改善一次性可编程存储器性能的半导体器件及其制造方法技术

技术编号:46103670 阅读:13 留言:0更新日期:2025-08-15 19:44
本发明专利技术提供一种改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,包括一半导体衬底,半导体衬底上形成有栅极结构,栅极结构的侧壁上形成有侧墙;金属硅化物区域,设置在半导体衬底和/或栅极结构上的预定区域;一接触刻蚀停止层,设置在半导体衬底、栅极结构和金属硅化物区域之上,接触刻蚀停止层包括:一富硅氧化物层,直接设置在半导体衬底、栅极结构和金属硅化物区域之上;以及一氮化物层,设置在富硅氧化物层之上;一层间介质层,设置在接触刻蚀停止层的氮化物层之上;以及接触通孔,贯穿层间介质层和接触刻蚀停止层延伸,以接触金属硅化物区域。本发明专利技术大幅提升了一次性可编程存储器的数据保持能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,特别是涉及一种改善一次性可编程存储器性能的半导体器件及其制造方法


技术介绍

1、一次性可编程(otp)存储器是现代集成电路中广泛应用的一种非易失性存储器,其存储单元的数据在编程后通常不能被再次改写。otp存储器因其结构简单、成本低廉、安全性高等优点,被广泛应用于代码存储、密钥存储、芯片配置信息存储、模拟电路修调等多种场景。

2、在半导体器件制造过程中,层间介质(inter-layer dielectric,ild)的结构和材料对器件的性能,特别是对于嵌入式存储器(如otp存储器)的性能,有着至关重要的影响。ild层用于隔离器件内部不同的导电层(例如,栅极、源漏区与上层金属互连线之间),其介电常数、应力、薄膜质量等特性会直接影响晶体管的性能参数以及存储单元的数据保持能力。接触刻蚀停止层(contact etch stop layer,cesl)通常沉积在有源区或多晶硅栅上、ild层之下,主要作用是在后续形成接触通孔(contact via)的刻蚀工艺中保护下方的硅化物或有源区,同时cesl的应力特性也会对下方晶体管的载流子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于:所述氮化物层为等离子体增强氮化硅层。

3.根据权利要求1所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于:所述层间介质层包括一通过高深宽比工艺形成的层和一通过等离子体增强化学气相沉积四乙氧基硅烷形成的层。

4.根据权利要求3所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于:所述通过高深宽比工艺形成的层设置在所述氮化物层之上,所述通过等离子体增强化学气相沉积四乙氧基硅烷形成的层设置在所述通过高深宽...

【技术特征摘要】

1.一种改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于:所述氮化物层为等离子体增强氮化硅层。

3.根据权利要求1所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于:所述层间介质层包括一通过高深宽比工艺形成的层和一通过等离子体增强化学气相沉积四乙氧基硅烷形成的层。

4.根据权利要求3所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于:所述通过高深宽比工艺形成的层设置在所述氮化物层之上,所述通过等离子体增强化学气相沉积四乙氧基硅烷形成的层设置在所述通过高深宽比工艺形成的层之上。

5.根据权利要求1所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于:所述富硅氧化物层的厚度为200埃至500埃。

6.根据权利要求1所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于:所述氮化物层的厚度为500埃至1000埃。

7.根据权利要求1所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件,其特征在于:所述金属硅化物区域包含选自钴、钛、镍和镍铂合金中的至少一种金属的硅化物。

8.一种改善一次性可编程存储器性能的半导体器件制造方法,应用于一半导体衬底,所述半导体衬底上已形成有栅极结构,所述栅极结构的侧壁上形成有侧墙,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件制造方法,其特征在于:在步骤一中,对所述半导体衬底进行硅化物阻挡刻蚀的方法包括:从所述预定区域移除一先前形成的硅化物阻挡层,所述硅化物阻挡层包含选自富硅氧化物、二氧化硅、氮氧化硅和氮化硅中的至少一种材料。

10.根据权利要求8所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件制造方法,其特征在于:步骤二包括:沉积一金属层覆盖所述预定区域;对所述半导体衬底进行退火处理,以使所述金属层与所述预定区域中的硅反应形成所述金属硅化物;以及去除未反应的所述金属层。

11.根据权利要求10所述的改善一次性可编程存储器性能的半导体器件制造方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢卫平蒋艳曹启鹏
申请(专利权)人:华虹半导体无锡有限公司
类型:发明
国别省市:

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