專(zhuān)利名稱(chēng)：快閃存儲(chǔ)單元及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
快閃存儲(chǔ)單元及其制造方法屬于利用源極增強(qiáng)的帶到帶隧穿熱電子注入來(lái)執(zhí)行寫(xiě)入操作的快閃存儲(chǔ)器及其制造方法，尤其涉及該快閃存儲(chǔ)單元的漏極區(qū)的制造方法。


圖1所示為ETOX結(jié)構(gòu)快閃存儲(chǔ)單元的剖視圖，它為由多晶硅浮柵101(Floating Gate)和控制柵103(Control Gate)組成的疊柵結(jié)構(gòu)。在源極區(qū)為通過(guò)磷和砷離子注入形成的n型源極；在漏極區(qū)為通過(guò)砷離子注入形成的n型漏極。采用漏極溝道熱電子(Channel HotElectron)注入來(lái)執(zhí)行寫(xiě)入(Write或者Program)操作，采用Fowler-Nordheim(簡(jiǎn)稱(chēng)F-N)隧穿效應(yīng)穿透到源極來(lái)進(jìn)行擦除(Erase)操作。在采用溝道熱電子注入進(jìn)行寫(xiě)入操作的過(guò)程中，漏極加一約為6伏的電壓，控制柵加一10-12伏的電壓，源極及襯底接地。在漏極和控制柵電壓共同作用下，溝道中產(chǎn)生的熱電子可以穿透隧穿氧化層注入到浮柵101中，從而實(shí)現(xiàn)寫(xiě)入操作。溝道熱電子注入具有較高的編程速度，但由于編程時(shí)處于存儲(chǔ)單元處于導(dǎo)通狀態(tài)，需要耗費(fèi)很大的編程電流，導(dǎo)致編程效率低。
為此，Chi Min-hwa提出一種采用柵極感應(yīng)漏極漏電流進(jìn)行寫(xiě)入操作的快閃存貯單元，其主要特征為在漏極區(qū)的n-基極區(qū)域中增加一個(gè)p+結(jié)構(gòu)，并利用帶到帶隧道效應(yīng)，在p+結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生熱電子來(lái)進(jìn)行寫(xiě)入操作。圖2所示為該存儲(chǔ)單元的剖視圖，它是由多晶硅浮柵205(Floating Gate)和控制柵203(Control Gate)組成的疊柵結(jié)構(gòu)。在p型半導(dǎo)體襯底中首先形成一3微米左右的深n阱，并在該深n阱中形成一p阱；在源極區(qū)為一次高濃度砷離子注入形成的n+結(jié)構(gòu)；在漏極區(qū)為通過(guò)一次磷離子注入形成的n-基極和一次高濃度硼離子注入形成的p+結(jié)構(gòu)。為了將p+結(jié)構(gòu)完全包住以防止p+結(jié)構(gòu)到p阱的漏電，采用熱擴(kuò)散的方式將n-基極向旁邊擴(kuò)散至浮柵205之下。n-基極的結(jié)深約為0.7微米，摻雜濃度約為1×1018/cm3；p+結(jié)構(gòu)的結(jié)深約為0.3微米，摻雜濃度約為1×1020/cm3。圖2所示存儲(chǔ)單元編程的方法是基于帶到帶隧道加強(qiáng)熱電子的產(chǎn)生和漏極區(qū)F-N的隧道效應(yīng)。在寫(xiě)入操作過(guò)程中，選擇的偏壓為使p+結(jié)構(gòu)偏壓介于-VCC與-2VCC之間；使n-基極和源極呈浮置狀態(tài)；使控制柵偏壓介于VCC與2VCC之間；使深n阱偏壓為VCC；使p阱偏壓介于0伏與VCC之間；使p型襯底接地；VCC為2.5伏或3.3伏。在施加的偏壓條件下，通過(guò)p阱將正電壓施加到浮置的n-基極上，在p+/n-基極結(jié)構(gòu)上形成反向偏壓和反向電場(chǎng)，在控制柵電壓的共同作用下，發(fā)生帶到帶隧穿效應(yīng)，產(chǎn)生熱電子注入到浮柵中，從而實(shí)現(xiàn)寫(xiě)入操作。它克服了溝道熱電子注入寫(xiě)入操作導(dǎo)致的功耗大的問(wèn)題。