一种SONOS存储器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种SONOS存储器及其制备方法，包括：提供衬底，所述衬底上形成有存储栅和选择栅；对所述衬底进行重掺杂离子注入工艺，以形成重掺杂区，所述重掺杂区位于所述存储栅外侧、所述选择栅外侧及所述存储栅和所述选择栅之间；在所述存储栅和所述选择栅之间的所述重掺杂区上形成保护层；在所述存储栅外侧和所述选择栅外侧的所述重掺杂区内形成第一金属硅化物层，所述存储栅和所述选择栅仅利用两者之间的所述重掺杂区电性连接，从根本上避免金属硅化物由于所述存储栅与所述选择栅之间的连接区域的不平坦地貌产生侧向延伸，进而降低所述存储栅和所述选择栅之间的接触电阻的问题，减少选择栅沟道漏电，保证产品的良率。保证产品的良率。保证产品的良率。

【技术实现步骤摘要】
一种SONOS存储器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种SONOS存储器及其制备方法。

技术介绍

[0002]闪存(Flash memory)是基于可擦可编程只读存储器(EPROM)与电可擦可编程只读存储器(EEPROM)发展起来的一种非易失性存储器，他具有价格便宜、工艺相对简单、可方便快速的进行多次擦写的特点，自问世以来在便携式设备、嵌入式系统及汽车电子领域得到了广泛的应用。但由于具有浮栅结构的闪存存储器在读写和擦除的过程中需要高压操作，而COMS不需要高压操作；闪存存储器是具有浮栅和存储栅的双层多晶硅结构，而COMS为单层多晶硅结构，因此，闪存存储器与COMS器件之间的整合难度较大且工艺较为复杂。而SONOS(Silicon
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Oxide
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Nitride
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Oxide
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Silicon)技术可以很好的兼容COMS工艺，并且SONOS器件的单元尺寸小、操作电压低、价格便宜，在制造、使用和成本方面都极具竞争力。
[0003]现有的SONOS器件结构通常包括选择管区(SG，select gate)、存储管区(CG，control gate)和外围逻辑区(I/O gate)，其中，选择管区与存储管区之间背靠背构成，中间的连接区域为金属硅化物，但选择管区的沟道漏电流较大，容易导致SONOS器件失效，进而对良率造成影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种SONOS存储器及其制备方法，以解决选择管区的沟道漏电流较大，容易导致SONOS器件失效的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种SONOS存储器的制备方法，包括：
[0006]提供衬底，所述衬底上形成有存储栅和选择栅；
[0007]对所述衬底进行重掺杂离子注入工艺，以形成重掺杂区，所述重掺杂区位于所述存储栅外侧、所述选择栅外侧及所述存储栅和所述选择栅之间；
[0008]在所述存储栅和所述选择栅之间的所述重掺杂区上形成保护层；
[0009]在所述存储栅外侧和所述选择栅外侧的所述重掺杂区内形成第一金属硅化物层。
[0010]可选的，所述保护层的厚度大于100埃。
[0011]可选的，所述保护层的材料为氮化硅。
[0012]可选的，所述第一金属硅化物层的厚度小于所述重掺杂区的深度。
[0013]可选的，所述重掺杂离子注入工艺的离子注入浓度大于1E15atom/cm2。
[0014]可选的，在所述存储栅和所述选择栅两侧的所述重离子掺杂区内形成第一金属硅化物层时，还包括：
[0015]在所述存储栅与所述选择栅上形成第二金属硅化物层。
[0016]可选的，所述衬底具有选择管区和存储管区，所述选择栅位于所述选择管区内，所述存储栅位于所述存储管区内。
[0017]可选的，所述衬底在所述选择管区的顶面的高度低于在所述存储管区的顶面的高
度。
[0018]可选的，在所述衬底上形成所述存储栅和所述选择栅之前，还包括：
[0019]在所述衬底上依次形成第一氧化层和ONO层；
[0020]去除所述选择管区内的所述ONO层和所述第一氧化层；
[0021]在所述衬底的选择管区内形成第二氧化层，所述第二氧化层覆盖所述衬底；
[0022]在所述第一氧化层和所述第二氧化层上分别形成所述存储栅及所述选择栅；以及，
[0023]刻蚀所述第一氧化层、所述第二氧化层及所述ONO层，保留所述存储栅下方的所述ONO层和所述第一氧化层以及保留所述选择栅下方的所述第二氧化层。
[0024]本专利技术还提供一种SONOS存储器，包括：
[0025]衬底；
[0026]选择栅和存储栅，形成于所述衬底上；
[0027]重掺杂区，位于所述衬底内，且位于所述选择栅外侧、所述存储栅外侧及所述存储栅和所述选择栅之间；
[0028]保护层，位于所述衬底上，且覆盖所述选择栅与所述存储栅之间的重掺杂区；
