[發明專利]單層多晶硅可電除可程序只讀存儲單元的制造方法

有效

• 申請號: 200610108416.0
• 申請日: 2006-08-02
• 公開（公告）號: CN101118878A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 陳榮慶;董明宗
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247;H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明涉及一種非揮發性存儲單元、其形成方法與操作方法，且特別是涉及一種單層多晶硅可電除可程序只讀存儲單元(single-poly?EEPROM?cell)、其制造方法以及其操作方法。

背景技術

隨著消費性電子產品大受歡迎的影響，于電源關閉的狀態下，仍可以保留所儲存的數據與數據的非揮發性存儲器(non-volatile?memory)，被廣泛的應用于各種電子裝置中，包括多媒體或是可攜式多媒體應用裝置，例如數字相機、隨身聽或是可攜式電話等。而將非揮發性存儲器與其它元件整合工藝，例如與互補式金屬氧化物半導體、邏輯元件、高壓元件與低壓元件整合工藝，成為目前制造發展的趨勢之一。

現有的可電除可程序只讀存儲器(Electrically?Erasable?ProgrammableRead-Only?Memory；EEPROM)，為一種非揮發性存儲器。一般EEPROM胞具有兩個相互堆棧的柵極，包括以多晶硅(poly-silicon)所制作用來儲存電荷的浮置柵，以及用來控制數據存取的多晶硅控制柵。其中浮置柵通常處于“浮置”的狀態，沒有和任何線路相連接，而控制柵則通常與字線相接。且控制柵堆棧于浮置柵之上，而于控制柵與浮置柵之間以一介電層電性隔離彼此。

由于現有的可電除可程序只讀存儲器具有兩相互堆棧的多晶硅柵極，其階梯高度(step?height)大于于其它單層多晶硅元件的階梯高度，因此增加了可電除可程序只讀存儲器與其它元件整合工藝上的困難。除此之外，為整合工藝兩層多晶硅可電除可程序只讀存儲器與單層多晶硅元件，所需要使用的光掩模較多，工藝步驟也較為復雜。

發明內容

本發明的目的就是在提供一種耗盡型(或稱空乏型)單層多晶硅可電除可程序只讀存儲單元的制造方法，可以使單層多晶硅可電除可程序只讀存儲單元與高壓元件整合工藝。

本發明的又一目的是提供一種耗盡型單層多晶硅可電除可程序只讀存儲單元，具有較廣的操作電壓范圍，因此易于鑲入其它元件中。

本發明的再一目的是提供一種耗盡型單層多晶硅可電除可程序只讀存儲單元的程序化方法，可得到優選的程序化穩定性。

本發明的另一目的是提供一種耗盡型單層多晶硅可電除可程序只讀存儲單元的抹除化方法，以提供優選的抹除化結果。

本發明提出一種耗盡型單層多晶硅可電除可程序只讀存儲單元的形成方法。此方法包括：提供具有一浮置區與一控制區的一基底，分別于該浮置區與該控制區的該基底中形成一隔離深阱區以及一深阱區，其中該隔離深阱區與該深阱區具有相同導電類型。之后，于該隔離深阱區中，以及該隔離深阱區與該深阱區之間的該基底中，分別形成一阱區以及一隔離阱區。分別于該阱區的該基底的表面以及該深阱區的該基底的表面形成一耗盡摻雜區以及一存儲單元注入區。于該基底上形成橫跨該浮置區與該控制區的一浮置柵結構，其中該浮置柵結構分別裸露部分該耗盡摻雜區與部分該存儲單元注入區，且該浮置柵結構包括一浮置柵、一柵間介電層與一穿遂介電層，而該柵間介電層位于該存儲單元注入區與該浮置柵之間，該穿遂介電層位于該耗盡摻雜區與該浮置柵之間。最后，進行一摻雜工藝以分別于裸露的部分耗盡摻雜區以及裸露的部分存儲單元注入區中形成一源極/漏極區以及一重摻雜區。

依照本發明的實施例所述的耗盡型單層多晶硅可電除可程序只讀存儲單元的形成方法，其中形成該耗盡摻雜區與該存儲單元注入區的方法包括進行一中電流注入工藝(medium?current?implantation?process)。而此中電流注入工藝的一摻雜能量約為90～140keV。