然而該快閃存儲(chǔ)單元存在以下問(wèn)題寫(xiě)入操作時(shí)浮置的n-基極的電壓是通過(guò)p阱/n-基極之間正向偏置的二極管來(lái)傳送，傳送到n-基極的電壓將有一個(gè)二極管正向電壓差的損失(約為0.6伏)，從而導(dǎo)致較高的寫(xiě)入電壓和寫(xiě)入功耗；對(duì)選中單元進(jìn)行寫(xiě)入操作時(shí)，對(duì)于連接到同一位線(xiàn)(bit-line)上的非選中存儲(chǔ)單元，p+/n-基極結(jié)構(gòu)上形成的高反向電場(chǎng)和選中單元相等，盡管控制柵偏壓為0伏，但控制柵和p+結(jié)構(gòu)之間的電壓差仍足夠高，帶到帶隧穿產(chǎn)生的熱電子注入會(huì)給非選中單元造成嚴(yán)重的漏極串?dāng)_(Drain Disturbance)，而且非選中單元中p+/n-基極結(jié)構(gòu)上的高反向電場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致更多的功耗損失；另外，p阱、p+結(jié)構(gòu)和疊柵共同組成一個(gè)寄生的p型溝道的存儲(chǔ)管，對(duì)于被寫(xiě)入電子的存儲(chǔ)單元，浮柵電勢(shì)由于存儲(chǔ)電子的作用會(huì)下降到-2～-3伏。在該條件下，寄生的p型溝道存儲(chǔ)管可能開(kāi)啟，造成p+結(jié)構(gòu)到p阱之間的漏電和讀取操作錯(cuò)誤。通過(guò)將n-基極和浮柵下橫向擴(kuò)散區(qū)的濃度提高到1×1019/cm3以上可以解決該問(wèn)題，但n-基極的濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致寫(xiě)入操作時(shí)p+/n-基極結(jié)構(gòu)反向二極管的漏電增加，不利于降低功耗；該存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)需要一個(gè)深n阱及一個(gè)p阱，寫(xiě)入操作時(shí)需要控制更多的偏置電壓，不利于降低制造工藝和減小控制電路的復(fù)雜性。
本發(fā)明所述快閃存儲(chǔ)單元的特征在于它含有p型半導(dǎo)體襯底；p阱，位于所述p型半導(dǎo)體襯底中且接地；隧穿薄氧化層，位于所述p型半導(dǎo)體襯底上；疊柵結(jié)構(gòu)，位于隧穿薄氧化層上，該疊柵結(jié)構(gòu)包含浮柵和與一電壓源VCG相連的控制柵；二氧化硅/氮化硅/二氧化硅復(fù)合介質(zhì)層，位于所述浮柵和控制柵之間；一個(gè)源極區(qū)，與一電壓源VS相連，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第一邊緣處的所述p型半導(dǎo)體襯底中，所述源極區(qū)含有一低濃度磷注入的n-源極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第一邊緣處的p型半導(dǎo)體襯底中，且延伸到所述疊柵結(jié)構(gòu)之下；一高濃度砷注入的n+源極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第一邊緣處的n-源極區(qū)中；一個(gè)漏極區(qū)，與一電壓源VD相連，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處的所述p型半導(dǎo)體襯底中，所述漏極區(qū)含有一低濃度磷注入的n-漏極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處的p型半導(dǎo)體襯底中；一斜角磷注入的n-halo(暈環(huán))漏極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處的p型半導(dǎo)體襯底中且延伸至所述疊柵結(jié)構(gòu)之下；一高濃度BF2離子注入的p+漏極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處的p型半導(dǎo)體襯底中，并完全位于所述n-漏極區(qū)和所述n-halo漏極區(qū)構(gòu)成的封閉形狀之內(nèi)。
