【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及半导体结构的形成方法。
技术介绍
1、nor flash是一种非易失闪存技术，nor flash的特点是芯片内执行(execute inplace，简称xip)，这样应用程序可以直接在flash闪存内运行，不必再把代码读到系统ram中，nor flash具有很高的传输效率。
2、然而，现有工艺制造的nor flash器件仍然会存在一些潜在的问题或瓶颈。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构及半导体结构的形成方法，以提升nor flash器件的性能。
2、为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底包括存储区；位于存储区上的隧穿氧化层以及位于隧穿氧化层上的浮栅极层，所述浮栅极层内具有增强离子和界面离子；位于浮栅极层上的控制栅结构，所述控制栅结构横跨所述浮栅极层。
3、可选的，所述增强离子包括n型离子，所述n型离子包括磷离子或砷离子。
4、可选的，所述界面离子包括电中性离子，所述电中性离子包括第iva族离子或第viia族离子，所述第iva族离子包括碳离子、硅离子，所述第viia族离子包括氟离子或碳氟离子；所述界面离子抑制所述浮栅极层的晶粒在退火过程中生长。
5、可选的，所述控制栅结构包括栅介质层和位于栅介质层上的控制栅极层。
6、可选的，所述浮栅极层平行于第一方向，所述控制栅结构平行于第二方向，所述第一
7、可选的，所述浮栅极层的材料包括多晶硅；所述控制栅极层的材料包括多晶硅。
8、相应地，本专利技术技术方案还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括存储区；在存储区上形成隧穿氧化层和位于隧穿氧化层上的浮栅极层，所述浮栅极层内具有增强离子和界面离子；在浮栅极层上形成控制栅结构，所述控制栅结构横跨所述浮栅极层。
9、可选的，所述增强离子包括n型离子，所述n型离子包括磷离子或砷离子。
10、可选的，所述界面离子包括电中性离子，所述电中性离子包括第iva族离子或第viia族离子，所述第iva族离子包括碳离子、硅离子，所述第viia族离子包括氟离子或碳氟离子。
11、可选的，在存储区上形成隧穿氧化层和浮栅极层的方法包括：在衬底上形成硬掩膜结构，所述硬掩膜结构内具有若干平行于第一方向的第一凹槽，所述第一凹槽暴露出衬底表面，所述第一方向平行于衬底表面；以所述硬掩膜结构为掩膜刻蚀所述衬底，在衬底内形成第二凹槽；在第一凹槽内和第二凹槽内形成初始隔离结构；形成初始隔离结构之后，去除所述硬掩膜结构，在初始隔离结构内形成若干第三凹槽；在第三凹槽内形成隧穿氧化材料层以及位于隧穿氧化材料层上的浮栅极材料层；对所述浮栅极材料层进行离子注入，使所述浮栅极材料层内具有增强离子和界面离子；对所述浮栅极材料层进行离子注入之后，对浮栅极材料层进行退火处理，所述界面离子抑制所述浮栅极材料层的晶粒在退火过程中生长；对浮栅极材料层进行退火处理之后，平坦化所述浮栅极材料层和隧穿氧化材料层，直至暴露出隔离结构顶部表面，在第三凹槽内形成隧穿氧化层和位于隧穿氧化层上的浮栅极层。
12、可选的，对所述浮栅极材料层进行离子注入的方法包括：对所述浮栅极材料层进行界面离子的注入；对所述浮栅极材料层进行界面离子的注入之后，对所述浮栅极材料层进行增强离子的注入。
13、可选的，对所述浮栅极材料层进行离子注入的方法包括：对所述浮栅极材料层进行增强离子的注入；对所述浮栅极材料层进行增强离子的注入之后，对所述浮栅极材料层进行界面离子的注入。
14、可选的，对所述浮栅极材料层进行离子注入的方法包括：对所述浮栅极材料层同时进行增强离子和界面离子的注入。
15、可选的，对所述浮栅极材料层进行离子注入之前，还包括：在浮栅极材料层上形成保护层。
16、可选的，所述保护层的材料包括氧化硅。
17、可选的，形成所述保护层的工艺包括化学气相沉积工艺或热氧化工艺。
18、可选的，所述保护层的厚度范围为1纳米～2纳米。
19、可选的，所述控制栅结构包括栅介质层和位于栅介质层上的控制栅极层；所述控制栅结构的形成方法包括：形成隧穿氧化层和浮栅极层之后，去除浮栅极层侧壁的初始隔离结构，暴露出所述浮栅极层侧壁表面和顶部表面，并形成位于第二凹槽内的隔离结构；在浮栅极层侧壁表面和顶部表面形成栅介质层；在栅介质层表面形成控制栅极层，所述控制栅极层平行于第二方向，所述第二方向平行于衬底表面，且所述第二方向与第一方向垂直。
20、可选的，所述衬底还包括外围区；在形成控制栅结构的同时，还包括：在外围区上形成外围栅极结构。
21、与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
22、本专利技术的技术方案，通过在浮栅极材料层内注入界面离子，所述界面离子能够分布在浮栅极材料层的晶粒晶界处，分布在晶粒晶界处的界面离子能够抑制浮栅极材料层的晶粒在后续的退火过程中生长，从而浮栅极材料层的晶粒大小均匀，使得增强离子在浮栅极材料层中的分布均匀，并可减少增强离子扩散到隧穿氧化层及界面处的机会，能够提升存储区上存储单元阈值电压的均匀性，提高半导体结构的可靠性和良率。
23、进一步，所述界面离子包括电中性离子，所述电中性离子包括第iv族离子。所述界面离子能够不影响所述浮栅极层的电性能。
24、进一步，对浮栅极材料层进行离子注入之前，在浮栅极材料层上形成保护层。所述保护层用于后续在退火过程中阻挡多晶硅材料层内增强离子的溢出，减少退火腔室被污染的情况。
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1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述增强离子包括N型离子，所述N型离子包括磷离子或砷离子。
3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述界面离子包括电中性离子，所述电中性离子包括第IVA族离子或第VIIA族离子，所述第IVA族离子包括碳离子、硅离子，所述第VIIA族离子包括氟离子或碳氟离子；所述界面离子抑制所述浮栅极层的晶粒在退火过程中生长。
4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述控制栅结构包括栅介质层和位于栅介质层上的控制栅极层。
5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述浮栅极层平行于第一方向，所述控制栅结构平行于第二方向，所述第一方向和第二方向平行于衬底表面，且所述第一方向和第二方向相互垂直。
6.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述浮栅极层的材料包括多晶硅；所述控制栅极层的材料包括多晶硅。
