一種etox nor型閃存的結(jié)構(gòu)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]ET0X(EPROM with Tunnel Oxide 或者ErasabIe Programmable Read Only Memorywith Tunnel Oxide，可擦除可編程只讀寄存器隧道氧化層)NOR (或非)型閃存屬于一種非易失性閃存，其特點(diǎn)是應(yīng)用程序可以直接在閃存內(nèi)運(yùn)行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)隨機(jī)存儲器中，從而使其具有較高的傳輸效率，因此，該類型閃存的應(yīng)用比較廣泛。
[0003]目前，對于ETOX NOR型閃存，最先進(jìn)制程為45nm節(jié)點(diǎn)，原因是由于ETOX NOR型閃存的寫入機(jī)制為HCI (Hot Carrier Inject1n，熱載流子注入)效應(yīng)，但HCI效應(yīng)需要相應(yīng)器件的溝道足夠長以保證源漏極不短路，同時需要給電子足夠的電場來加速以提高電子的能量，所以要使ETOX NOR型閃存的微縮在45nm節(jié)點(diǎn)以下，在很大程度上受限于溝道長度。
[0004]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。在現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1所示，浮柵(Floating Gate)16位于形成在P型講區(qū)(P-Well )13中的表面溝道層14上方，在兩者之間存在隧道氧化層(Tunnel Oxide) 15，并且隧道氧化層15和浮柵16均為平面結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的ETOX NOR型閃存能夠正常工作，需要相應(yīng)的存儲單元的溝道長度(在此平面結(jié)構(gòu)下，存儲單元的溝道長度等于其浮柵的寬度)必須大于lOOnm，即浮柵的寬度也必須是大于lOOnm，因此，這個溝道長度的尺寸限定了 ETOX NOR型閃存只能微縮至45nm節(jié)點(diǎn)，而不能繼續(xù)微縮至45nm節(jié)點(diǎn)以下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)及其制作方法，在保證相應(yīng)的存儲單元的溝道長度足夠長的情況下，解決了現(xiàn)有技術(shù)中ET0XN0R型閃存不能繼續(xù)微縮至45nm節(jié)點(diǎn)以下的技術(shù)問題。
[0006]第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu),包括:
[0007]P型襯底；
[0008]位于所述P型襯底中的深N型阱區(qū)和P型阱區(qū)，其中，所述P型阱區(qū)位于所述深N型阱區(qū)上；
[0009]位于所述P型阱區(qū)中的第一溝槽；
[0010]位于所述P型阱區(qū)中的表面溝道層，以及襯在所述第一溝槽的內(nèi)壁和覆蓋在所述表面溝道層的表面的隧道氧化層；
[0011]位于所述隧道氧化層上的浮柵和位于所述隧道氧化層下的有源區(qū)；以及
[0012]位于所述浮柵上的多晶硅間電介質(zhì)層和位于所述多晶硅間電介質(zhì)層上的控制柵。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一溝槽的深度為500埃到2000埃。
[0014]進(jìn)一步地，所述P型襯底為P型硅襯底。
[0015]進(jìn)一步地，所述隧道氧化層的材料為二氧化硅。
[0016]第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)的制作方法，包括:
[0017]提供一 P型襯底；
[0018]在所述P型襯底中依次形成深N型阱區(qū)和P型阱區(qū)，其中，所述P型阱區(qū)在所述深N型阱區(qū)上；
[0019]對所述P型阱區(qū)進(jìn)行刻蝕，形成第一溝槽；
[0020]在所述P型阱區(qū)中形成表面溝道層，然后形成隧道氧化層，其中，所述隧道氧化層襯在所述第一溝槽的內(nèi)壁以及覆蓋在所述表面溝道層的表面；
[0021]依次在所述隧道氧化層上形成浮柵和在所述隧道氧化層下形成有源區(qū)；以及
[0022]在所述浮柵上依次形成多晶硅間電介質(zhì)層和控制柵。
[0023]進(jìn)一步地，對所述P型阱區(qū)進(jìn)行刻蝕，形成第一溝槽，包括:
[0024]在所述P型阱區(qū)上形成光刻膠層；
[0025]對所述光刻膠層進(jìn)行光刻，露出部分P型阱區(qū)；
[0026]對露出的部分P型阱區(qū)進(jìn)行刻蝕,形成第一溝槽；
[0027]去除所述光刻膠層。
[0028]進(jìn)一步地，所述第一溝槽的深度為500埃到2000埃。
[0029]進(jìn)一步地，所述P型襯底為P型硅襯底。
[0030]進(jìn)一步地，所述隧道氧化層的材料為二氧化硅。
[0031]本發(fā)明實施例提供的ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)及其制作方法，通過在P型阱區(qū)中形成第一溝槽，以及用后續(xù)形成的隧道氧化層和浮柵來填充第一溝槽，使得隧道氧化層和浮柵形成了與現(xiàn)有技術(shù)的平面結(jié)構(gòu)不同的立體結(jié)構(gòu)，并且使得與該立體結(jié)構(gòu)相應(yīng)的存儲單元的溝道長度由存儲單元的浮柵的寬度與浮柵埋入第一溝槽的深度之和來決定，這樣在保證存儲單元的溝道長度足夠長的情況下，可以減小存儲單元的浮柵的寬度，使浮柵的寬度微縮，從而可以使ET0XN0R型閃存能夠微縮至45nm節(jié)點(diǎn)以下。