在執(zhí)行存儲(chǔ)單元寫(xiě)入操作時(shí)，電壓源VD為-VDD，電壓源VS在1/2VDD至VDD之間，電壓源VCG為VPP。在執(zhí)行存儲(chǔ)單元擦除操作時(shí)，電壓源VD為浮空狀態(tài)，電壓源VS在上述VDD～2VDD之間，電壓源VCG為-VPP。在執(zhí)行存儲(chǔ)單元讀取操作時(shí)，電壓源VD為1.2V，VS接地，電壓源VCG為上述VDD。
本發(fā)明所述快閃存儲(chǔ)單元的制造方法，其特征在于，它依次含有以下步驟(1)過(guò)硼離子注入工藝和熱擴(kuò)散阱推工藝在所述p型半導(dǎo)體襯底上形成一p阱，其深度約為2微米，摻雜濃度約為1×1016/cm3；(2)在所述p型半導(dǎo)體襯底上形成一隧穿薄氧化層，其厚度約為80-110埃；(3)在所述隧穿薄氧化層上形成一多晶硅層，對(duì)該多晶硅層構(gòu)圖形成一浮柵；(4)在所述浮柵上形成一二氧化硅/氮化硅/二氧化硅復(fù)合介質(zhì)層；(5)在所述復(fù)合介質(zhì)層上形成一多晶硅層，對(duì)該多晶硅層構(gòu)圖形成控制柵，所述的浮柵、復(fù)合介質(zhì)層和控制柵共同構(gòu)成疊柵結(jié)構(gòu)；(6)在所述疊柵結(jié)構(gòu)的第一邊緣處構(gòu)圖，并以該疊柵結(jié)構(gòu)為自對(duì)準(zhǔn)的掩模，進(jìn)行一低濃度磷離子注入，形成一n-源極區(qū)，該n-源極區(qū)結(jié)深約為0.3微米，摻雜濃度約為1×1018/cm3；(7)以上述構(gòu)圖為掩模，進(jìn)行一高濃度砷離子注入，形成一n+源極區(qū)，該n+源極區(qū)深度約為0.1微米，摻雜濃度約為1×1020/cm3；(8)在所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處構(gòu)圖，并以所述疊柵結(jié)構(gòu)為自對(duì)準(zhǔn)的掩模，進(jìn)行一低濃度磷離子注入，形成一n-漏極區(qū)，該n-漏極區(qū)結(jié)深約為0.4微米，摻雜濃度約為1×1018/cm3；(9)以上述構(gòu)圖為掩模，進(jìn)行一斜角磷離子注入，在疊柵結(jié)構(gòu)之下形成一n-halo漏極區(qū)，所述n-halo漏極區(qū)在所述疊柵結(jié)構(gòu)下延伸的深度約為0.1微米，摻雜濃度約為1×1019/cm3，斜角磷離子注入的角度為30～60度之間，優(yōu)選為45度角；(10)以上述構(gòu)圖為掩模，進(jìn)行一較高濃度BF2離子注入，在所述n-漏極區(qū)和所述n-halo漏區(qū)構(gòu)成的封閉形狀之內(nèi)形成一p+漏極區(qū)，所述p+漏極區(qū)結(jié)深約為0.1微米，摻雜濃度約為1×1020/cm3。
使用證明它達(dá)到了預(yù)期目的。
圖5，本發(fā)明提出的快閃存儲(chǔ)單元301寫(xiě)入操作時(shí)陣列結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6，圖3所述快閃存儲(chǔ)單元301擦除操作的剖視圖；圖7，圖3所述快閃存儲(chǔ)單元301讀取操作的剖視圖；圖8，快閃存儲(chǔ)單元301的制造流程剖視圖(a-d)。
圖4～圖7為快閃存儲(chǔ)單元301寫(xiě)、擦、讀操作的示意圖。
