得緩慢，器件具有良好的耐久性，圖15為采用傳統(tǒng)方法形成的圖2所示的P溝道快閃存儲(chǔ)器與本申請(qǐng)方法形成的圖14所示的P溝道快閃存儲(chǔ)器的寫入/擦除循環(huán)次數(shù)與工作閾值的關(guān)系曲線，由該曲線可以看出:在十萬(wàn)次的寫入/擦除循環(huán)后，采用本申請(qǐng)方法形成的快閃存儲(chǔ)器的閾值的減小值為1.5V，小于采用傳統(tǒng)方法形成的P溝道快閃存儲(chǔ)器閾值的減小值3.0V ;三十萬(wàn)次的寫入/擦除循環(huán)后，采用本申請(qǐng)方法形成的P溝道快閃存儲(chǔ)器還可以正常使用，其閾值的減小值為1.9V，因此該方法形成的快閃存儲(chǔ)器的耐久性能夠滿足現(xiàn)有技術(shù)中要求的十萬(wàn)次的寫入/擦除循環(huán)，并且達(dá)到了現(xiàn)有技術(shù)要求的3倍。
[0061]從以上的描述中，可以看出，本申請(qǐng)上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0062]本申請(qǐng)的P溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法，在側(cè)墻形成后再對(duì)N型半導(dǎo)體襯底注入形成源極及P區(qū)，使得注入到源極的離子總數(shù)減小，器件溝道中的離子濃度降低，進(jìn)而使溝道中二次碰撞電離率減小，這樣進(jìn)入第一介質(zhì)層與第二介質(zhì)層的離子數(shù)減小，使得第一介質(zhì)層與第二介質(zhì)層的電子陷阱數(shù)量減少，俘獲的電子數(shù)目減小，使得工作時(shí)浮柵獲得的電子的數(shù)量增加，進(jìn)而使得P溝道快閃存儲(chǔ)器工作閾值的減小變得緩慢，從而具有良好的耐久性。
[0063]以上上述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)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)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種P溝道快閃存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述制作方法包括: 步驟SI，在N型半導(dǎo)體襯底上設(shè)置相互隔離的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和選擇柵結(jié)構(gòu)，所述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括依次遠(yuǎn)離所述N型半導(dǎo)體疊置的第一介質(zhì)層、浮柵、第二介質(zhì)層、控制柵； 步驟S2，對(duì)所述N型半導(dǎo)體進(jìn)行離子注入，形成漏極延伸區(qū)，所述漏極延伸區(qū)位于所述選擇柵結(jié)構(gòu)的第一側(cè)的所述N型半導(dǎo)體襯底中； 步驟S3，在所述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和所述選擇柵結(jié)構(gòu)的側(cè)面形成側(cè)墻；以及 步驟S4，對(duì)所述N型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在所述漏極延伸區(qū)形成漏極、在所述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的所述N型半導(dǎo)體襯底中形成源極，在所述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第一側(cè)與所述選擇柵結(jié)構(gòu)第二側(cè)之間的所述N型半導(dǎo)體襯底中形成P區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制作方法，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的材料為氧化硅或者氮氧化硅。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二介質(zhì)層為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二介質(zhì)層為疊層結(jié)構(gòu)，所述疊層結(jié)構(gòu)由氧化硅、氮化硅、氧化硅構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S2中注入硼離子的濃度范圍 1.0XlO13- 3.0X10 13Cm 3，優(yōu)選的硼離子濃度為 1.9X 113?2.1X10 13Cm306.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S3包括: 步驟S31，形成覆蓋所述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和所述選擇柵結(jié)構(gòu)的側(cè)墻層；以及 步驟S32，刻蝕所述側(cè)墻層，形成所述側(cè)墻。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述側(cè)墻層為多晶硅層、氧化硅層、氮化硅層或者由氧化硅與氮化硅組成的復(fù)合層。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S4包括: 步驟S41，對(duì)所述N型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在所述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第二側(cè)的所述N型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體襯底中形成源極延伸區(qū)，在在所述存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的第一側(cè)與所述選擇柵結(jié)構(gòu)第二側(cè)之間的所述N型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體襯底中形成所述P區(qū)；以及 步驟S42，對(duì)所述N型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在所述漏極延伸區(qū)形成所述漏極，在所述源極延伸區(qū)形成所述源極。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S41中注入硼離子的濃度范圍 4.0X1014— 6.0X10 14cm 3，優(yōu)選的硼離子濃度為 4.9XlO14- 5.1X10 14cm 3。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述步驟S42中注入硼離子的濃度范圍 3.0X1015— 5.0X10 15cm 3，優(yōu)選的硼離子濃度為 3.9XlO15- 4.1X10 15Cm30
【文檔編號(hào)】H01L21/8247GK105870067SQ201510033108
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日
【發(fā)明人】葉曉, 金鳳吉
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司