[發明專利]反熔絲存儲單元及其制作方法

在審

• 申請號: 201910745176.2
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN112397516A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 馮鵬;李雄
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L27/112
• 分類號: H01L27/112;H01L21/8246;G11C17/16
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發明實施例涉及一種反熔絲存儲單元及其制作方法，反熔絲存儲單元包括：襯底，所述襯底上具有選擇柵極結構；第一摻雜區和第二摻雜區，所述第一摻雜區和所述第二摻雜區分別位于選擇柵極結構相對兩側的所述襯底內，所述第一摻雜區和所述第二摻雜區的摻雜離子類型相同；位于所述第一摻雜區上的反熔絲柵介質層和位于所述反熔絲柵介質層上的反熔絲柵極；第三摻雜區，所述第三摻雜區位于所述第二摻雜區與所述選擇柵極結構之間，所述第三摻雜區的與所述第二摻雜區的摻雜離子類型相同，且所述第三摻雜區的摻雜離子濃度小于所述第二摻雜區的摻雜離子濃度。本發明可以降低電場對選擇柵介質層的損傷，從而提高反熔絲存儲單元中選擇晶體管的可靠性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種反熔絲存儲單元及其制作方法。

背景技術

存儲器裝置通?？梢苑譃橐资源鎯ζ餮b置和非易失性存儲裝置。非易失性存儲裝置又可以分成只讀存儲器(read only memory，ROM)、單次可編程存儲器(one timeprogrammable memory，OTP memory)以及可重復讀寫存儲器。其中，單次可編程存儲器可以類分為熔絲型(fuse type)以及反熔絲型(anti-fuse type)。

在DRAM(動態隨機存取存儲器，Dynamic Random Access Memory)等半導體器件中，一般通過使用冗余單元來替代不能正常工作的缺陷單元，以修復缺陷地址。在存儲缺陷地址的過程中，通常使用反熔絲存儲器來存儲信息。

反熔絲存儲器的最小單元通常由一個反熔絲晶體管和一個選擇晶體管構成。反熔絲存儲器的工作原理是根據反熔絲柵介質層是否被擊穿來存儲數據1或0，因此，反熔絲存儲器能夠使原本電學隔離的兩個元件選擇性地進行電學連接?，F有技術中，在反熔絲存儲器編寫過程中，選擇晶體管的源/漏端瞬間承受反熔絲晶體管傳遞過來的高電壓，造成選擇柵介質層的損傷，影響選擇晶體管的可靠性。

發明內容

本發明實施例提供一種反熔絲存儲單元及其制作方法，解決當反熔絲柵介質層發生介質擊穿時，源/漏承受瞬間高壓造成選擇柵極結構損壞的問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種反熔絲存儲單元，包括：襯底，襯底上具有選擇柵極結構；第一摻雜區和第二摻雜區，第一摻雜區和第二摻雜區分別位于選擇柵極結構相對兩側的襯底內，第一摻雜區和第二摻雜區的摻雜離子類型相同；位于第一摻雜區上的反熔絲柵介質層和位于反熔絲柵介質層上的反熔絲柵極；第三摻雜區，第三摻雜區位于第二摻雜區與選擇柵極結構之間，第三摻雜區的摻雜離子類型與第二摻雜區的摻雜離子類型相同，且第三摻雜區的摻雜離子濃度小于第二摻雜區的摻雜離子濃度。

本發明實施例還提供了一種反熔絲存儲單元的制作方法，包括：提供襯底，所述襯底上具有選擇柵極結構，所述選擇柵極結構相對兩側的襯底內分別形成有第一摻雜區和第二摻雜區，所述第一摻雜區和所述第二摻雜區的摻雜離子類型相同；在形成所述第二摻雜區之前形成第三摻雜區，所述第三摻雜區位于所述襯底內且與所述第二摻雜區相接觸，所述第三摻雜區的摻雜離子類型與所述第二摻雜區的摻雜離子類型相同，且所述第三摻雜區的摻雜離子濃度小于第二摻雜區的摻雜離子濃度。

與現有技術相比，本發明實施例提供的技術方案具有以下優點：

本發明實施例提供一種反熔絲存儲單元，在選擇柵極結構與第二摻雜區之間設置第三摻雜區，第三摻雜區與第二摻雜區的摻雜離子類型相同，即在第一摻雜區與選擇柵極結構之間未設置LDD結構。當反熔絲柵介質層發生介質擊穿時，第一摻雜區承受瞬時高電壓。由于LDD結構的存在會增加選擇柵極結構與第一摻雜區之間的強電場區的交疊區域面積，因此當第一摻雜區與選擇柵極結構之間未設置LDD結構時，第一摻雜區承受的瞬時高電壓形成的強電場區與選擇柵極結構的交疊區域面積減小，降低了強電場對選擇柵極結構的直接損傷。