圖4為快閃存儲(chǔ)單元301在寫(xiě)入操作時(shí)各偏置電壓示意圖，此寫(xiě)入操作方法是基于源極增強(qiáng)帶到帶隧穿熱電子注入效應(yīng)。在寫(xiě)入操作過(guò)程中，各優(yōu)選的偏壓如下優(yōu)選的電源電壓VDD為3.3伏，VD為-VDD，VS在1/2VDD～VDD之間，優(yōu)選電壓為1.8伏，VCG接-VPP，VPP在8～12伏之間，優(yōu)選電壓為10伏，p阱接地，在施加的電壓偏置條件下，控制柵上的正高壓將開(kāi)啟快閃存貯單元301，源極電壓VS將被傳遞到浮空的n-halo漏區(qū)，并使漏極區(qū)p+/n-halo二極管處于強(qiáng)反向狀態(tài)。在控制柵正高壓作用下，n-halo漏區(qū)表面會(huì)發(fā)生深耗盡，當(dāng)能帶彎曲大于硅的禁帶寬度時(shí)，價(jià)帶中電子能夠穿越禁帶勢(shì)壘隧穿到導(dǎo)帶中并在n-halo漏區(qū)表面形成電子/空穴對(duì)，即發(fā)生了帶帶隧穿效應(yīng)。帶帶隧穿產(chǎn)生的空穴將被漏極收集，而電子會(huì)越過(guò)結(jié)區(qū)被源極區(qū)收集，在p+/n-halo結(jié)橫向電場(chǎng)的加速下發(fā)生碰撞電離產(chǎn)生帶帶隧穿熱電子。大部分產(chǎn)生的電子將被源極區(qū)收集，而部分能量較高的熱電子在柵極電場(chǎng)的吸引下會(huì)越過(guò)半導(dǎo)體/隧穿薄氧化層界面勢(shì)壘注入到浮柵303中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)存貯單元的寫(xiě)入編程。
值得注意的是盡管快閃存儲(chǔ)單元301導(dǎo)通，但漏極串連的p+/n-halo二極管反偏，具有很小的反偏漏電，因而快閃存貯單元301處于線(xiàn)性小電流開(kāi)啟狀態(tài)，導(dǎo)通電流很小，從而大大降低了寫(xiě)入操作時(shí)的功耗。另外，由于快閃存貯單元301導(dǎo)通電流很小，傳遞到n-halo漏區(qū)的源極電壓VS受到的電壓損失(快閃存貯單元301源漏電壓差)很小，從而克服了已有快閃存儲(chǔ)單元201存在的問(wèn)題。此外，針對(duì)已有快閃存儲(chǔ)單元201存在的寄生p型溝道存儲(chǔ)管開(kāi)啟，造成p+結(jié)構(gòu)到p阱之間的漏電和讀取操作失敗的問(wèn)題，本發(fā)明在漏極區(qū)增加了一個(gè)斜角磷注入的n-halo漏極區(qū)，該n-halo漏極區(qū)優(yōu)選的條件為在浮柵303和控制柵305構(gòu)成的疊柵結(jié)構(gòu)下延伸的深度約為0.1微米，摻雜濃度約為1×1019/cm3。通過(guò)增加該n-halo漏極區(qū)，無(wú)需采用熱擴(kuò)散的方法即可以將p+漏極區(qū)完全包含在n-漏極區(qū)和n-halo漏極區(qū)構(gòu)成的封閉形狀之內(nèi)以實(shí)現(xiàn)對(duì)p+漏極區(qū)的隔離，防止p+漏極區(qū)到p阱的漏電。另外，可以分別優(yōu)化n-漏極區(qū)和n-halo漏極區(qū)的深度和摻雜濃度，通過(guò)提高n-halo漏極區(qū)的摻雜濃度以防止寄生p型溝道存儲(chǔ)管的開(kāi)啟，而保持n-漏極區(qū)在較低的摻雜濃度則可降低寫(xiě)入擦作時(shí)帶到帶隧穿效應(yīng)導(dǎo)致的結(jié)漏電。
圖5為快閃存儲(chǔ)單元301寫(xiě)入操作時(shí)陣列結(jié)構(gòu)的示意圖。對(duì)選中單元M01進(jìn)行寫(xiě)入操作時(shí)，選中的位線(xiàn)(bit-line)和字線(xiàn)(word-line)分別施加偏壓-3.3伏和10伏，共源線(xiàn)施加一偏壓使VS為1.8伏，非選中的位線(xiàn)和字線(xiàn)接地。對(duì)于連接到選中位線(xiàn)上的非選中存儲(chǔ)單元M11，控制柵305偏壓為0伏，快閃存貯單元301被關(guān)斷，源極電壓無(wú)法傳遞到n-halo漏區(qū)，漏極p+/n-halo結(jié)的反偏電壓大大降低，帶帶隧穿效應(yīng)被大大抑制，因而已有快閃存儲(chǔ)單元201存在的漏極串?dāng)_特性得以有效的改善。
