非挥发性半导体存储单元的制造方法技术

一种非挥发性记忆胞，包括：具有第一导电型的一基底，一闸极结构，具有第二导电型的至少二源极／汲极区，以及具有第二导电型的一埋入式通道区。闸极结构配置于基底上，而源极／汲极区配置于闸极结构两旁的基底中。另外，埋入式通道区配置在闸极结构下的基底中，其中埋入式通道区与源极／汲极区隔离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种半导体记忆胞及其制造方法，且特别是有关于一种具有埋入式通道的非挥发性记忆胞及其制造方法。
技术介绍
非挥发性记忆体例如为可抹除可程式化化唯读记忆体(ErasableProgrammable ROMs，EPROMs)、可电除可程式化化唯读记忆体(ElectricallyErasable Programmable ROMs，EEPROMs)以及快闪可电除可程式化唯读记忆体(Flash Electrically Erasable Programmable ROMs，Flash EEPROMs)，其资料储存是基于捕捉电荷到电荷储存元件。随着对于单位面积上，半导体记忆储存容量的要求提高，改良当前技术以生产可以储存不只一个位元的记忆胞。因此，所提出的记忆胞具有多重起始电压层次。在此种记忆胞，对于电荷，相对应存在有一记忆胞的起始电压。然而，在执行几次程式化-抹除过程的循环后，对于记忆胞必然会有载子滞留在多重电荷储存元件中。此外，在执行几次程式化-抹除过程的循环后，热电子(Hot electron)或热电洞(Hot holes)的射入位置并不容易控制。因此，射入电荷载子到多重电荷储存元件的起始电压会被残余电荷极剧的影响。因此，记忆胞的起始电压分布变得广之又广，甚至漂移开。此外，第二位元效应更影响记忆胞的表现。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的就是在提供一种非挥发性记忆胞，其能够改善对于第二位元效应以及残留载子影响的抵抗能力。此外，根据本专利技术，也可增进非挥发性记忆胞的程式化-抹除表现。本专利技术的再一目的是提供一种制造非挥发性记忆胞的方法，其在闸极结构下的基底中具有埋入式通道区。由于埋入式通道区的形成，非挥发性记忆胞抵抗第二位元效应的能力增加。此外，非挥发性记忆胞对于在执行多次程式化-抹除过程后的残留载子变得更不敏感。为达到上述和其他优点，以及符合本专利技术的目的，依照本专利技术的较佳实施例所述的非挥发性记忆胞包括一基底，其具有第一导电型，一闸极结构，至少二源极/汲极区，其具有第二导电型，以及一埋入式通道区，其具有第二导电型。闸极结构配置于基底上，而源极/汲极区配置于闸极结构两旁的基底中。另外，埋入式通道区配置在闸极结构下的基底中，其中埋入式通道区与源极/汲极区隔离。在本专利技术中，闸极结构包括一闸极介电层，其配置于基底上，和一控制闸极，其配置于闸极介电层上。此外，闸极介电层为一氧化硅/氮化硅/氧化硅层。而当第一导电型为P型时，第二导电型为N型。另外，埋入式通道区的掺质浓度约为5×1015～5×1017atoms/cm3而源极/汲极区的掺质浓度约为1×1020～1×1021atoms/cm3。本专利技术也提供一非挥发性记忆胞，包括一基底，其具有第一导电型，一多重电荷储存结构，一控制闸极，至少二源极/汲极区，其具有第二导电型，以及一埋入式通道区，其具有第二导电型。多重电荷储存结构配置于基底上，而控制闸极配置于多重电荷储存结构上，此外，二源极/汲极区配置于闸极结构两旁的基底中；以及一埋入式通道区配置于源极/汲极区间的基底中，其中埋入式通道区与源极/汲极区隔离。在本专利技术中，多重电荷储存结构为一氧化硅/氮化硅/氧化硅层。此外，当第一导电型为P型时，第二导电型为N型。另一方面，当第一导电型为N型时，第二导电型为P型。同时，埋入式通道区的掺质浓度约为5×1015～5×1017atoms/cm3而源极/汲极区的掺质浓度约为1×1020～1×1021atoms/cm3。本专利技术更提供一种非挥发性记忆胞的制造方法，为使其具有一第一导电型的一基底，其方法包括在基底中靠近基底的表面，形成具有一第二导电型的一掺杂区，且在基底上形成一闸极结构，之后，以植入具第一导电型的多数个第一掺质到基底中，来缩减掺杂区以做为在闸极结构下的基底中的一埋入式通道区；接着，在邻近闸极结构的基底中，形成至少二源极/汲极区，其中源极/汲极区与埋入式通道区隔离。在本专利技术中，当第一导电型为P型时，第二导电型为N型，而当第一导电型为N型时，第二导电型为P型，此外，闸极结构包含一多重电荷储存结构，其形成于基底上，和一控制闸极，其形成在闸极介电层上。更特别地，多重电荷储存结构是由一氧化硅/氮化硅/氧化硅层所构成。此外，第一掺质为含硼掺质。同时，在基底的第一掺质的掺质浓度约为5×1015～5×1017atoms/cm3。而氧化硅/氮化硅/氧化硅层的厚度个别约为10～150埃，10～200埃，和10～200埃。此外，以植入砷到基底中形成源极/汲极区，以执行一离子植入制程来形成源极/汲极区，其植入能量约为5～30仟电子伏特，而源极/汲极区的掺质浓度约为1×1020～1×1021atoms/cm3。由于埋入式通道区为形成在源极/汲极区间的基底中，且与源极/汲极区隔离，增加了介于基底与埋入式通道区间的接合电场，因此增加了程式化-抹除过程的效率。此外，由于介于基底与埋入式通道区间增强的接合，因此介于源极/汲极区间的通道位能被介于埋入式通道区与源极/汲极区间的相对高电场所控制。因此，即使在执行多次程式化-抹除过程后，非挥发性记忆胞对于残留载子变得更不敏感，而非挥发性记忆胞起始电压的分布也能良好的维持住，也增加了非挥发性记忆胞抵抗第二位元效应的能力。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明图1所示为本专利技术的较佳实施例的一种非挥发性记忆胞的剖视图。