專利名稱：具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)存的制造方法，且特別涉及一種具有浮置柵(Floating gate)的內(nèi)存組件的制造方法。
具有浮置柵結(jié)構(gòu)的內(nèi)存組件，例如是可電抹除且可程序只讀存儲(chǔ)器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM)以及閃存(Flash memory)，在可寫入、可抹除、以及斷電后仍可保存數(shù)據(jù)之外，還具有集成度高的優(yōu)點(diǎn)。因此是個(gè)人計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備所廣泛采用的內(nèi)存組件。
上述具有浮置柵結(jié)構(gòu)的內(nèi)存組件在進(jìn)行程序化(Program)時(shí)，其中一種方法稱為信道熱電子注入(Channel hot electron iniection)法，信道熱電子注入法是在控制柵(Control gate)上施加正電壓(例如是12V)以使信道(channel)打開，同時(shí)在漏極上施加一中間水平的電壓(例如是6V)以形成從源極至漏極的電場，當(dāng)源極與漏極間的偏壓相當(dāng)大時(shí)，在信道上便會(huì)產(chǎn)生過多的熱電子，部分的熱電子會(huì)穿越穿隧氧化層(Tunneling oxide)，由其邊緣進(jìn)入浮置柵以進(jìn)行程序化。
在集成度提高的情況下，使得內(nèi)存組件中的存儲(chǔ)單元配列位置相當(dāng)?shù)慕咏?，例如在使用單晶體管存儲(chǔ)單元(One transistor cell，1T cell)技術(shù)的內(nèi)存組件中，以信道熱電子注入法對(duì)其中的一個(gè)存儲(chǔ)單元A進(jìn)行程序化時(shí)，對(duì)于存儲(chǔ)單元A必須在控制柵施加高電壓以及同時(shí)在漏極上施加電壓，然而在內(nèi)存組件中，與存儲(chǔ)單元A鄰接，并未進(jìn)行程序化的存儲(chǔ)單元B的漏極，與存儲(chǔ)單元A的漏極連接于同一條位線上，由于受到漏極連結(jié)效應(yīng)(Drain coupling)的影響，在存儲(chǔ)單元B的浮置柵上也會(huì)感應(yīng)到電流，而造成存儲(chǔ)單元B產(chǎn)生漏電流的現(xiàn)象，此現(xiàn)象稱之為漏極開關(guān)漏電流(Drain-turn-on leakage)。而且，隨著內(nèi)存組件信道長度(Channel length)的縮短，內(nèi)存組件的漏極開關(guān)漏電流現(xiàn)象將隨之更加嚴(yán)重。因此，漏極開關(guān)漏電流的存在，將導(dǎo)致組件可靠度(Reliability)的問題。
因此，本發(fā)明提供一種具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，能夠避免發(fā)生漏極開關(guān)漏電流的現(xiàn)象，提高組件的可靠度。
本發(fā)明提供一種具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，能夠應(yīng)用在縮小尺寸(Scale down)的內(nèi)存組件，提高內(nèi)存組件的集成度。
本發(fā)明提出一種具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，提供一個(gè)基底，再對(duì)該基底進(jìn)行一信道摻雜步驟，以使預(yù)定形成的內(nèi)存組件的實(shí)際起始電壓值大于預(yù)定形成的內(nèi)存組件的預(yù)定起始電壓值。接著，依序在基底上形成堆棧柵以及源/漏極區(qū)以完成內(nèi)存組件的制作。由于在信道摻雜步驟中，提高對(duì)基底的摻雜濃度，使得實(shí)際起始電壓隨之相對(duì)提高，而通過實(shí)際起始電壓的提高防止漏極開關(guān)漏電流的現(xiàn)象。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，本發(fā)明的特征是在對(duì)基底進(jìn)行信道摻雜步驟時(shí)，提高植入的劑量以提高基底的摻雜濃度，進(jìn)而提高后續(xù)形成的內(nèi)存組件的實(shí)際起始電壓，以避免漏極開關(guān)漏電流現(xiàn)象的發(fā)生。
此外，依照本發(fā)明的具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，在尺寸縮小以及集成度提高時(shí)，也能夠避免漏極開關(guān)漏電流現(xiàn)象的發(fā)生，因此十分適合應(yīng)用在制造尺寸縮小的內(nèi)存組件上，提高內(nèi)存組件的集成度。