圖6為快閃存儲(chǔ)單元301在擦除操作時(shí)各偏置電壓示意圖，此擦除操作方法是基于源極F-N隧穿效應(yīng)。在擦除操作過(guò)程中，各優(yōu)選的偏壓如下優(yōu)選的電源電壓VDD為3.3伏，使VD為浮空狀態(tài)，VS在VDD～2VDD之間，優(yōu)選電壓為5伏，VCG接-VPP，VPP在8～12伏之間，優(yōu)選電壓為10伏，p阱接地。
在施加的電壓偏置條件下，在浮柵303和n-源極區(qū)交疊部分的隧穿薄氧化層302上建立約為10MV/cm的強(qiáng)電場(chǎng)，浮柵303中的電子將通過(guò)F-N隧道穿通效應(yīng)穿隧到源極區(qū)，從而進(jìn)行快閃存儲(chǔ)單元301的擦除操作。為改善源極F-N隧穿效應(yīng)擦除存在的帶到帶隧穿熱空穴注入導(dǎo)致的存儲(chǔ)單元可靠性退化的問(wèn)題，在源極區(qū)增加一低濃度磷注入的n-源極區(qū)。該擦除操作的方法和快閃存儲(chǔ)單元101的擦除操作方法類(lèi)似，這里不作詳細(xì)描述。值得注意的是，在擦除操作過(guò)程中，漏極區(qū)偏置為浮置狀態(tài)，從而避免了由于寄生p型溝道存儲(chǔ)管開(kāi)啟造成p+結(jié)構(gòu)到p阱之間的漏電。
圖7為快閃存儲(chǔ)單元301在讀取操作時(shí)各偏置電壓示意圖，此讀取操作方法是基于漏極區(qū)寄生晶體管的發(fā)大效應(yīng)。在讀取操作過(guò)程中，各優(yōu)選的偏壓如下優(yōu)選的電源電壓VDD為3.3伏，VD為1.2V，VS接地，VCG為VDD，p阱接地。
在施加的電壓偏置條件下，對(duì)于執(zhí)行擦除操作后的快閃存儲(chǔ)單元301，浮柵303下的p型溝道將反轉(zhuǎn)，同時(shí)p+漏極區(qū)、n-halo漏極區(qū)和p阱將構(gòu)成一寄生的PNP型晶體管。此時(shí)，n-halo漏極區(qū)即充當(dāng)快閃存儲(chǔ)單元301的漏極，又充當(dāng)寄生PNP晶體管的基極。從n-halo漏極區(qū)到源極區(qū)的導(dǎo)通電流(寄生PNP晶體管的基極電流)被寄生PNP晶體管放大后從p+漏極區(qū)輸出，從而完成快閃存儲(chǔ)單元301的讀取操作，對(duì)應(yīng)擦除后的邏輯值“0”。對(duì)于執(zhí)行寫(xiě)入操作后的快閃存儲(chǔ)單元301，浮柵303下的p型溝道不反轉(zhuǎn)，從n-halo漏極區(qū)到源極區(qū)的導(dǎo)通電流(寄生PNP晶體管的基極電流)為零，從p+漏極區(qū)的讀取電流也即為零，對(duì)應(yīng)邏輯值為“1”，不會(huì)造成讀取操作發(fā)生錯(cuò)誤。需要指出的是，通過(guò)漏極區(qū)寄生晶體管的放大效應(yīng)進(jìn)行讀取操作，大大的提高了讀取的電流，從而提高了讀取速度。
圖8為快閃存儲(chǔ)單元301的制造流程剖視圖，打點(diǎn)的區(qū)域?yàn)檠谀ぃ淞鞒桃讶缟鲜?。需要指出的是，斜角磷離子注入的角度可在30～60度之間，優(yōu)選為45度角。尤其是本方法不僅可以解決上述寫(xiě)入操作時(shí)存在的各種問(wèn)題，改善寫(xiě)入操作的性能，而且無(wú)需采用熱擴(kuò)散的方法即可以將p+漏極區(qū)完全包含在n-漏極區(qū)和n-halo漏極區(qū)構(gòu)成的封閉形狀之內(nèi)，并通過(guò)分別優(yōu)化n-漏極區(qū)和n-halo漏極區(qū)的深度和摻雜濃度，可以減小n-漏極區(qū)的深度和n-halo漏極區(qū)在浮柵303下延伸的深度，有利于將快閃存儲(chǔ)單元向更小線(xiàn)寬的工藝技術(shù)推進(jìn)及制造更小尺寸的存儲(chǔ)單元。
