[發(fā)明專利]襯底摻雜結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810420939.1
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108615675B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許文山;方欣欣
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/266;H01L29/10
• 代理公司: 上海盈盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31294
• 代理人: 董琳

本發(fā)明涉及一種襯底摻雜結(jié)構(gòu)及其形成方法，包括：提供襯底，包括隔離區(qū)域和第一摻雜阱區(qū)域；在襯底表面形成暴露出所述隔離區(qū)域以及所述第一摻雜阱區(qū)域的第一圖形化掩膜層；以第一圖形化掩膜層為掩膜，對襯底進行場注入，在所述隔離區(qū)域內(nèi)以及第一摻雜阱區(qū)域內(nèi)同時形成場摻雜區(qū)；以所述第一圖形化掩膜層為掩膜，對襯底進行第一摻雜離子注入，在所述隔離區(qū)域內(nèi)以及第一摻雜阱區(qū)域內(nèi)同時形成第一摻雜區(qū)；在襯底表面形成暴露出第一摻雜阱區(qū)域的第二圖形化掩膜層；以第二圖形化掩膜層為掩膜，對襯底進行第二離子注入，在第一摻雜阱區(qū)域內(nèi)形成第二摻雜區(qū)，第一摻雜區(qū)位于所述第二摻雜區(qū)內(nèi)。上述方法能夠提高器件性能，且無需增加光罩的數(shù)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種襯底摻雜結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)

近年來，閃存(Flash Memory)存儲器的發(fā)展尤為迅速。閃存存儲器的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重寫等優(yōu)點，因而在微機、自動化控制等多項領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。3D NAND Flash存儲器是一種基于平面NAND閃存的新型產(chǎn)品，這種產(chǎn)品的主要特色是垂直堆疊了多層數(shù)據(jù)存儲單元，將平面結(jié)果轉(zhuǎn)化為立體結(jié)構(gòu)，可打造出存儲容量比同類NAND技術(shù)高達數(shù)倍的存儲設(shè)備。該技術(shù)可支持在更小的空間內(nèi)容納更高存儲容量，進而帶來很大程度的成本節(jié)約、能耗降低，以及大幅的性能提升以全面滿足眾多消費類移動設(shè)備和要求最嚴苛的企業(yè)部署的需求。

在3D Flash存儲器的工藝中，由于外圍電路需要接近30V的高壓，所以在字符線解碼器(XDEC)等電路中，相鄰的高壓器件之間的漏極之間的漏電流是一個較為嚴重的問題，影響存儲器的性能。

為了解決這個問題，現(xiàn)有技術(shù)中，會在相鄰高壓器件之間的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(STI)下方進行一道場注入，來抑制相鄰高壓器件之間的穿通漏電流。為了進行這道場注入工藝，需要額外增加一張光罩，用于定義場摻雜區(qū)域，這就導(dǎo)致存儲器的工藝成本增加。

如何在不增加工藝成本的前提下，避免高壓器件之間的漏電流，是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種襯底摻雜結(jié)構(gòu)及其形成方法，在不增加光罩數(shù)量的同時，形成摻雜結(jié)構(gòu)并提高器件性能，尤其適用于存儲器。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種襯底摻雜結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底包括隔離區(qū)域和第一摻雜阱區(qū)域；在所述襯底表面形成暴露出所述隔離區(qū)域以及所述第一摻雜阱區(qū)域的第一圖形化掩膜層；以所述第一圖形化掩膜層為掩膜，對所述襯底進行場注入，在所述隔離區(qū)域內(nèi)以及第一摻雜阱區(qū)域內(nèi)同時形成場摻雜區(qū)；以所述第一圖形化掩膜層為掩膜，對所述襯底進行第一摻雜離子注入，在所述隔離區(qū)域內(nèi)以及第一摻雜阱區(qū)域內(nèi)同時形成第一摻雜區(qū)；在所述襯底表面形成暴露出所述第一摻雜阱區(qū)域的第二圖形化掩膜層；以所述第二圖形化掩膜層為掩膜，對所述襯底進行第二離子注入，在所述第一摻雜阱區(qū)域內(nèi)形成第二摻雜區(qū)，所述第一摻雜區(qū)位于所述第二摻雜區(qū)內(nèi)。

可選的，所述襯底還包括第二摻雜阱區(qū)域；所述第二圖形化掩膜層還暴露出所述第二摻雜阱區(qū)域；以所述第二圖形化掩膜層為掩膜，對所述襯底進行第二離子注入時，在所述第一摻雜阱區(qū)域和第二摻雜阱區(qū)域內(nèi)同時形成第二摻雜區(qū)。

可選的，所述第一摻雜區(qū)位于所述場摻雜區(qū)上方。

可選的，還包括：在所述襯底的隔離區(qū)域內(nèi)形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離區(qū)域內(nèi)的場摻雜區(qū)位于所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)下方。

可選的，所述場摻雜區(qū)的摻雜離子為硼，深度范圍為

可選的，所述第一摻雜離子注入包括依次進行的閾值調(diào)整注入和防穿通離子注入，所述第一摻雜區(qū)包括防穿通摻雜區(qū)和閾值調(diào)整摻雜區(qū)，所述防穿通摻雜區(qū)位于所述閾值調(diào)整摻雜區(qū)下方。