為使本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2，是在具有浮置柵的內(nèi)存組件中，信道長度以及摻雜劑量對(duì)漏極開關(guān)漏電流的關(guān)系示意圖，而在圖2中摻雜劑量的大小關(guān)系同樣為○＞●＞▲＞◆＞■。通過圖2可以得知，在信道長度變短時(shí)，漏極開關(guān)漏電流的數(shù)值會(huì)隨之變大。然而漏極開關(guān)漏電流的數(shù)值大小，除了信道長度本身的影響之外，尚受到離子摻雜劑量的影響，當(dāng)離子摻雜劑量低時(shí)，漏極開關(guān)漏電流的數(shù)值隨著信道長度的縮短呈現(xiàn)相當(dāng)明顯的增大趨勢，而當(dāng)離子摻雜濃度高時(shí)，即使信道長度縮短，此時(shí)也能夠抑制漏極開關(guān)漏電流的增加。
因此，將上述的結(jié)果應(yīng)用于具有浮置柵的內(nèi)存組件的制作時(shí)，請(qǐng)參照?qǐng)D3A，提供一基底100，且在基底100上具有淺溝道隔離結(jié)構(gòu)102以與組件的其余部分區(qū)隔。接著，對(duì)基底100進(jìn)行一信道摻雜步驟104，以使后續(xù)形成的內(nèi)存組件的實(shí)際的初始起始電壓值大于預(yù)定形成的內(nèi)存組件的預(yù)定的初始起始電壓值。信道摻雜步驟104例如包括第一井區(qū)植入步驟、第二井區(qū)植入步驟以及起始電壓調(diào)整植入步驟，其中第一井區(qū)植入步驟例如使用離子植入法，以150至350起千電子伏特左右的能量，植入劑量為1×1013至2.5×1013/cm2左右的P型摻質(zhì)。第二井區(qū)植入步驟例如使用離子植入法，以100至150千電子伏特左右的能量，植入劑量為3×1013至6.5×1013/cm2左右的P型摻質(zhì)。且起始電壓調(diào)整植入步驟例如使用離子植入法，以20至70千電子伏特左右的能量，植入劑量為5×1012至25×1012/cm2左右的硼離子，抑或是以100至400千電子伏特左右的能量，植入劑量為5×1012至25×1012/cm2左右的BF2離子。而信道摻雜步驟對(duì)基底的摻雜濃度為1.5×1018至5.5×1018/cm3左右。
由于在此步驟中，對(duì)基底100進(jìn)行信道摻雜步驟104時(shí)提高植入的劑量，使得基底100的摻雜濃度提高，進(jìn)而使得后續(xù)形成的內(nèi)存組件的實(shí)際起始電壓值大于預(yù)定形成的內(nèi)存組件的預(yù)定起始電壓值。而通過實(shí)際的初始起始電壓的提高，避免漏極開關(guān)漏電流現(xiàn)象的發(fā)生。
接著，請(qǐng)參照

圖1B，在基底100上形成堆棧柵106，其中堆棧柵106是由穿隧氧化層、浮置柵、氧化介電層、控制柵所形成，再在堆棧柵106兩側(cè)的基底100中形成源/漏極108，再依照公知的工藝形成具有浮置柵的內(nèi)存件，其中所形成的具有浮置柵的內(nèi)存組件例如是可電抹除且可程序只讀存儲(chǔ)器以及閃存其中任一。在通過前述的信道摻雜步驟104調(diào)整初始起始電壓后，此時(shí)最后所形成的實(shí)際的初始起始電壓例如為3.5至5.5伏特左右，大于公知未調(diào)整時(shí)的1.5至3伏特。
綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在對(duì)基底進(jìn)行起始電壓調(diào)整步驟時(shí)提高離子植入的劑量。使得基底的摻雜濃度提高，進(jìn)而提高后續(xù)形成的具有浮置柵的內(nèi)存組件的初始起始電壓。而即使內(nèi)存組件的信道長度縮短，也能夠通過初始起始電壓的提高，避免漏極開關(guān)漏電流現(xiàn)象的發(fā)生。
此外，由于本發(fā)明的具有浮置柵的內(nèi)存的制造方法，能夠通過初始起始電壓的提高，避免漏極開關(guān)漏電流的發(fā)生，因此十分適合應(yīng)用在尺寸縮小的內(nèi)存組件上，進(jìn)而提高內(nèi)存組件的集成度。
雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作少許的更動(dòng)與潤飾，但本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，其特征在于該方法包括下列步驟提供一基底；對(duì)該基底進(jìn)行一信道摻雜步驟，該信道摻雜步驟使預(yù)定形成的該具有浮置柵的內(nèi)存組件的一實(shí)際起始電壓值大于預(yù)定形成的該具有浮置柵的內(nèi)存組件的一預(yù)定的起始電壓值；在該基底上形成一堆棧柵；在該基底中形成一源/漏極區(qū)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，其特征在于該信道摻雜步驟包括一第一井區(qū)植入步驟、一第二井區(qū)植入步驟、一起始電壓調(diào)整植入步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，其特征在于該第一井區(qū)植入步驟包括使用離子植入法，以150至350千電子伏特左右的能量，植入劑量為1×1013至2.5×1013/cm2左右的P型摻質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，其特征在于該第二井區(qū)植入步驟包括使用離子植入法，植入能量在100至150千電子伏特左右，植入摻質(zhì)為P型摻質(zhì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2項(xiàng)所述的具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，其中該起始電壓調(diào)整植入步驟包括使用離子植入法，以20至70千電子伏特左右的能量，植入劑量為5×1012至25×1012/cm2左右的硼離子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法，其特征在于該起始電壓調(diào)整植入步驟包括使用離子植入法，以100至400千電子伏特左右的能量，植入劑量為5×1012至25×1012/cm2左右的BF2。
7. 一種降低具有浮置柵的內(nèi)存組件的漏極開關(guān)漏電流的方法，其特征在于該方法包括下列步驟提供一基底；對(duì)該基底進(jìn)行一信道摻雜步驟，該信道摻雜步驟使預(yù)定形成的該具有浮置柵的內(nèi)存組件的一實(shí)際起始電壓值大于預(yù)定形成的該具有浮置柵的內(nèi)存組件的一預(yù)定的起始電壓值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的降低具有浮置柵的內(nèi)存組件的漏極開關(guān)漏電流的方法，其特征在于該信道摻雜步驟包括一第一井區(qū)植入步驟、一第二井區(qū)植入步驟、一起始電壓調(diào)整植入步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的降低具有浮置柵的內(nèi)存組件的漏極開關(guān)漏電流的方法，其特征在于該第一井區(qū)植入步驟包括使用離子植入法，以150至350千電子伏特左右的能量，植入劑量為1×1013至2.5×1013/cm2左右的P型摻質(zhì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的降低具有浮置柵的內(nèi)存組件的漏極開關(guān)漏電流的方法，其特征在于該第二井區(qū)植入步驟包括使用離子植入法，以100至150千電子伏特左右的能量植入，植入摻質(zhì)為P型摻質(zhì)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的降低具有浮置柵的內(nèi)存組件的漏極開關(guān)漏電流的方法，其特征在于該起始電壓調(diào)整植入步驟包括使用離子植入法，以20至70千電子伏特左右的能量，植入劑量為5×1012至25×1012/cm2左右的硼離子。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的降低具有浮置柵的內(nèi)存組件的漏極開關(guān)漏電流的方法，其特征在于該起始電壓調(diào)整植入步驟包括使用離子植入法，以100至400千電子伏特左右的能量，植入劑量為5×1012至25×1012/cm2左右的BF2。
全文摘要
一種具有浮置柵的內(nèi)存組件的制造方法,提供一個(gè)基底,并對(duì)基底進(jìn)行一信道摻雜步驟,以使預(yù)定形成的內(nèi)存組件的實(shí)際起始電壓值大于預(yù)定形成的內(nèi)存組件的預(yù)定起始電壓值。接著,依序在基底上形成堆棧柵以及源/漏極區(qū)以完成內(nèi)存組件的制作。通過實(shí)際起始電壓值的提高,避免漏極開關(guān)漏電流的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1327264SQ0112935
公開日2001年12月19日 申請(qǐng)日期2001年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月13日
發(fā)明者范左鴻, 盧道政, 蔡文哲, 潘正圣 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司