[0029]第一金属硅化物层，位于所述选择栅外侧和所述存储栅的外侧的所述重掺杂区内。
[0030]本专利技术提供一种SONOS存储器及其制备方法，包括：提供衬底，所述衬底上形成有存储栅和选择栅；对所述衬底进行重掺杂离子注入工艺，以形成重掺杂区，所述重掺杂区位于所述存储栅外侧、所述选择栅外侧及所述存储栅和所述选择栅之间；在所述存储栅和所述选择栅之间的所述重掺杂区上形成保护层；在所述存储栅外侧和所述选择栅外侧的所述重掺杂区内形成第一金属硅化物层，所述存储栅和所述选择栅仅利用两者之间的所述重掺杂区电性连接，从根本上避免金属硅化物由于所述存储栅与所述选择栅之间的连接区域的不平坦地貌产生侧向延伸，进而降低所述存储栅和所述选择栅之间的接触电阻的问题，减少选择栅沟道漏电，保证产品的良率。
附图说明
[0031]图1a～1c为一种SONOS存储器的制备方法的相应步骤对应的结构示意图；
[0032]图2和图3为图1c中的SONOS存储器的扫描电镜形貌图；
[0033]图4为本专利技术实施例提供的一种SONOS存储器的制备方法的流程图；
[0034]图5a～5h为本专利技术实施一例提供的一种SONOS存储器的制备方法相应步骤对应的结构示意图；
[0035]图6为图5h中的SONOS存储器的扫描电镜形貌图；
[0036]其中，附图说明为：
[0037]100、200
‑
衬底；a、A
‑
选择栅；b、B
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存储栅；202
‑
第一氧化层；204
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ONO层；206
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第二氧化层；208
‑
多晶硅层；110、210
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选择栅；112、212
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存储栅；114、214
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侧墙；116
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轻掺杂区；118、218
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第一金属硅化物层；119
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侧向延伸部；120、220
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第二金属硅化物层；216
‑
重掺杂区；217
‑
保护层。
具体实施方式
[0038]图1a～1c为一种SONOS存储器的制备方法的相应步骤对应的结构示意图，如图1a所示，提供衬底100，所述衬底100内形成有选择管区a与存储管区b，在所述衬底100的选择管区a上形成选择栅110，在所述衬底100的存储管区b上形成存储栅112；如图1b所示，对所述衬底100进行轻掺杂离子注入工艺，以形成轻掺杂区116，所述轻掺杂区116位于所述选择栅110外侧、所述存储栅112外侧及所述存储栅112和所述选择栅110之间；如图1c所示，在所述轻掺杂区116内形成第一金属硅化物层118，并在所述选择栅110和所述存储栅112的顶面形成第二金属硅化物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SONOS存储器的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底上形成有存储栅和选择栅；对所述衬底进行重掺杂离子注入工艺，以形成重掺杂区，所述重掺杂区位于所述存储栅外侧、所述选择栅外侧及所述存储栅和所述选择栅之间；在所述存储栅和所述选择栅之间的所述重掺杂区上形成保护层；在所述存储栅外侧和所述选择栅外侧的所述重掺杂区内形成第一金属硅化物层。2.如权利要求1所述的一种SONOS存储器的制备方法，其特征在于，所述保护层的厚度大于100埃。3.如权利要求1所述的一种SONOS存储器的制备方法，其特征在于，所述保护层的材料为氮化硅。4.如权利要求1所述的一种SONOS存储器的制备方法，其特征在于，所述第一金属硅化物层的厚度小于所述重掺杂区的深度。5.如权利要求1所述的一种SONOS存储器的制备方法，其特征在于，所述重掺杂离子注入工艺的离子注入浓度大于1E15atom/cm2。6.如权利要求1所述的一种SONOS存储器的制备方法，其特征在于，在所述存储栅和所述选择栅两侧的所述重离子掺杂区内形成第一金属硅化物层时，还包括：在所述存储栅与所述选择栅上形成第二金属硅化物层。7.如权利要求1所述的一种SONOS存储器的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐瑞生，黄冠群，陈昊瑜，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：