如上所述，本發(fā)明提供的采用源極增強(qiáng)帶到帶隧穿熱電子注入進(jìn)行寫(xiě)入操作的快閃存儲(chǔ)單元，具有低寫(xiě)入電壓、低寫(xiě)入功耗、高讀取速度和漏極串?dāng)_特性小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)提供的該快閃存儲(chǔ)單元及其漏極區(qū)的制造方法，可以很好的解決已有快閃存儲(chǔ)單元存在的各種問(wèn)題，具有更高的可靠性。
權(quán)利要求
1.快閃存儲(chǔ)單元，含有與一電壓源VD相連的漏極區(qū)，與一電壓源VS相連的源極區(qū)，p阱，疊柵結(jié)構(gòu)，上面有一層隧穿薄氧化層的p型半導(dǎo)體襯底，其中所述疊柵結(jié)構(gòu)含有一個(gè)浮柵以及與一個(gè)電壓源VCG相連的控制柵，在所述浮柵和控制柵之間有一個(gè)二氧化硅/氮化硅/二氧化硅復(fù)合介質(zhì)層，其特征在于它含有p型半導(dǎo)體襯底；p阱，位于所述p型半導(dǎo)體襯底中且接地；隧穿薄氧化層，位于所述p型半導(dǎo)體襯底上；疊柵結(jié)構(gòu)，位于隧穿薄氧化層上，該疊柵結(jié)構(gòu)包含浮柵和與一電壓源VCG相連的控制柵；二氧化硅/氮化硅/二氧化硅復(fù)合介質(zhì)層，位于所述浮柵和控制柵之間；一個(gè)源極區(qū)，與一電壓源VS相連，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第一邊緣處的所述p型半導(dǎo)體襯底中，所述源極區(qū)含有一低濃度磷注入的n-源極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第一邊緣處的p型半導(dǎo)體襯底中，且延伸到所述疊柵結(jié)構(gòu)之下；一高濃度砷注入的n+源極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第一邊緣處的n-源極區(qū)中；一個(gè)漏極區(qū)，與一電壓源VD相連，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處的所述p型半導(dǎo)體襯底中，所述漏極區(qū)含有一低濃度磷注入的n-漏極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處的p型半導(dǎo)體襯底中；一斜角磷注入的n-halo(暈環(huán))漏極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處的p型半導(dǎo)體襯底中且延伸至所述疊柵結(jié)構(gòu)之下；一高濃度BF2離子注入的p+漏極區(qū)，位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處的p型半導(dǎo)體襯底中，并完全位于所述n-漏極區(qū)和所述n-halo漏極區(qū)構(gòu)成的封閉形狀之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快閃存儲(chǔ)單元，其特征在于在執(zhí)行存儲(chǔ)單元寫(xiě)入操作時(shí)，電壓源VD為-VDD，電壓源VS在1/2VDD至VDD之間，電壓源VCG為VPP。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快閃存儲(chǔ)單元，其特征在于在執(zhí)行存儲(chǔ)單元擦除操作時(shí)，電壓源VD為浮空狀態(tài)，電壓源VS在上述VDD～2VDD之間，電壓源VCG為-VPP。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快閃存儲(chǔ)單元，其特征在于在執(zhí)行存儲(chǔ)單元讀取操作時(shí)，電壓源VD為1.2V，VS接地，電壓源VCG為上述VDD。