图2A至2D依序绘示为本专利技术的较佳实施例的一种非挥发性记忆胞的制造方法的制程剖视图。100、200基底102埋入式通道区104多重电荷储存结构106控制闸极107闸极结构110源极/汲极区202掺杂区202a埋入式通道区204介电层结构204a多重电荷储存结构206导电层206a控制闸极207闸极结构208离子植入制程210源极/汲极区具体实施方式图1所示为本专利技术的较佳实施例的一种非挥发性记忆胞的剖面图。如图1所示，根据本专利技术的较佳实施例的一种非挥发性记忆胞包括一基底100，其具有第一导电型，一闸极结构107，其包括一多重电荷储存结构104和一控制闸极106，至少二源极/汲极区110，其具有第二导电型，以及一埋入式通道区102，其具有第二导电型。尤其是，当第一导电型为P型时，第二导电型为N型。具有P型的基底100，例如以植入含硼掺质、硼(B11)、二氟化硼或铟在基底中所形成。另一方面，当第一导电型为N型时，第二导电型为P型。具有N型的基底100，例如以植入磷、砷或锑在基底中而形成。特别是，在基底100上配置多重电荷储存结构104，而在多重电荷储存结构104上配置控制闸极106。特别要注意的是，多重电荷储存结构例如为由氧化硅/氮化硅/氧化硅层所构成的闸极介电层。接着，在闸极结构区107两旁的基底100中配置源极/汲极区110。然后，在闸极结构107下的源极/汲极区110间的基底100中，配置一埋入式通道区102，其中埋入式通道区102与源极/汲极区110隔离。当第一导电型为N型以及第二导电型为P型时，埋入式通道区102例如以植入含硼掺质、硼(B11)、二氟化硼或铟来形成。当第一导电型为P型以及第二导电型为N型时，埋入式通道区102例如以植入砷、磷或锑来形成。接着，当第一导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非挥发性记忆胞，其特征在于其包括：一基底，具有一第一导电型；一闸极结构，配置于该基底上；至少二源极／汲极区，具有一第二导电型，配置于该闸极结构两旁的该基底中；以及一埋入式通道区，具有该第二导电型，配置于该闸极结构下的该基底中，其中该埋入式通道区与该些源极／汲极区隔离。

【技术特征摘要】
1.一种非挥发性记忆胞，其特征在于其包括一基底，具有一第一导电型；一闸极结构，配置于该基底上；至少二源极/汲极区，具有一第二导电型，配置于该闸极结构两旁的该基底中；以及一埋入式通道区，具有该第二导电型，配置于该闸极结构下的该基底中，其中该埋入式通道区与该些源极/汲极区隔离。2.根据权利要求1所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中所述的闸极结构包括配置于该基底上的一闸极介电层，和配置于该闸极介电层上的一控制闸极。3.根据权利要求1所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中所述的闸极介电层为一氧化硅/氮化硅/氧化硅层。4.根据权利要求1所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中当该第一导电型为P型时，该第二导电型为N型。5.根据权利要求1所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中当该第一导电型为N型时，该第二导电型为P型。6.根据权利要求1所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中当该第一导电型为N型以及该第二导电型为P型时，该埋入式通道区为一掺杂区，其掺质为硼(B11)、二氟化硼或铟。7.根据权利要求1所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中当该第一导电型为P型以及该第二导电型为N型时，该埋入式通道区为一掺杂区，其掺质为砷、磷或锑。8.根据权利要求1所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中当该第一导电型为N型以及该第二导电型为P型时，该些源极/汲极区为一掺杂区，其掺质为硼(B11)、二氟化硼或铟。9.根据权利要求1所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中当该第一导电型为P型以及该第二导电型为N型时，该些源极/汲极区为一掺杂区，其掺质为砷、磷或锑。10.一种非挥发性记忆胞，其特征在于其包括一基底，具有一第一导电型；一多重电荷储存结构，配置于该基底上；一控制闸极，配置于该多重电荷储存结构上；至少二源极/汲极区，具有一第二导电型，配置于该闸极结构两旁的该基底中；以及一埋入式通道区，具有该第二导电型，配置于该些源极/汲极区间的该基底中，其中该埋入式通道区与该些源极/汲极区隔离。11.根据权利要求10所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中所述的多重电荷储存结构为一氧化硅/氮化硅/氧化硅层。12.根据权利要求10所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中当该第一导电型为P型时，该第二导电型为N型。13.根据权利要求10所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中当该第一导电型为N型时，该第二导电型为P型。14.根据权利要求10所述的非挥发性记忆胞，其特征在于其中当该第一导电型为N型以及该第二导电型为P型时，该埋入式通道区为一掺杂区，其掺质为硼(B11)、二氟化硼或铟。15.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘慕义，金锺五，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]