一种非挥发存储器及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种非挥发存储器及其制作方法，包括:半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构，所述栅极结构两侧的半导体衬底中形成有源极区和漏极区；所述漏极区包括第一掺杂类型轻掺杂区，以及位于所述第一轻掺杂区内的第一掺杂类型重掺杂区和第二掺杂类型掺杂区。本发明专利技术提供的非挥发存储器利用PN反向偏置电压产生带与带之间的隧穿来产生热载流子，以实现存储功能，从而缩小了器件的尺寸，所述非挥发存储器具有低功耗、高编程效率等优势，提高了器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种非挥发存储器及其制作方法
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种非挥发存储器及其制作方法。
技术介绍
随着智能设备和物联网概念的提出，嵌入式设备得到迅速发展。因此也推动了嵌入式存储器的不断改进和提高。其中，非挥发(Non-Volatile)存储器由于具有断电情况下仍能保存数据的特点，成为便携式电子设备(如移动电话、数码相机、MP3播放器以及PDA等)中最主要的存储部件。传统的基于热载流子注入浮栅的非挥发存储器的原理为：利用沟道内的载流子在漏极区和源极区之间的电场中加速，载流子在漏极区附近强电场下获得较高的能量，在空间电荷区中发生碰撞电离产生更多的热载流子，具有较高能量的载流子在栅极电场的作用下，通过隧穿层直接进入浮栅中，从而实现存储功能。因此，栅极的长度对产生热载流子具有重要作用。目前制备的基于热载流子隧穿的浮栅型非挥发存储器的尺寸较大，无法满足集成电路(IC)器件日益缩小的需求，从而限制了其发展。因此，有必要提出一种新的非挥发存储器，以缩小器件的尺寸，提高器件的性能。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术提供一种非挥发存储器，包括：半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构，所述栅极结构两侧的半导体衬底中形成有源极区和漏极区；所述漏极区包括第一掺杂类型轻掺杂区，以及位于所述第一轻掺杂区内的第一掺杂类型重掺杂区和第二掺杂类型掺杂区。进一步，所述第一掺杂类型重掺杂区与所述第二掺杂类型掺杂区相邻设置。进一步，所述第二掺杂类型掺杂区位于所述第一掺杂类型重掺杂区内。进一步，所述第一掺杂类型掺杂包括N型掺杂，所述第二掺杂类型掺杂包括P型掺杂。进一步，所述栅极结构包括由下至上依次堆叠的隧穿层、浮栅层、介电层和控制栅极层。进一步，所述栅极结构的两侧形成有侧墙。本专利技术还提供一种非挥发存储器的制作方法，包括以下步骤：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成栅极结构；执行第一离子注入，以在所述栅极结构两侧的半导体衬底中形成第一掺杂类型重掺杂区；执行第二离子注入，以至少在漏极区的半导体衬底中形成第一掺杂类型轻掺杂区，所述第一掺杂类型轻掺杂区的掺杂浓度低于所述第一掺杂类型重掺杂区的掺杂浓度，所述第一掺杂类型轻掺杂区的掺杂深度大于所述第一掺杂类型重掺杂区的掺杂深度；在所述栅极结构的两侧形成侧墙；执行第三离子注入，以在漏极区的所述第一掺杂类型轻掺杂区中形成第二掺杂类型掺杂区。进一步，所述第一掺杂类型轻掺杂区与所述第二掺杂类型掺杂区相邻设置；进一步，所述第二掺杂类型掺杂区位于所述第一掺杂类型轻掺杂区内。进一步，所述第一掺杂类型掺杂包括N型掺杂，所述第二掺杂类型掺杂包括P型掺杂。进一步，所述第二离子注入采用LDD离子注入。进一步，所述栅极结构包括由下至上依次形成的隧穿层、浮栅层、介电层和控制栅极层。根据本专利技术提供的非挥发存储器，半导体衬底的漏极区包括第一掺杂类型轻掺杂区，以及位于所述第一轻掺杂区内的第一掺杂类型重掺杂区和第二掺杂类型掺杂区，本专利技术提供的非挥发存储器利用PN反向偏置电压产生带与带之间的隧穿来产生热载流子，以实现存储功能，从而缩小了器件的尺寸，所述非挥发存储器具有低功耗、高编程效率等优势，提高了器件的性能。附图说明通过结合附图对本专利技术实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。附图中：图1是根据本专利技术示例性实施例的非挥发存储器的结构示意图。图2是根据本专利技术示例性实施例的非挥发存储器的结构示意图。图3A-3E是根据本专利技术示例性实施例的方法依次实施的步骤所分别获得的非挥发存储器的示意性剖面图。图4是根据本专利技术另一示例性实施例的方法依次实施的步骤所获得的非挥发存储器的示意性剖面图。图5是根据本专利技术示例性实施例的一种非挥发存储器的制作方法的示意性流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第二、第三、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第二元件、部件、区、层或部分可表示为第三元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本专利技术提出的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。传统的基于热载流子注入浮栅的非挥发存储器的原理为：利用沟道内的载流子在漏极区和源极区之间的电场中加速，载流子在漏极区附近强电场下获得较高的能量，在空间电荷区中发生碰撞电离产生更多的热载流子，具有较高能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非挥发存储器，其特征在于，包括：半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构，所述栅极结构两侧的半导体衬底中形成有源极区和漏极区；所述漏极区包括第一掺杂类型轻掺杂区，以及位于所述第一掺杂类型轻掺杂区内的第一掺杂类型重掺杂区和第二掺杂类型掺杂区。

【技术特征摘要】
1.一种非挥发存储器，其特征在于，包括：半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构，所述栅极结构两侧的半导体衬底中形成有源极区和漏极区；所述漏极区包括第一掺杂类型轻掺杂区，以及位于所述第一掺杂类型轻掺杂区内的第一掺杂类型重掺杂区和第二掺杂类型掺杂区。2.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述第一掺杂类型重掺杂区与所述第二掺杂类型掺杂区相邻设置。3.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述第二掺杂类型掺杂区位于所述第一掺杂类型重掺杂区内。4.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述第一掺杂类型包括N型掺杂，所述第二掺杂类型包括P型掺杂。5.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述栅极结构包括由下至上依次堆叠的隧穿层、浮栅层、介电层和控制栅极层。6.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述栅极结构的两侧形成有侧墙。7.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述第二掺杂类型掺杂区的掺杂浓度大于1E14atom/cm2。8.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述第一掺杂类型重掺杂区掺杂浓度为8E12atom/cm2-1.2E13atom/cm2。9.一种非挥发存储器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成栅极结构；执行第一离子注入，以在所述栅极结构两侧的半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，刘建朋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31