具有P型浮置栅极的非易失性存储器的制造方法技术

一种具有Ｐ型浮置栅极的非挥发性内存的制造方法，其首先在一基底上形成一隧穿层，并且在隧穿层上形成一第一多晶硅层。接着，在第一多晶硅层两侧的基底中形成一埋入式漏极，再于埋入式漏极上方的隧穿层上形成一绝缘结构。之后，在第一多晶硅层上形成一第二多晶硅层，其中第一多晶硅层与第二多晶硅层共同作为一浮置栅极。接着，在第二多晶硅层中植入一Ｐ型离子。并且依序于浮置栅极上形成一介电层以及一控制栅极。之后，利用一热工艺，以使第二多晶硅层中的Ｐ型离子扩散至第一多晶硅层。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关于一种非挥发性存储器(Non-Volatile Memory)的制造方法，且特别是有关于一种具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法。其中，在可程序且可抹除只读存储器、可电抹除且可程序只读存储器以及闪存中都包括有一用来储存电荷的浮置栅极。且通常此浮置栅极的材质大都是使用掺有N型杂质的多晶硅。关于公知非挥发性存储器元件与其制造流程的详细说明如下。附图说明图1A至图1C所示，为公知一种非挥发性存储器的制造流程剖面示意图。请参照图1A，首先在一基底100上形成一隧穿氧化层102。之后，在隧穿氧化层102上形成一多晶硅材质的浮置栅极104。接着，请参照图1B，以浮置栅极104为一植入罩幕，进行一N型离子植入步骤，以在浮置栅极104两侧的基底100中形成一N型的埋入式漏极106。由于在形成埋入式漏极106的离子植入步骤过程中，会同时使浮置栅极104中也掺入N型离子。因此，便使得浮置栅极104呈现N型的导电型态。之后，请参照图1C，在隧穿氧化层102与浮置栅极104上形成一共形的介电层108，其作为一栅极间介电层之用。最后，再于介电层108上形成一控制栅极110。然而，由于公知的非挥发性存储器的浮置栅极为N型的导电型态。因此，在存储器元件程序化过程中注入浮置栅极中的电子，其部分位于浮置栅极与隧穿氧化层界面的电子，可能会脱离浮置栅极而经由隧穿氧化层隧穿至基底中，造成浮置栅极产生漏电流。而此漏电流的情形将会使浮置栅极存储数据的能力受到限制。本专利技术的另一目的就是提供一种具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，以提高浮置栅极存储数据的能力。为达到上述目的，本专利技术提出一种具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，此方法首先在一基底上形成一隧穿氧化层。并且在隧穿氧化层上形成图案化的一第一多晶硅层，其中第一多晶硅层为一未经掺杂的多晶硅层。接着，在第一多晶硅层两侧的基底中形成一埋入式漏极。并且于隧穿氧化层上形成一绝缘层，覆盖住第一多晶硅层，然后再以一化学机械研磨法或一回蚀刻法移除部分绝缘层，直到第一多晶硅层暴露出来，以在埋入式漏极上方的隧穿氧化层上形成一绝缘结构。接着，在第一多晶硅层的表面上形成图案化的一第二多晶硅层，其中第一多晶硅层与第二多晶硅层共同作为一浮置栅极。之后，进行一P型离子植入步骤，以在第二多晶硅层中植入一P型离子。然后，在第二多晶硅层与绝缘结构的表面上形成一介电层。并且在介电层上形成一控制栅极。其中此控制栅极也可以是一P型的控制栅极。之后，在后续其它热工艺的过程中，第二多晶硅层中的P型离子将会扩散至第一多晶硅层中，而使整个浮置栅极皆呈现P型的导电型态。本专利技术的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，由于其浮置栅极呈P型导电型态，因此储存于浮置栅极中的电子会与电洞结合，而降低了电子脱离浮置栅极的机会。本专利技术的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，由于其浮置栅极呈P型导电型态，因此可减少浮置栅极产生漏电流的情形，进而提高浮置栅极存储数据的能力。本专利技术的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，由于P型离子仅植入在第二多晶硅层，而未植入于第一多晶硅层。因此，后续于进行热工艺时，可避免离子由第一多晶硅层中扩散至隧穿氧化层。100、200基底102、202隧穿氧化层104、214浮置栅极106、208埋入式漏极108、218介电层110、220控制栅极204、205、212多晶硅层206光阻层210绝缘结构216P型离子植入步骤请参照图2A，首先在一基底200上形成一隧穿层202，其中隧穿层202例如是一氧化硅材质的隧穿层。接着在隧穿层202上形成一第一多晶硅层204。第一多晶硅层204也可以其它导电材质取代。在本实施例中，第一多晶硅层204是一未掺杂的多晶硅层，且其厚度例如是400埃至800埃，较佳的是600埃左右。之后，请参照图2B，在第一多晶硅层204上形成一图案化的光阻层206，并以此光阻层206为一蚀刻罩幕进行一蚀刻工艺，以形成图案化的第一多晶硅层205。之后，再以光阻层206为一植入罩幕进行一离子植入步骤，以在第一多晶硅层205两侧的基底200中形成一埋入式漏极208。然后，请参照图2C，将光阻层206移除。接着，在埋入式漏极208上方的隧穿层202上形成一绝缘结构210。其中，绝缘结构210的材质例如是氧化硅。且形成绝缘结构210的方法例如是先于隧穿层202上形成一绝缘层(未绘示)并覆盖住第一多晶硅层，之后再以一化学机械研磨法或一回蚀刻法移除部分绝缘层，直到第一多晶硅层205暴露出来。接着，请参照图2D，在第一多晶硅层205的表面上形成图案化的一第二多晶硅层212。其中第二多晶硅层212的厚度例如是800埃至1200埃，较佳的是1000埃左右。在此，第二多晶硅层212的材质也可以其它导电材质取代之。而第二多晶硅层212的宽度略大于第一多晶硅层205的宽度，以使两多晶硅层205、212形成一似T形的结构，而共同作为一浮置栅极214用。