存储器及其形成方法技术

一种存储器及其形成方法，其中，所述形成方法包括：衬底，所述衬底包括存储区；位于所述存储区衬底上分立的选择栅极和存储栅极，所述存储栅极的厚度大于所述选择栅极的厚度；位于所述选择栅极两侧存储区衬底中的第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区，所述第二源漏掺杂区位于所述选择栅极和存储栅极之间。所述存储栅极的厚度较大，能够增加存储栅极侧壁的面积，从而增加存储栅极与第二源漏插塞之间介质层的击穿概率，进而降低所形成存储器的编程电压，降低存储器的功耗；所述选择栅极的厚度较小，能够减小选择栅极侧壁的面积，从而降低选择栅极与第一源漏插塞之间介质层的击穿概率，进而改善所形成存储的性能。

Memory and its formation method

A memory and its forming method comprise a substrate comprising a storage area, a discrete selective gate and a storage gate located on the substrate of the storage area, the thickness of the storage gate being greater than the thickness of the selective gate, a first source-drain doping area and a second source-drain doping area in the substrate of the storage area on both sides of the selective gate. The second source-drain doping region is located between the selected gate and the storage gate. The thickness of the storage gate is large, which can increase the area of the side wall of the storage gate, thereby increasing the breakdown probability of the dielectric layer between the storage gate and the second source drain plug, thereby reducing the programmable voltage of the formed memory and the power consumption of the memory; the thickness of the selected gate is small, and the area of the side wall of the selected gate can be reduced, thereby reducing the selection gate and the first source drain. The breakdown probability of the dielectric layer between the plugs improves the performance of the formed storage.

