[發明專利]用于在存儲器結構中形成自對準共源極的方法和裝置

有效

• 申請號: 200710042205.6
• 申請日: 2007-06-19
• 公開（公告）號: CN101330056A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 吳佳特;李紹彬;高建玉
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247;H01L21/265
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳煒

技術領域

本發明一般涉及存儲器的制造工藝，尤其涉及用于在存儲器結構中形成自對準共源極的方法和裝置。

背景技術

在諸如快閃存儲器的存儲器制造工藝中，采用了自對準共源極(SAS)的結構。如圖2所示，示出了待形成SAS的典型閃存單元的局部剖視圖，它是以圖1中的A-A′平面所獲得的截面圖。通常在形成自對準共源極結構之前，如圖3所示(圖3是以圖1中的B-B′平面所獲得的截面圖)，在字線形成之前，通過有源區光刻和有源區蝕刻，會在基底表面會形成相互交替的有源區(AA)以及淺槽隔離區(STI)。在之后的工藝中，各個組件都在有源區的區域進行制造，這些組件之間用淺槽隔離區隔開以防止組件之間陰電學上的相互干擾而失效。圖2是圖1沿AA’線的剖面圖，參考圖2，在基底10生成氧化層12，隨后在其上依次生成第一多晶層14、介電層16和第二多晶層18而形成多層結構，然后通過對多層結構圖案化等步驟而在基底形成源極區域20和漏極區域22，而源漏之間的多層結構就形成了字線。這樣就可以在源極區域20開始形成自對準共源極的工藝。

如圖4所示，示出了現有技術中形成自對準共源極的方法的流程圖。首先進行第一次光刻以覆蓋漏極區域22(步驟401)，這可以通過在具有字線的基底10以及部分字線上涂覆光刻膠以形成光阻層并對光阻層進行顯影而形成源區圖形而實現，之后對源極區域20進行雜質離子注入(步驟402)。隨后，將光阻層去除后對整個結構進行退火(步驟403)，退火后進行第二次光刻(步驟404)，該過程類似于第一次光刻，從而形成由光阻層組成的共源區圖形。然后對光阻層未覆蓋的源極區域進行蝕刻(步驟405)，之后進行第二次雜質離子注入(步驟406)，最后在將光阻層去除后對整個結構進行退火(步驟407)以在源極區域20形成自對準共源極。

在上述過程中，由于傳統共源區離子注入劑量很高，注入離子束是垂直于基底。為了獲得穩定均勻的共源極阻值，源區離子注入需要分兩次進行，這樣就需要兩次光刻，第一次主要針對水平有源區進行一次離子注入，所以光刻后沒有蝕刻過程直接進行離子注入。第二次光刻后先對淺槽隔離區進行蝕刻以去除此區域的氧化物，然后進行離子注入使得各個源極區域連通以形成共源區域。這樣在傳統工藝中需要兩次光刻和兩次退火。這樣的工藝過程只適合0.18微米或以上的技術制程，且成本較高。

此外，在快閃存儲器中使用的SAS結構必須將其阻值保持在低于特定閾值(例如300ohm/sq)以下的水平以提高擦除性能。然而，在當前半導體產業中，一直有一種趨勢，即追求更高的組件密度和更高的速度，以獲得高性能高容量的快閃存儲器。為了滿足這些需求，芯片中器件的特征尺寸也將不斷地按比例縮小。所謂的按比例縮小即按比例縮小組件結構和電路尺寸以制造更小的組件，而這些縮小的參數系根據其原來較大而為縮小的組件而來。當制造技術達到0.18μm或更高要求時，SAS的關鍵尺寸(CD)就必須隨著工藝要求而減小。而如果仍然采用以上形成SAS的離子注入方案，即離子束以豎直方向(垂直于基底表面的方向)進入源極區域20(如圖5所示)，這就會導致源極線電阻的突然增加。通常在SAS?CD從0.24μm減小到0.20μm(或更小)時，SAS電阻就會從低值(比如300ohm/sq)升高到一個較高的值(比如大于1000ohm/sq)。這就使得在減小組件尺寸的同時無法保持原有的擦除性能。

發明內容

本發明致力于解決以上現有技術中存在的問題而提供一種新穎的用于在存儲器結構中形成自對準共源極的方法和裝置。

根據本發明，提供一種用于在存儲器結構中形成自對準共源極的方法，包括以下步驟：在基底上形成多條字線，其中每條字線的兩側分別為源極區域和漏極區域；在所述源極區域進行光刻以形成光阻層，其中所述光阻層覆蓋所述漏極區域；對所述光阻層未覆蓋的源極區域進行蝕刻以將所有源極區域連通為共源區域；以及通過離子束對所述共源區域進行離子注入以形成所述自對準共源極，所述離子束的入射方向與基底表面的法線相隔一傾斜角。

在以上用于在存儲器結構中形成自對準共源極的方法中，較佳地，還包括以下步驟：在所述進行離子注入的步驟后去除所述光阻層；以及對所述基底進行退火。

在以上用于在存儲器結構中形成自對準共源極的方法中，較佳地，所述進行離子注入的步驟包括以下步驟：以第一入射方向和/或以第二入射方向進行離子注入，其中，所述第一入射方向和所述第二入射方向分別位于所述基底表面的法線的兩側，并分別與所述法線相隔第一傾斜角和第二傾斜角。