之后，请参照图2E，进行一P型离子植入步骤216，以在第二多晶硅层212中植入一P型离子。其中，于第二多晶硅层212中所植入的P型离子例如是硼离子(B+)或者是二氟化硼离子(BF2+)。且P型离子植入步骤216的一离子植入剂量例如是1013～1014/cm2。而P型离子植入步骤216的一离子植入能量例如是20～40KeV。然后，请参照图2F，在第二多晶硅层212与绝缘结构210的表面上形成一共形的介电层218，其作为一栅极间介电层用。而介电层218例如是一氧化硅-氮化硅-氧化硅(ONO)堆栈层。之后，请参照图2G，在介电层218上形成一控制栅极220。其中，控制栅极220的材质例如是多晶硅。且控制栅极220也可以是一P型多晶硅材质的控制栅极220。而在后续所进行的热工艺过程中，第二多晶硅层212中的P型离子将会扩散至第一多晶硅层205中，以使整个浮置栅极214皆呈现P型导电型态。如此，即完成具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制作。由于本专利技术的非挥发性存储器的浮置栅极214呈P型导电型态，因此在存储器元件程序化过程中当电子注入浮置栅极214时，此电子将会与P型浮置栅极214中的电洞结合，而降低了电子脱离浮置栅极214的机会。如此，可降低储存于浮置栅极214中的电子经由隧穿层202而隧穿至基底200中的情形。而由于本专利技术的非挥发性存储器的浮置栅极214呈P型导电型态，因此相较于公知N型浮置栅极，其漏电流量可减少数个级数(Order)之多。因此，本专利技术的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器具有较佳的存储数据能力。另外，由于本专利技术的第一多晶硅层205为未掺杂的多晶硅层，且P型离子植入步骤216仅将离子植入于第二多晶硅层212中。因此，后续在进行热工艺时，P型离子仅会由第二多晶硅层212扩散至第一多晶硅层205。如此，可避免P型杂质由第一多晶硅层205扩散至隧穿层202。综合以上所述，本专利技术具有下列优点1.本专利技术的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，可降低储存于浮置栅极中的电子发生脱离浮置栅极的机会。2.本专利技术的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，可减少浮置栅极产生漏电流的情形。3.本专利技术的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有Ｐ型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该方法包括： 在一基底上形成一隧穿层； 在该隧穿层上形成图案化的一第一导电层； 在该第一导电层两侧的该基底中形成一埋入式漏极； 在该埋入式漏极上方的该隧穿层上形成一绝缘结构； 在该第一导电层的表面上形成图案化的一第二导电层，其中该第一导电层与该第二导电层共同作为一浮置栅极； 进行一Ｐ型离子植入步骤，以在该第二导电层中植入一Ｐ型离子； 在该第二导电层与该绝缘结构的表面形成一介电层；以及 在该介电层上形成一控制栅极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该方法包括在一基底上形成一隧穿层；在该隧穿层上形成图案化的一第一导电层；在该第一导电层两侧的该基底中形成一埋入式漏极；在该埋入式漏极上方的该隧穿层上形成一绝缘结构；在该第一导电层的表面上形成图案化的一第二导电层，其中该第一导电层与该第二导电层共同作为一浮置栅极；进行一P型离子植入步骤，以在该第二导电层中植入一P型离子；在该第二导电层与该绝缘结构的表面形成一介电层；以及在该介电层上形成一控制栅极。2.如权利要求1所述的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，更包括进行一热工艺，以使该第二导电层中的该P型离子扩散至该第一导电层中。3.如权利要求1所述的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该P型离子包括硼离子或二氟化硼离子。4.如权利要求1所述的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该P型离子植入步骤的一离子植入剂量为1013～1014/cm2。5.如权利要求1所述的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该P型离子植入步骤的一离子植入能量为20～40KeV。6.如权利要求1所述的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该第一导电层的材质包括未经掺杂的多晶硅。7.如权利要求6所述的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该第一导电层的厚度为400埃至800埃。8.如权利要求1所述的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该第二导电层的材质包括多晶硅。9.如权利要求8所述的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该第二导电层的厚度为800埃至1000埃。10.如权利要求1所述的具有P型浮置栅极的非挥发性存储器的制造方法，其特征是，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宏穗，邹年凯，卢道政，张国华，
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[中国|台湾]