【附圖說明】
[0032]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0033]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)的截面示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明實施例一的一種ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)的截面示意圖；
[0035]圖3是本發(fā)明實施例二的ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖；
[0036]圖4a_圖4f是本發(fā)明實施例二的ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)的制作方法的各階段對應(yīng)的結(jié)構(gòu)的截面示意圖；
[0037]圖5a-圖5c是實現(xiàn)圖3中步驟S303的各階段對應(yīng)的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0038]圖中的附圖標(biāo)記所分別指代的技術(shù)特征為:
[0039]11、P型襯底；12、深N型阱區(qū)；13、P型阱區(qū)；14、表面溝道層；15、隧道氧化層；16、浮柵；17、多晶硅間電介質(zhì)層；18、控制柵；
[0040]21、P型襯底；22、深N型阱區(qū)；23、P型阱區(qū)；24、表面溝道層；25、隧道氧化層；26、浮柵；27、多晶娃間電介質(zhì)層；28、控制柵；A、第一溝槽；
[0041]41、P型襯底；42、深N型阱區(qū)；43、P型阱區(qū)；44、表面溝道層；45、隧道氧化層；46、浮柵；47、多晶娃間電介質(zhì)層；48、控制柵；B、第一溝槽；
[0042]51、光刻膠層。
【具體實施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。
[0044]實施例一
[0045]本發(fā)明實施例一提供一種ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)。圖2是本發(fā)明實施例一的一種ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。如圖2所示，所述ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)包括:P型襯底(P-Substrate) 21 ;位于所述P型襯底21中的深N型阱區(qū)(De印N-Well) 22和P型阱區(qū)(P-Well )23，其中，所述P型阱區(qū)23位于所述深N型阱區(qū)22上；位于所述P型阱區(qū)23中的第一溝槽A ;位于所述P型阱區(qū)23中的表面溝道層24，以及襯在所述第一溝槽A內(nèi)壁和覆蓋在所述表面溝道層24表面的隧道氧化層25 ;位于所述隧道氧化層25上的浮柵26和位于所述隧道氧化層25下的有源區(qū)(在圖2中未示出)；以及位于所述浮柵26上的多晶娃間電介質(zhì)層(Inter Poly Dielectric,簡稱IPD)和位于所述多晶娃間電介質(zhì)層27上的控制柵(Control Gate) 28。
[0046]需要說明的是，在制作過程中，深N型阱區(qū)22和P型阱區(qū)23依次在P型襯底21中形成，并且可以采用摻雜的方式形成，其中，可選地，P型襯底21可以為P型硅襯底；然后，在P型阱區(qū)23中形成第一溝槽A ;在形成第一溝槽A后，再在P型阱區(qū)23中形成表面溝道層24，并且表面溝道層24也可以采用摻雜的方式形成。
[0047]具體地，參見圖2，由于第一溝槽A位于P型阱區(qū)23中，以及隧道氧化層25襯在第一溝槽A內(nèi)壁和覆蓋在表面溝道層24表面，并且浮柵26位于隧道氧化層25上，這樣形成的浮柵26填充了第一溝槽A除去其內(nèi)壁的剩余空間，也就是說，本實施例的ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)中的隧道氧化層25和浮柵26的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中的平面結(jié)構(gòu)不同，均屬于立體結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)中與平面結(jié)構(gòu)相應(yīng)的存儲單元的溝道長度由存儲單元的浮柵的寬度來定義，然而，本實施例中與立體結(jié)構(gòu)相應(yīng)的存儲單元的溝道長度由存儲單元的浮柵的寬度與浮柵埋入第一溝槽的深度(浮柵填充第一溝槽的深度)之和來決定，這樣在保證存儲單元的溝道長度足夠長(大于10nm)的情況下，可以減小存儲單元的浮柵的寬度，使浮柵的寬度微縮，從而可以使ETOX NOR型閃存能夠微縮至45nm節(jié)點(diǎn)以下，并且對現(xiàn)有技術(shù)的制程改動很小，僅僅增加了一次額外的光刻和蝕刻即可完成。
[0048]可選地，所述第一溝槽A的深度可以為500埃到2000埃。在制程允許的情況下，如果第一溝槽A的深度越深，則在保證存儲單元的溝道長度足夠長的情況下，存儲單元的浮柵的寬度減小得越多，使浮柵的寬度微縮得越多，從而可以使ETOX NOR型閃存能夠更容易微縮至45nm節(jié)點(diǎn)以下。
[0049]可選地，所述隧道氧化層25的材料可以為二氧化硅。
[0050]本發(fā)明實施例一提供的ETOX NOR型閃存的結(jié)構(gòu)，通過在P型阱區(qū)中形成第一溝槽，以及用后續(xù)形成的隧道氧化層和浮柵來填充第一溝槽，使得