7.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述增
9.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述界面离子包括电中性离子，所述电中性离子包括第IVA族离子或第VIIA族离子，所述第IVA族离子包括碳离子、硅离子，所述第VIIA族离子包括氟离子或碳氟离子。
10.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在存储区上形成隧穿氧化层和浮栅极层的方法包括：在衬底上形成硬掩膜结构，所述硬掩膜结构内具有若干平行于第一方向的第一凹槽，所述第一凹槽暴露出衬底表面，所述第一方向平行于衬底表面；以所述硬掩膜结构为掩膜刻蚀所述衬底，在衬底内形成第二凹槽；在第一凹槽内和第二凹槽内形成初始隔离结构；形成初始隔离结构之后，去除所述硬掩膜结构，在初始隔离结构内形成若干第三凹槽；在第三凹槽内形成隧穿氧化材料层以及位于隧穿氧化材料层上的浮栅极材料层；对所述浮栅极材料层进行离子注入，使所述浮栅极材料层内具有增强离子和界面离子；对所述浮栅极材料层进行离子注入之后，对浮栅极材料层进行退火处理，所述界面离子抑制所述浮栅极材料层的晶粒在退火过程中生长；对浮栅极材料层进行退火处理之后，平坦化所述浮栅极材料层和隧穿氧化材料层，直至暴露出隔离结构顶部表面，在第三凹槽内形成隧穿氧化层和位于隧穿氧化层上的浮栅极层。
11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述浮栅极材料层进行离子注入的方法包括：对所述浮栅极材料层进行界面离子的注入；对所述浮栅极材料层进行界面离子的注入之后，对所述浮栅极材料层进行增强离子的注入。
12.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述浮栅极材料层进行离子注入的方法包括：对所述浮栅极材料层进行增强离子的注入；对所述浮栅极材料层进行增强离子的注入之后，对所述浮栅极材料层进行界面离子的注入。
13.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述浮栅极材料层进行离子注入的方法包括：对所述浮栅极材料层同时进行增强离子和界面离子的注入。
14.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述浮栅极材料层进行离子注入之前，还包括：在浮栅极材料层上形成保护层。
15.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料包括氧化硅。
16.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述保护层的工艺包括化学气相沉积工艺或热氧化工艺。
17.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述保护层的厚度范围为1纳米～2纳米。
18.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述控制栅结构包括栅介质层和位于栅介质层上的控制栅极层；所述控制栅结构的形成方法包括：形成隧穿氧化层和浮栅极层之后，去除浮栅极层侧壁的初始隔离结构，暴露出所述浮栅极层侧壁表面和顶部表面，并形成位于第二凹槽内的隔离结构；在浮栅极层侧壁表面和顶部表面形成栅介质层；在栅介质层表面形成控制栅极层，所述控制栅极层平行于第二方向，所述第二方向平行于衬底表面，且所述第二方向与第一方向垂直。
19.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述衬底还包括外围区；在形成控制栅结构的同时，还包括：在外围区上形成外围栅极结构。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述增强离子包括n型离子，所述n型离子包括磷离子或砷离子。
3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述界面离子包括电中性离子，所述电中性离子包括第iva族离子或第viia族离子，所述第iva族离子包括碳离子、硅离子，所述第viia族离子包括氟离子或碳氟离子；所述界面离子抑制所述浮栅极层的晶粒在退火过程中生长。
4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述控制栅结构包括栅介质层和位于栅介质层上的控制栅极层。
5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述浮栅极层平行于第一方向，所述控制栅结构平行于第二方向，所述第一方向和第二方向平行于衬底表面，且所述第一方向和第二方向相互垂直。
6.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述浮栅极层的材料包括多晶硅；所述控制栅极层的材料包括多晶硅。
7.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述增强离子包括n型离子，所述n型离子包括磷离子或砷离子。
9.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述界面离子包括电中性离子，所述电中性离子包括第iva族离子或第viia族离子，所述第iva族离子包括碳离子、硅离子，所述第viia族离子包括氟离子或碳氟离子。
10.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在存储区上形成隧穿氧化层和浮栅极层的方法包括：在衬底上形成硬掩膜结构，所述硬掩膜结构内具有若干平行于第一方向的第一凹槽，所述第一凹槽暴露出衬底表面，所述第一方向平行于衬底表面；以所述硬掩膜结构为掩膜刻蚀所述衬底，在衬底内形成第二凹槽；在第一凹槽内和第二凹槽内形成初始隔离结构；形成初始隔离结构之后，去除所述硬掩膜结构，在初始隔离结构内形成若干第三凹槽；在第三凹槽内形成隧穿氧化材料层以及位于隧穿氧化材料层上的浮栅极材料层；对所述浮栅极材料层进行离子注入，使所述浮栅极材料层内具有增强离子和界面离子；对所述浮栅极材料层进行离子注入之后，对浮栅极材料层进行退火处理，所述界面离子抑制...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴凯，边雅娜，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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