【技术实现步骤摘要】
存储器及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种存储器及其形成方法。
技术介绍
OTP(OneTimeProgrammable，一次编程)存储器属于非易失存储器，在使用中只允许一次编程，因此具有很高的数据可靠性。目前，OTP存储器主要被应用于初始信息和密钥保存等数据。基本的OTP存储单元有两种，熔丝型和反熔丝型。反熔丝OTP存储器由于具有很强的抗辐射能力，很高的安全性以及能够耐高低温等优点，在存储器领域中具有重要应用。反熔丝OTP存储器单元的基本结构由两个导电电极中间夹一层介电常数很高的介质层。未编程时，反熔丝OTP存储器等效为一个电容，上下极板之间的阻抗很高，在电路中呈开路状态。在两极板上加上编程高压，两极板之间的介质层被击穿，在两极板之间形成通路，从而实现反熔丝编程前后存储逻辑“0”和“1”两种状态。然而，现有技术的OTP存储器的性能较差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种存储器及其形成方法，能够改善存储器的性能。为解决上述问题，本专利技术技术方案提供一种存储器，包括：衬底，所述衬底包括存储区；位于所述存储区衬底上分立的选择栅极和存储栅极，所述存储栅极的厚度大于所述选择栅极的厚度；位于所述选择栅极两侧存储区衬底中的第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区，所述第二源漏掺杂区位于所述选择栅极和存储栅极之间；位于所述存储区衬底上的介质层，所述介质层覆盖所述存储栅极侧壁和选择栅极侧壁；位于所述介质层中的第一源漏插塞，所述第一源漏插塞与所述第一源漏掺杂区电连接；位于所述介质层中的第二源漏插塞，所述第二源漏插塞与所述存储栅极之间具有介质层，所述第二源漏插塞与所述第二源漏掺杂区电连接。可选的，还包括：位于所述存储区衬底上的伪栅极，所述伪栅极位于所述选择栅极和第二源漏掺杂区之间的衬底上，所述伪栅极的宽度大于或等于所述选择栅极的宽度，且小于所述存储栅极的宽度；位于所述伪栅极与所述选择栅极之间衬底中的第三源漏掺杂区。可选的，还包括：位于所述介质层中的第三源漏插塞，所述第三源漏插塞连接所述第三源漏掺杂区；位于所述介质层上的连接线，所述连接线连接所述第三源漏插塞和所述第二源漏插塞。可选的，所述伪栅极的厚度小于或等于所述选择栅极厚度。可选的，所述存储栅极的宽度大于所述选择栅极的宽度。可选的，所述存储栅极的宽度大于0.1μm；所述选择栅极的宽度小于0.05μm。可选的，还包括：位于所述选择栅极和存储栅极上的保护层，所述介质层覆盖所述保护层侧壁，所述保护层的材料为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。可选的，所述存储区的个数为多个，所述衬底还包括位于相邻存储区之间的隔离区；所述存储器包括：位于所述隔离区衬底上的隔离栅极。本专利技术技术方案还提供一种存储器的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括存储区；形成介质层、分立的选择栅极和存储栅极、第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区，所述介质层位于所述衬底上，所述选择栅极和存储栅极位于所述存储区衬底上，所述介质层覆盖所述存储栅极和选择栅极侧壁，所述存储栅极的厚度大于所述选择栅极的厚度，所述第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区分别位于所述选择栅极两侧的存储区衬底中，所述第二源漏掺杂区位于所述选择栅极和存储栅极之间；在所述介质层中形成第一源漏插塞，所述第一源漏插塞与所述第一源漏掺杂区电连接；在所述介质层中形成第二源漏插塞，所述第二源漏插塞与所述存储栅极之间具有介质层，所述第二源漏插塞与所述第二源漏掺杂区电连接。可选的，形成存储栅极和选择栅极的步骤包括：在所述存储区衬底上形成分立的初始存储栅极和初始选择栅极，所述初始存储栅极的宽度大于所述初始选择栅极的宽度；对所述存储选择栅极和初始选择栅极进行栅极刻蚀，去除部分厚度的初始存储栅极，形成存储栅极，并去除部分厚度的初始选择栅极，形成选择栅极，去除的初始存储栅极的厚度小于去除的初始选择栅极的厚度。可选的，形成所述存储栅极和选择栅极的步骤包括：在所述存储区衬底上形成分立的初始存储栅极和初始选择栅极，对所述初始存储栅极进行第一刻蚀，去除部分厚度的初始存储栅极，形成存储栅极；对所述初始选择栅极进行第二刻蚀，去除部分厚度的初始选择栅极，形成选择栅极。可选的，所述介质层包括：覆盖所述选择栅极侧壁和存储栅极侧壁的隔离结构；位于所述选择栅极、存储栅极和所述隔离结构上的第一介质层；形成所述介质层的步骤包括：去除部分厚度的初始选择栅极和部分厚度的初始选择栅极之前，形成隔离结构，所述隔离结构覆盖所述初始选择栅极和初始存储栅极侧壁；去除部分厚度的初始选择栅极和部分厚度的初始选择栅极之后，在所述初始选择栅极、初始存储栅极和隔离结构上形成第一介质层；去除部分厚度的初始存储栅极之后，在所述隔离结构中形成第二凹槽；去除部分厚度的初始选择栅极之后，在所述隔离结构中形成第一凹槽。可选的，形成所述第一介质层之前，还包括：在所述第二凹槽和第一凹槽中形成保护层。可选的，形成所述第一源漏插塞和第二源漏插塞的步骤包括：对所述介质层进行刻蚀，形成贯穿所述介质层的存储接触孔和选择接触孔，所述存储接触孔底部暴露出所述第二源漏掺杂区，所述选择接触孔底部暴露出所述第一源漏掺杂区；在所述选择接触孔中形成第一源漏插塞；在所述存储接触孔中形成第二源漏插塞。可选的，形成所述初始存储栅极、初始选择栅极和隔离结构的步骤包括：在所述衬底上形成第一栅极层；对所述第一栅极层进行图形化，形成牺牲存储栅极和牺牲选择栅极；形成覆盖所述牺牲存储栅极侧壁和牺牲选择栅极侧壁的隔离结构；去除所述牺牲选择栅极，在所述隔离结构中形成第一开口；去除所述牺牲存储栅极，在所述隔离结构中形成第二开口；在所述第一开口中形成初始选择栅极；在所述第二开口中形成初始存储栅极。可选的，所述隔离结构包括：覆盖所述存储栅极和选择栅极侧壁的侧墙；位于所述衬底上的第二介质层，所述第二介质层覆盖所述侧墙侧壁；形成所述隔离结构的步骤包括：形成覆盖所述牺牲存储栅极侧壁和牺牲选择栅极侧壁的侧墙；在所述衬底上形成第二介质层，所述第二介质层覆盖所述侧墙侧壁；形成所述侧墙之后，形成所述第二介质层之前，形成所述第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区。可选的，形成所述初始存储栅极和初始选择栅极的步骤包括：在所述衬底上形成第二栅极层；对所述第二栅极层进行图形化，形成所述初始存储栅极和初始选择栅极；形成初始存储栅极和初始选择栅极之后，形成所述第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区。可选的，所述初始存储栅极和初始选择栅极的宽度相同；所述第一刻蚀去除所述初始存储栅极的厚度为第一厚度，所述第二刻蚀去除的初始选择栅极的厚度为第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。可选的，还包括：形成伪栅极和第三源漏掺杂层，所述伪栅极位于所述存储区衬底上，所述伪栅极位于所述第二源漏掺杂区与所述选择栅极之间，所述伪栅极的宽度大于所述选择栅极的宽度，且小于所述存储栅极的宽度，所述第三源漏掺杂区位于所述选择栅极和伪栅极之间的存储区衬底中，所述第三源漏掺杂区与所述第二源漏掺杂区电连接。可选的，所述介质层还覆盖所述伪栅极侧壁；所述形成方法还包括：在所述介质层中形成连接所述第三源漏掺杂区的第三源漏插塞；在所述介质层上形成连接线，所述连接线连接所述第三源漏插塞与所述第二源漏插塞。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案提供的存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括存储区；位于所述存储区衬底上分立的选择栅极和存储栅极，所述存储栅极的厚度大于所述选择栅极的厚度；位于所述选择栅极两侧存储区衬底中的第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区，所述第二源漏掺杂区位于所述选择栅极和存储栅极之间；位于所述存储区衬底上的介质层，所述介质层覆盖所述存储栅极侧壁和选择栅极侧壁；位于所述介质层中的第一源漏插塞，所述第一源漏插塞与所述第一源漏掺杂区电连接；位于所述介质层中的第二源漏插塞，所述第二源漏插塞与所述存储栅极之间具有介质层，所述第二源漏插塞与所述第二源漏掺杂区电连接。

