一种高效编程的半浮栅晶体管及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高效编程的半浮栅晶体管及其制备方法。该高效编程的半浮栅晶体管，包括：衬底，其形成有P阱区、N阱区和U型槽，其中，N阱区位于P阱区上方，U型槽贯穿N阱区；半浮栅介质层，形成在U型槽表面并延伸覆盖一侧的部分N阱区表面，且在另一侧形成有窗口；半浮栅，覆盖半浮栅介质层并完全填充U型槽，且在窗口处与N阱区相接触；控制栅介质层、控制栅和掩膜层，控制栅介质层覆盖半浮栅，控制栅和掩膜层依次形成在控制栅介质层上；分离栅介质层和分离栅，分离栅介质层形成在N阱区表面并延伸覆盖部分掩膜层表面，分离栅覆盖分离栅介质层并填充分离栅区域；源区和漏区，分别形成在控制栅和分离栅两侧，N阱区中。N阱区中。N阱区中。

【技术实现步骤摘要】
一种高效编程的半浮栅晶体管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种高效编程的半浮栅晶体管及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着器件尺寸越来越小，集成电路芯片中使用的1T1C结构的DRAM器件面临着越来越多的问题，如64ms的刷新时间，且电容器的电容值须保持在一定数值之上来保证足够长的电荷保持时间，但随着集成电路特征尺寸的缩小，大电容的制造越来越困难，且占据了巨大的制造成本。半浮栅晶体管作为一种新型的存储器件，不同于传统的1T1C结构的DRAM器件，它在CMOS工艺中集成了一个嵌入式隧穿晶体管，在适当的操作电压下，通过嵌入式隧穿晶体管的沟道及半浮栅窗口完成对半浮栅区域的电荷编程和擦除，整个擦写过程无需电容便可实现传统1T1C结构的DRAM全部功能，成本大幅降低，读写速度更快，是未来DRAM领域极具竞争力的器件之一。
[0003]从半浮栅晶体管的工作原理可知，半浮栅的窗口结构及大小对器件的编程效率有着重要的影响。由于多晶硅和硅的刻蚀没有选择比，一般在刻蚀半浮栅窗口时，会在窗口处残余部分的氧化硅作为多晶硅的刻蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效编程的半浮栅晶体管制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在衬底中离子注入形成P阱区和N阱区，N阱区形成在P阱区上方，刻蚀形成U形槽，U形槽贯穿N阱区；形成第一氧化硅层和半浮栅，第一氧化硅层覆盖U形槽表面及部分N阱区表面，且在U形槽外侧的N阱区表面形成窗口；半浮栅覆盖第一氧化硅层，在窗口处于N阱区表面接触；淀积第二氧化硅层、第二多晶硅层和掩膜层，进行边缘刻蚀，刻蚀出控制栅区域及分离栅区域，在窗口处残余有部分第一氧化硅层；对暴露于空气中的多晶硅及硅进行氧化，形成第三氧化硅层，而后刻蚀去除窗口处残余的第一氧化硅层和第三氧化硅层，彻底打通嵌入式隧穿晶体管沟道与半浮栅存储层的编程通道；淀积分离栅介质层，使其覆盖器件表面，淀积第三多晶硅层，使其覆盖分离栅介质层并完全填充分离栅区域，进行边缘刻蚀及中间刻蚀，形成控制栅、分离栅以及源漏区；形成侧墙，进行源漏离子注入，同时对第三多晶硅层和第二多晶硅层实现N型离子掺杂，形成高效编程的半浮栅晶体管。2.根据权利要求1所述的高效编程的半浮栅晶体管制备方法，其特征在于，形成第一氧化硅层和半浮栅的步骤包括：淀积第一氧化硅层和半浮栅区域内的第一多晶硅层；之后刻蚀去除U型槽外侧的部分第一氧化硅层，使部分N阱区表面露出，形成窗口；然后回填部分第一多晶硅层，进行半浮栅区域的离子注入，对第一多晶硅层进行化学机械抛光，形成半浮栅。3.根据权利要求1所述的高效编程的半浮栅晶体管制备方法，其特征在于，进行边缘刻蚀及中...

【专利技术属性】
技术研发人员：晁鑫，王晨，陈琳，孙清清，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：