[發明專利]一種OTP存儲單元及其制作方法

有效

• 申請號: 201110413801.7
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN103165614A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 蔡建祥;許宗能;杜鵬;周瑋
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/8247
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種OTP存儲單元，其特征在于，包括：

半導體襯底；

位于所述半導體襯底上的柵介質層；

位于所述柵介質層上的柵極；

位于所述柵極周圍的氮化硅側墻結構；

位于所述柵極與所述氮化硅側墻結構之間的側壁介質層；

以及位于所述柵極兩側的源極和漏極；

其中，所述氮化硅側墻結構用于存儲電子。

2.根據權利要求1所述的OTP存儲單元，其特征在于：所述半導體襯底為單晶硅襯底。

3.根據權利要求1所述的OTP存儲單元，其特征在于：所述柵介質層的材料為氧化硅或高介電常數材料。

4.根據權利要求1所述的OTP存儲單元，其特征在于：所述柵極的材料為多晶硅。

5.根據權利要求1所述的OTP存儲單元，其特征在于：所述側壁介質層的材料為氧化硅。

6.根據權利要求1所述的OTP存儲單元，其特征在于：所述氮化硅側墻結構的厚度為500-1000nm。

7.根據權利要求1所述的OTP存儲單元，其特征在于：所述側壁介質層的厚度為50-100nm。

8.一種OTP存儲單元的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在半導體襯底上形成一層柵介質層，再在所述柵介質層上形成一層柵極材料層；

步驟二、將所述柵極材料層圖形化，形成柵極；

步驟三、在所述柵極的側壁形成側壁介質層；

步驟四、在側壁形成有側壁介質層的柵極上沉積氮化硅，使氮化硅將柵極和側壁介質層完全包裹；

步驟五、利用刻蝕工藝去除多余的氮化硅，在側壁形成有側壁介質層的柵極周圍形成氮化硅側墻結構；

步驟六、在所述柵極兩側形成源極和漏極。

9.根據權利要求8所述的OTP存儲單元的制作方法，其特征在于：步驟一中，所述半導體襯底為單晶硅襯底；所述柵極材料層為多晶硅層。

10.根據權利要求8所述的OTP存儲單元的制作方法，其特征在于：步驟二中，利用光刻和刻蝕工藝將所述柵極材料層圖形化形成柵極。

11.根據權利要求8所述的OTP存儲單元的制作方法，其特征在于：先在所述柵極材料層表面形成保護層后，再進行步驟二的圖形化操作，直到完成步驟六之后再去除所述保護層，露出柵極，以便進行后續的電極連接。

12.根據權利要求11所述的OTP存儲單元的制作方法，其特征在于：在所述柵極材料層表面沉積高溫氧化層作為所述保護層。

13.根據權利要求8所述的OTP存儲單元的制作方法，其特征在于：步驟三中，利用熱氧化法在所述柵極側壁形成側壁介質層。

14.根據權利要求8所述的OTP存儲單元的制作方法，其特征在于：步驟六中，采用離子注入在所述柵極兩側未被氮化硅側墻結構覆蓋的半導體襯底內形成源極和漏極。