【技术特征摘要】
1.一种存储器，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括存储区；位于所述存储区衬底上分立的选择栅极和存储栅极，所述存储栅极的厚度大于所述选择栅极的厚度；位于所述选择栅极两侧存储区衬底中的第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区，所述第二源漏掺杂区位于所述选择栅极和存储栅极之间；位于所述存储区衬底上的介质层，所述介质层覆盖所述存储栅极侧壁和选择栅极侧壁；位于所述介质层中的第一源漏插塞，所述第一源漏插塞与所述第一源漏掺杂区电连接；位于所述介质层中的第二源漏插塞，所述第二源漏插塞与所述存储栅极之间具有介质层，所述第二源漏插塞与所述第二源漏掺杂区电连接。2.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，还包括：位于所述存储区衬底上的伪栅极，所述伪栅极位于所述选择栅极和第二源漏掺杂区之间的衬底上，所述伪栅极的宽度大于或等于所述选择栅极的宽度，且小于所述存储栅极的宽度；位于所述伪栅极与所述选择栅极之间衬底中的第三源漏掺杂区。3.如权利要求2所述的存储器，其特征在于，还包括：位于所述介质层中的第三源漏插塞，所述第三源漏插塞连接所述第三源漏掺杂区；位于所述介质层上的连接线，所述连接线连接所述第三源漏插塞和所述第二源漏插塞。4.如权利要求2所述的存储器，其特征在于，所述伪栅极的厚度小于或等于所述选择栅极厚度。5.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述存储栅极的宽度大于所述选择栅极的宽度。6.如权利要求5所述的存储器，其特征在于，所述存储栅极的宽度大于0.1μm；所述选择栅极的宽度小于0.05μm。7.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，还包括：位于所述选择栅极和存储栅极上的保护层，所述介质层覆盖所述保护层侧壁，所述保护层的材料为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。8.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述存储区的个数为多个，所述衬底还包括位于相邻存储区之间的隔离区；所述存储器包括：位于所述隔离区衬底上的隔离栅极。9.一种存储器的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括存储区；形成介质层、分立的选择栅极和存储栅极、第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区，所述介质层位于所述衬底上，所述选择栅极和存储栅极位于所述存储区衬底上，所述介质层覆盖所述存储栅极和选择栅极侧壁，所述存储栅极的厚度大于所述选择栅极的厚度，所述第一源漏掺杂区和第二源漏掺杂区分别位于所述选择栅极两侧的存储区衬底中，所述第二源漏掺杂区位于所述选择栅极和存储栅极之间；在所述介质层中形成第一源漏插塞，所述第一源漏插塞与所述第一源漏掺杂区电连接；在所述介质层中形成第二源漏插塞，所述第二源漏插塞与所述存储栅极之间具有介质层，所述第二源漏插塞与所述第二源漏掺杂区电连接。10.如权利要求9所述的存储器的形成方法，其特征在于，形成存储栅极和选择栅极的步骤包括：在所述存储区衬底上形成分立的初始存储栅极和初始选择栅极，所述初始存储栅极的宽度大于所述初始选择栅极的宽度；对所述存储选择栅极和初始选择栅极进行栅极刻蚀，去除部分厚度的初始存储栅极，形成存储栅极，并去除部分厚度的初始选择栅极，形成选择栅极，去除的初始存储栅极的厚度小于去除的初始选择栅极的厚度。11.如权利要求9所述的存储器的形成方法，其特征在于，形成所述存储栅极和选择栅极的步骤包括：在所述存储区衬底上形成分立的初始存储栅极和初始选择栅极，对所述初始存储栅极进行第一刻蚀，去除部分厚度的初始存储栅极，形成存储栅极；对所述初始选择栅极进行第二刻蚀，去除部分厚度的初始选择栅极，形成选择栅极。12.如权利要求10...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯军宏，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路新技术研发上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31