[發(fā)明專利]存儲(chǔ)裝置及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410099069.4
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN104934426A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛家倩
• 申請（專利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/8247
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體元件及其制造方法，且特別是有關(guān)于一種存儲(chǔ)裝置及其制造方法。

背景技術(shù)

內(nèi)存可以分為易失性內(nèi)存（Volatile?memory）與非易失性內(nèi)存（Non-volatile?memory）兩類。易失性內(nèi)存在電源供應(yīng)中斷后，其內(nèi)存所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)便會(huì)消失；而非易失性內(nèi)存即使電源供應(yīng)中斷，其內(nèi)存所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)并不會(huì)消失，重新供電后，就能夠讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。因此，非易失性內(nèi)存可廣泛地應(yīng)用在電子產(chǎn)品，尤其是可攜帶性產(chǎn)品。

隨著存儲(chǔ)裝置的集成度提高與尺寸縮小，存儲(chǔ)裝置的漏電流（Leakage?current）也跟著增加。當(dāng)存儲(chǔ)裝置的井區(qū)中摻雜硼時(shí)，其邊界區(qū)域的硼容易向外擴(kuò)散（Out-Diffusion），以致井區(qū)邊界區(qū)域的硼的摻雜濃度小于井區(qū)中間區(qū)域的硼的摻雜濃度。如此一來，當(dāng)操作存儲(chǔ)裝置時(shí)，其臨界電壓（Threshold?Voltage,Vt）則會(huì)隨著井區(qū)內(nèi)不同的摻雜濃度而有所變動(dòng)。當(dāng)臨界電壓的變動(dòng)增大時(shí)，存儲(chǔ)裝置的可靠性（Reliability）則會(huì)隨之降低。

由于先前技術(shù)是在井區(qū)的邊界區(qū)域進(jìn)行額外的離子注入工藝以補(bǔ)償井區(qū)的邊界區(qū)域向外擴(kuò)散后的摻雜濃度。然而，此技術(shù)方案卻會(huì)造成井區(qū)上的隧穿介電層的表面損傷且降低隧穿介電層的應(yīng)力（Stress），使得其臨界電壓位移（Vt?shift）。為了改善臨界電壓位移的現(xiàn)象，則必須增加隧穿介電層的厚度。但隧穿介電層的厚度增加會(huì)導(dǎo)致其操作電壓增加，此結(jié)果并不樂見于高集成度的元件上。因此，如何減少存儲(chǔ)裝置的漏電流且改善其臨界電壓的均勻性（Uniformity）則成為一門極需解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種存儲(chǔ)裝置及其制造方法，可改善存儲(chǔ)裝置的臨界電壓的均勻性。

本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。一種存儲(chǔ)裝置，包括：井區(qū)，位于襯底中；隧穿介電層，位于該井區(qū)上；第一導(dǎo)體層，位于該隧穿介電層上；隔離結(jié)構(gòu)，位于該第一導(dǎo)體層、該隧穿介電層、該井區(qū)以及該襯底中；以及阻障層，位于該隔離結(jié)構(gòu)與該井區(qū)之間。

本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

較佳的，前述的存儲(chǔ)裝置，更包括：柵間介電層，位于該第一導(dǎo)體層的頂面與該隔離結(jié)構(gòu)的頂面上；以及第二導(dǎo)體層，位于該柵間介電層上。

較佳的，前述的存儲(chǔ)裝置，其中該阻障層更延伸位于該隔離結(jié)構(gòu)與該第一導(dǎo)體層之間。

較佳的，前述的存儲(chǔ)裝置，其中該阻障層包括含氮材料。

較佳的，前述的存儲(chǔ)裝置，其中該含氮材料包括氮化硅或氮氧化硅。

本發(fā)明的目的還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。一種存儲(chǔ)裝置的制造方法，包括：提供襯底；在該襯底中形成井區(qū)；在該井區(qū)上形成隧穿介電層；在該隧穿介電層上形成第一導(dǎo)體層；在該第一導(dǎo)體層、該隧穿介電層、該井區(qū)以及該襯底中形成溝渠；以及進(jìn)行表面處理工藝，使得該溝渠的側(cè)面與底面上形成阻障層。

本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。

較佳的，前述的存儲(chǔ)裝置的制造方法，其中該表面處理工藝包括氮化處理、氮氧化處理或等離子體處理。

較佳的，前述的存儲(chǔ)裝置的制造方法，其中該表面處理工藝包括氮化處理，且該氮化處理包括熱處理、等離子體處理或氮氧化處理。

較佳的，前述的存儲(chǔ)裝置的制造方法，其中該阻障層包括含氮材料。

較佳的，前述的存儲(chǔ)裝置的制造方法，其中該含氮材料包括氮化硅或氮氧化硅。

借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明存儲(chǔ)裝置及其制造方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果：本發(fā)明可利用上述阻障層來防止或減少井區(qū)與第一導(dǎo)體層中摻雜的摻質(zhì)向外擴(kuò)散，減少井區(qū)與第一導(dǎo)體層的摻質(zhì)的摻雜濃度在邊界區(qū)域與中間區(qū)域的差異。如此一來，井區(qū)與第一導(dǎo)體層的邊界區(qū)域較不會(huì)產(chǎn)生漏電流的現(xiàn)象，進(jìn)而改善本發(fā)明的存儲(chǔ)裝置的臨界電壓的均勻性以及隧穿電流的均勻性。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖,詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1A至圖1G為依照本發(fā)明實(shí)施例所繪示的存儲(chǔ)裝置的制造流程剖面示意圖。

【主要元件符號說明】

10：溝渠???????????????????????????????????????????20：隔離結(jié)構(gòu)