專利名稱：電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路的工藝方法，特別是涉及一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)的制造工藝方法。
技術(shù)背景EEPROM由于具有直接用電信號(hào)擦除并可用電信號(hào)寫入的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng) 用領(lǐng)域非常廣泛。但是同時(shí)對(duì)EEPROM器件的性能也提出了很高的要求， 尤其是對(duì)器件擦寫速度與擦寫次數(shù)要求很高。另外，如何減小EEPROM器 件的面積，進(jìn)一步使器件微型化，提高集成度也是業(yè)內(nèi)人士不斷追求的目標(biāo)。EEPROM器件的存儲(chǔ)部分一般包括一襯底，在該襯底上形成有源區(qū)和 漏區(qū)，形成在襯底、源區(qū)和漏區(qū)上的柵極氧化層，以及依次形成在柵極氧 化層上的控制柵極、介電層、懸浮柵極。其中，在控制柵極與漏區(qū)重疊的 區(qū)域內(nèi)兩者之間具有一層非常薄的隧道氧化層。EEPROM正是利用隧道效 應(yīng)來實(shí)現(xiàn)信息的寫入和擦除的。在EEPROM器件的擦寫過程中，存儲(chǔ)部分的柵極和編程端兩端會(huì)加上 電壓，使得電子可以借助隧道擊穿效應(yīng)穿越隧道窗口氧化層。為了保證 EEPROM器件的擦寫速度，擦寫時(shí)的編輯電壓通常比較高，這樣一來，對(duì) 于存儲(chǔ)部分的漏極的結(jié)電壓要求就比較高，以防止出現(xiàn)過大的漏電流，影 響整個(gè)擦寫過程。良好的結(jié)性能要求漏極摻雜盡量輕而且隨深度緩變。由
于EEPROM的特殊擦寫要求，在利用隧道擊穿效應(yīng)編程時(shí)需要有足夠的電 子參與編程過程，這就需要在漏極靠近隧道窗口氧化層附近高摻雜，以提 供足夠多的載流子。這與加強(qiáng)結(jié)性能，提高結(jié)的擊穿電壓的方向正好相反。 在現(xiàn)有的工藝流程中，通常采用拉大溝道長(zhǎng)度的方法以滿足器件的工作要 求，由此產(chǎn)生的問題是加大了器件的面積，也影響了器件性能。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制 造工藝方法，在不增加器件面積的情況下，提高器件的擦寫速度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造工藝 方法包括以下步驟在硅襯底上進(jìn)行輕摻雜離子注入，分別形成源區(qū)和漏 區(qū)；在所述硅襯底、源區(qū)和漏區(qū)上形成柵極氧化物層；在該柵極氧化物層 上涂覆光刻膠，然后進(jìn)行光刻，形成位于漏區(qū)上方的隧道窗口；其中通 過所述隧道窗口對(duì)漏區(qū)進(jìn)行低能量、高摻雜離子注入去除光刻膠；在所述 隧道窗口內(nèi)形成隧道氧化物層。由于采用本發(fā)明的方法，通過在形成隧道窗口后增加一步專門的離子 注入過程，將存儲(chǔ)部分漏極的離子注入由原有的一次分成兩次，在漏極靠 近隧道窗口氧化物層附近高摻雜，以提供足夠的電子參與編程。同時(shí)在整 個(gè)漏極進(jìn)行一次附加的只對(duì)隧道窗口氧化物層附近的慘雜輕而且緩變的 離子注入，以提高漏極結(jié)擊穿電壓，加強(qiáng)器件性能。所以，本發(fā)明可以在 相同器件面積下獲得更好的器件編程性能，也可以在保證相同的器件編程 性能時(shí)，減小器件面積。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明-圖1是本發(fā)明的制造工藝方法流程圖；圖2至圖7通過樂意性的橫截面圖，示出了本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的各 個(gè)步驟的工藝流程。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，并同時(shí)參閱圖2至圖7，本發(fā)明所述的電可擦可編程只讀存 儲(chǔ)器的制造工藝方法包括以下步驟在P型硅襯底(當(dāng)然也可以采用N型硅襯底)上進(jìn)行輕摻雜離子注入， 分別形成源區(qū)和漏區(qū)(結(jié)合圖2所示)，作為EEPROM器件存儲(chǔ)部分晶體管的 源極和漏極。所述的離子注入是一次摻雜輕而且緩變的離子注入，以形成 高擊穿電壓的漏極結(jié)。在所述硅襯底、源區(qū)和漏區(qū)上采用熱氧化或化學(xué)氣相沉積(CVD)等方 法形成一層?xùn)艠O氧化物層(結(jié)合圖3所示)，在該柵極氧化物層上涂覆光刻 膠，然后進(jìn)行光刻，形成位于漏區(qū)上方的隧道窗口 (結(jié)合圖4所示)；在進(jìn) 行隧道窗口光刻時(shí)，隧道窗口內(nèi)可以殘留一定厚度的氧化物層，不必刻蝕 至露出漏區(qū)表面，也可以使隧道窗口位于漏區(qū)表面的上方。通過所述隧道窗口對(duì)漏區(qū)進(jìn)行低能量、高摻雜離子注入(結(jié)合圖5 所示)；所述離子注入的能量為小于100Kev。所述光刻膠的厚度為，在 進(jìn)行離子注入時(shí)使其完全無法穿通所覆蓋區(qū)域，即以光刻膠作掩模。去除光刻膠；在所述隧道窗口內(nèi)采用化學(xué)氣相沉積或熱氧化的方法形 成一薄層的隧道氧化物層(結(jié)合圖6所示)。如果在形成隧道窗口時(shí)，在所述隧道窗口內(nèi)殘留有柵極氧化物層，那
