[發(fā)明專利]閃存器件的多晶字線頂端區(qū)域的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910055433.6
• 申請日: 2009-07-27
• 公開（公告）號: CN101969049A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于紹欣;陳建利;韓永召;郭佳衢;蔡信裕
• 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: H01L21/8249
• 分類號: H01L21/8249;H01L21/768;H01L21/265
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，特別涉及一種閃存器件(flash)的多晶字線頂端區(qū)域的制作方法。

背景技術(shù)

閃存器件作為存儲器件的一種，被廣泛應(yīng)用。在閃存器件中，需要對多晶進行刻蝕，形成若干條字線(WL，Word?Line)層，并且該多晶字線的頂端排列成圣誕樹形狀，以連接接觸孔與上層的金屬層互連。在閃存器件制作過程中，為了引離在后段工藝中對金屬的離子刻蝕過程中所產(chǎn)生電荷損傷，需要對多晶WL層頂端區(qū)域中的奇數(shù)字線多晶通過雙二極管結(jié)構(gòu)(DD，Double?Diode)連接到器件硅襯底上。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)閃存器件的奇數(shù)多晶字線頂端區(qū)域(包括多晶字線及其連接的雙二極管)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，包括：

步驟1、在P型器件硅襯底101上形成雙阱，即形成N阱和P阱；

在本步驟中，形成的N阱由深層N阱和N阱組成，結(jié)深比所形成的P阱的結(jié)深要深，比如深一倍以上；這樣形成的NP結(jié)可以承受更高的電壓；

步驟2、在P型器件硅襯底101上形成淺槽隔離(STI)102；

步驟3、形成奇數(shù)多晶字線，其中奇數(shù)多晶字線頂端成圣誕樹形狀，以通過接觸孔經(jīng)上層的金屬層與雙二極管結(jié)構(gòu)連接；

步驟4、通過離子注入先后形成P型源極區(qū)103和P型漏極區(qū)105、N型柵極區(qū)104，形成雙二極管結(jié)構(gòu)；

步驟5、對奇數(shù)多晶字線、P型源極區(qū)103、N型柵極區(qū)104和P型漏極區(qū)105形成接觸孔后，其中奇數(shù)多晶字線和P型源極區(qū)103分別通過接觸孔與同一金屬層107連接；

在本步驟中，將奇數(shù)多晶字線通過接觸孔經(jīng)上層的金屬層與雙二極管結(jié)構(gòu)連接了。

在圖1中，示出了通過接觸孔106和金屬層107互連的在STI?102形成的奇數(shù)多晶字線上和P型源極區(qū)103。

在該結(jié)構(gòu)中，雙二極管的區(qū)域為P型源極區(qū)103和N阱形成的PN結(jié)，以及N阱和P型器器件硅襯底101形成的NP結(jié)。

與奇數(shù)多晶字線不同，閃存器件的偶數(shù)多晶字線不與雙二極管結(jié)構(gòu)相連接。

雖然奇數(shù)多晶字線相連接的雙二極管結(jié)構(gòu)對減輕閃存器件制作過程中的離子損傷有很大幫助，但是，這樣制作的閃存器件在應(yīng)用時，由于奇數(shù)多晶字線中雙二極管區(qū)域PN結(jié)較淺，容易形成擊穿，出現(xiàn)漏電流，從而導(dǎo)致加在與其相連接的奇數(shù)多晶字線上的電壓下降。具體地，正常情況下，通過外圍電路在多晶字線上施加10V電壓，由于多晶電阻的存在，在該多晶字線的頂端的壓降為9.5V左右，這個時候閃存器件是能夠正常工作的。但是由于雙二極管結(jié)構(gòu)的漏電流的存在，在與其相連接的奇數(shù)多晶字線的頂端的壓降會大大降低到7～8伏，而偶數(shù)多晶字線由于沒有與雙二極管相連接，所以其頂端壓降仍保持在9.5伏左右，這樣，奇數(shù)多晶字線和偶數(shù)多晶字線上的壓降不匹配，而導(dǎo)致閃存器件在應(yīng)用端，譬如在存儲數(shù)據(jù)時很容易出現(xiàn)失效。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種閃存器件的多晶字線頂端區(qū)域的制作方法，該方法能夠保證所制造的閃存器件在應(yīng)用端具有更好的可靠性。

為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的：

一種閃存器件的多晶字線頂端區(qū)域的制作方法，適用于閃存器件的多晶字線及連接的雙二極管結(jié)構(gòu)的制作，包括：

在P型硅襯底上形成N阱、深層N阱和P阱；

在P型硅襯底上形成淺溝槽隔離STI；

在STI上形成多晶字線，其中奇數(shù)多晶字線頂端成圣誕樹形狀，通過上層的接觸孔經(jīng)金屬層與雙二極管結(jié)構(gòu)連接；

在STI中通過離子注入，先后在P型源極區(qū)和N阱之間形成P型輕摻雜區(qū)、P型源極區(qū)和P型漏極區(qū)以及N型柵極區(qū)，構(gòu)成雙二極管結(jié)構(gòu)；

對奇數(shù)多晶字線、P型源極區(qū)、N型柵極區(qū)和P型漏極區(qū)形成上層接觸孔后，其中奇數(shù)多晶字線和P型源極區(qū)分別通過上層接觸孔與同一金屬層連接。

所述P型輕摻雜區(qū)的摻雜物質(zhì)為硼或氟化硼。

所述P型輕摻雜區(qū)的離子注入采用的能量為15～25千電子伏特，劑量為1.5～2.5×103原子/每平方厘米，垂直無傾斜角度注入。

所述P型輕摻雜區(qū)的離子注入是和閃存器件的外圍CMOS電路采用輕摻雜漏LDD工藝的離子注入同時進行的。