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快閃存儲(chǔ)單元，提出相應(yīng)的制造方法，其特征在于，它依次含有以下步驟(1)通過(guò)硼離子注入工藝和熱擴(kuò)散阱推工藝在所述p型半導(dǎo)體襯底上形成一p阱，其深度約為2微米，摻雜濃度約為1×1016/cm3；(2)在所述p型半導(dǎo)體襯底上形成一隧穿薄氧化層，其厚度約為80-110埃；(3)在所述隧穿薄氧化層上形成一多晶硅層，對(duì)該多晶硅層構(gòu)圖形成一浮柵；(4)在所述浮柵上形成一二氧化硅/氮化硅/二氧化硅復(fù)合介質(zhì)層；(5)在所述復(fù)合介質(zhì)層上形成一多晶硅層，對(duì)該多晶硅層構(gòu)圖形成控制柵，所述的浮柵、復(fù)合介質(zhì)層和控制柵共同構(gòu)成疊柵結(jié)構(gòu)；(6)在所述疊柵結(jié)構(gòu)的第一邊緣處構(gòu)圖，并以該疊柵結(jié)構(gòu)為自對(duì)準(zhǔn)的掩模，進(jìn)行一低濃度磷離子注入，形成一n-源極區(qū)，該n-源極區(qū)結(jié)深約為0.3微米，摻雜濃度約為1×1018/cm3；(7)以上述構(gòu)圖為掩模，進(jìn)行一高濃度砷離子注入，形成一n+源極區(qū)，該n+源極區(qū)深度約為0.1微米，摻雜濃度約為1×1020/cm3；(8)在所述疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處構(gòu)圖，并以所述疊柵結(jié)構(gòu)為自對(duì)準(zhǔn)的掩模，進(jìn)行一低濃度磷離子注入，形成一n-漏極區(qū)，該n-漏極區(qū)結(jié)深約為0.4微米，摻雜濃度約為1×1018/cm3；(9)以上述構(gòu)圖為掩模，進(jìn)行一斜角磷離子注入，在疊柵結(jié)構(gòu)之下形成一n-halo漏極區(qū)，所述n-halo漏極區(qū)在所述疊柵結(jié)構(gòu)下延伸的深度約為0.1微米，摻雜濃度約為1×1019/cm3；(10)以上述構(gòu)圖為掩模，進(jìn)行一較高濃度BF2離子注入，在所述n-漏極區(qū)和所述n-halo漏區(qū)構(gòu)成的封閉形狀之內(nèi)形成一p+漏極區(qū)，所述p+漏極區(qū)結(jié)深約為0.1微米，摻雜濃度約為1×1020/cm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快閃存儲(chǔ)單元的制造方法，其特征在于斜角磷離子注入的角度為30～60度之間，優(yōu)選為45度角。
全文摘要
快閃存儲(chǔ)單元及其制造方法屬于快閃存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域,其特征在于,它含有:一p型半導(dǎo)體襯底及所述襯底中的p阱;一隧穿薄氧化層,位于該半導(dǎo)體襯底上;一疊柵結(jié)構(gòu),位于隧穿薄氧化層上,它包括浮柵和控制柵,其中浮柵通過(guò)二氧化硅/氮化硅/二氧化硅復(fù)合介質(zhì)層與控制柵隔離;一源極區(qū),位于所述疊柵結(jié)構(gòu)的第一邊緣處的襯底中,它由一個(gè)低濃度磷注入且延伸到浮柵下的n－源極區(qū)和一個(gè)高濃度砷注入的n+源極區(qū)組成;一漏極區(qū),位于該疊柵結(jié)構(gòu)的第二邊緣處的襯底中,它由一個(gè)低濃度磷注入的n－漏極區(qū)、一個(gè)斜角磷注入且延伸到浮柵下的n－h(huán)alo漏極區(qū)和一個(gè)較高濃度BF
文檔編號(hào)H01L21/70GK1387263SQ0212344
公開(kāi)日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者潘立陽(yáng), 朱鈞 申請(qǐng)人:清華大學(xué)