么在形成隧道氧化物層前應(yīng)將該殘留的柵極氧化物層先刻蝕掉，露出漏區(qū) 表面。結(jié)合圖7所示，在所迷柵極氧化物層和隧道氧化物層上淀積多晶硅層 并對(duì)其進(jìn)行刻蝕，形成控制柵極；在該控制柵極上形成介電層，在所述介 電層上淀積多晶硅層并對(duì)其進(jìn)行刻蝕，形成懸浮柵極；所述控制柵極和懸 浮柵極構(gòu)成疊層?xùn)艠O結(jié)構(gòu)；在所述疊層?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的兩側(cè)形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)，完 成整個(gè)制程。
權(quán)利要求
1、一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造工藝方法，包括如下步驟在硅襯底上進(jìn)行輕摻雜離子注入，分別形成源區(qū)和漏區(qū)；在所述硅襯底、源區(qū)和漏區(qū)上形成柵極氧化物層；在該柵極氧化物層上涂覆光刻膠，然后進(jìn)行光刻，形成位于漏區(qū)上方的隧道窗口；其特征在于通過所述隧道窗口對(duì)漏區(qū)進(jìn)行低能量、高摻雜離子注入；去除光刻膠；在所述隧道窗口內(nèi)形成隧道氧化物層。
2、 如權(quán)利要求l所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造工藝方法，其 特征在于，所述離子注入的能量為小于100Kev。
3、 如權(quán)利要求1所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造工藝方法， 其特征在于，所述光刻膠的厚度為，在進(jìn)行離子注入時(shí)使其完全無法穿通 所覆蓋區(qū)域。
4、 如權(quán)利要求1所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造工藝方法， 其特征在于，所述隧道窗口直達(dá)漏區(qū)表面。
5、 如權(quán)利要求l所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造工藝方法，其 特征在于，所述形成隧道氧化物層的方法為化學(xué)氣相沉積或熱氧化。
6、 如權(quán)利要求l所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造工藝方法，其 特征在于，還包括如下步驟在所述柵極氧化物層和隧道氧化物層上淀積 多晶硅層并對(duì)其進(jìn)行刻蝕，形成控制柵極；在該控制柵極上形成介電層， 在所述介電層上淀積多晶硅層并對(duì)其進(jìn)行刻蝕，形成懸浮柵極；所述控制 柵極和懸浮柵極構(gòu)成疊層?xùn)艠O結(jié)構(gòu)；在所述疊層?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的兩側(cè)形成側(cè)墻 結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的制造工藝方法，包括如下步驟在硅襯底上進(jìn)行輕摻雜離子注入，分別形成源區(qū)和漏區(qū)；在所述硅襯底、源區(qū)和漏區(qū)上形成柵極氧化物層；在該柵極氧化物層上涂覆光刻膠，然后進(jìn)行光刻，形成位于漏區(qū)上方的隧道窗口；其中通過所述隧道窗口對(duì)漏區(qū)進(jìn)行低能量、高摻雜離子注入；去除光刻膠；在所述隧道窗口內(nèi)形成隧道氧化物層。本發(fā)明在不增加器件面積的情況下，可提高器件的擦寫速度。
文檔編號(hào)H01L21/336GK101165861SQ200610117250
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2006年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者錢文生, 陳曉波 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司