[發(fā)明專利]有源區(qū)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810041882.0
• 申請日: 2008-08-19
• 公開（公告）號: CN101656256A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡建祥
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及與非邏輯(以下簡稱NAND)閃存器件的制作領(lǐng)域，尤其涉及NAND的源選擇柵接觸孔下的有源區(qū)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

NAND閃存器件是目前消費類電子產(chǎn)品市場中一種常見的存儲器件，屬于電壓控制型器件。該器件基于隧道效應(yīng)，通過對自身浮置柵極進(jìn)行充電和放電，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入和擦除。

請參閱圖1所示NAND涉及源選擇柵(Source?Selection?Gate：SSG)部分的版圖示意圖。如圖1所示的版圖示意了制作在半導(dǎo)體襯底內(nèi)的有源區(qū)。有源區(qū)分第一類有源區(qū)：用于制作存儲單元器件的有源區(qū)；第二類有源區(qū)：非存儲單元器件制作區(qū)域的有源區(qū)，類似于第二類有源區(qū)。圖1所示的第一類有源區(qū)以NAND器件存儲單元有源區(qū)51為例，第二類有源區(qū)以阱引出有源區(qū)52為例描述目前有源區(qū)存在的問題。源選擇柵4位于存儲單元有源區(qū)51和阱引出有源區(qū)52上。存儲單元有源區(qū)51上制作其互連結(jié)構(gòu)—有源區(qū)接觸孔12。源選擇柵4上制作有對應(yīng)的互連結(jié)構(gòu)—源選擇柵接觸孔11。源選擇柵接觸孔11和有源區(qū)接觸孔12內(nèi)填充導(dǎo)電塞實現(xiàn)源選擇柵和第一類有源區(qū)與外部金屬布線層的連接。依據(jù)版圖設(shè)計規(guī)則，以圖1所示的版圖為例，與存儲單元有源區(qū)51交疊的源選擇柵4部分上不能制作源選擇柵接觸孔，因此在不增加源選擇柵額外面積的情況下，選擇與阱引出有源區(qū)52交疊的源選擇柵4部分上制作源選擇柵接觸孔11。

請參閱2所示沿圖1所示版圖AA′方向?qū)?yīng)的器件橫截面示意圖。存儲單元有源區(qū)51和阱引出有源區(qū)52位于半導(dǎo)體襯底9內(nèi)。存儲單元有源區(qū)51之間或存儲單元有源區(qū)51與阱引出有源區(qū)52之間為隔離淺溝槽(Shallow?TrenchIsolation，STI)8。柵氧化層7位于具有存儲單元有源區(qū)51和阱引出有源區(qū)52的半導(dǎo)體襯底9表面。源選擇柵4位于柵氧化層7表面。上述的互連結(jié)構(gòu)：源選擇柵接觸孔11和有源區(qū)接觸孔12，是貫通層間介質(zhì)層6形成。層間介質(zhì)層6位于已制作源選擇柵4的柵氧化層7的表面，且覆蓋源選擇柵4。有源區(qū)接觸孔12和源選擇柵接觸孔11用于后續(xù)制程在有源區(qū)接觸孔12和源選擇柵接觸孔11內(nèi)填充導(dǎo)電塞。這樣實現(xiàn)存儲單元有源區(qū)51和源選擇柵4與外部金屬布線層的連接。

如圖2所示，有源區(qū)接觸孔12和源選擇柵接觸孔11通常是采用干法蝕刻，來蝕刻層間介質(zhì)層6形成。干法蝕刻主要是離子蝕刻，即用蝕刻離子轟擊預(yù)定區(qū)域，蝕刻預(yù)定區(qū)域中物質(zhì)。在用蝕刻離子蝕刻層間介質(zhì)層6，以形成源選擇柵接觸孔11時，蝕刻離子將穿過源選擇柵接觸孔11沿著導(dǎo)電性材料的源選擇柵4，進(jìn)入源選擇柵接觸孔11下的柵氧化層7，這將使得柵氧化層7損傷。源選擇柵接觸孔下柵氧化層7的損傷會使得源選擇柵4與阱引出有源區(qū)52間絕緣隔離性較差，導(dǎo)致漏電流大，NAND閃存器件的功耗增加，且穩(wěn)定性變差的問題。

為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)通過對源選擇柵4進(jìn)行延伸，延伸出專門用于制作源選擇柵4的引出端的區(qū)域，從而避免將源選擇柵接觸孔11制作在類似于阱引出有源區(qū)52的第二類有源區(qū)上，解決上述問題。然而，現(xiàn)有技術(shù)解決該問題是以增大源選擇柵4的面積，進(jìn)而增加NAND閃存器件的面積為代價的。因此，該方法在很大程度上降低了NAND閃存器件面積小，存儲容量高的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種有源區(qū)結(jié)構(gòu)，可解決因源選擇柵互連結(jié)構(gòu)下柵氧化層損傷導(dǎo)致源選擇柵與第二類有源區(qū)之間漏電流大的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的有源區(qū)結(jié)構(gòu)，所涉及有源區(qū)為半導(dǎo)體襯底內(nèi)的第二類有源區(qū)，所述第二類有源區(qū)覆蓋有柵氧化層；所述柵氧化層上與第二類有源區(qū)位置對應(yīng)有源選擇柵；其特征在于，所述第二類有源區(qū)中還包括一絕緣物井區(qū)，所述絕緣物井區(qū)與用于連接源選擇柵的互連結(jié)構(gòu)的位置對應(yīng)。

本發(fā)明提供的有源區(qū)結(jié)構(gòu)在源選擇柵的互連結(jié)構(gòu)下對應(yīng)的有源區(qū)位置設(shè)置絕緣物井區(qū)，該絕緣物井區(qū)可進(jìn)一步提高源選擇柵與第二類有源區(qū)之間的絕緣隔離性。即使如背景技術(shù)部分所述，在離子蝕刻形成源選擇柵的互連結(jié)構(gòu)時損傷柵氧化層，降低源選擇柵與第二類有源區(qū)之間絕緣隔離性的情況下，該絕緣物井區(qū)可有效隔離源選擇柵與第二類有源區(qū)，解決柵氧化層損傷下漏電流大的問題。因此，本發(fā)明提供的有源區(qū)結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步解決因漏電流大導(dǎo)致的NAND閃存器件的功耗增加，且穩(wěn)定性變差的問題。

此外本發(fā)明提供的有源區(qū)結(jié)構(gòu)，無需對源選擇柵進(jìn)行任何延伸，從而無需增加源選擇柵的面積，符合NAND器件結(jié)構(gòu)緊湊，面積小的特點。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的有源區(qū)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。