專利名稱：采用p型多晶硅電極來抑制柵電極注入的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種采用P型多晶硅電極來抑制 柵電極注入的方法。
背景技術(shù)：
SONOS(硅氧氮氧硅)閃存器件，因為具備良好的等比例縮小特性和抗輻照特性而 成為目前主要的閃存類型之一。常規(guī)的SONOS工藝一般采用N型多晶硅柵電極，但是N型 多晶硅柵電極存在所謂的柵極注入效應(yīng)，導(dǎo)致擦除電壓在達到一定的值后就會出現(xiàn)飽和的 現(xiàn)象。圖1給出了柵極注入效應(yīng)導(dǎo)致的擦除飽和的曲線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在SONOS閃存器件的制作工藝中采用P型多 晶硅電極來抑制柵電極注入的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種采用P型多晶硅電極來抑制柵電極注入的 方法，包括如下步驟第一步，在硅襯底上制備ONO層，該ONO層由下至上依次為隧穿氧化層、氮化硅陷 阱層和高溫?zé)嵫趸瘜?；第二步，在ONO層上淀積一層多晶硅層，形成多晶硅電極；第三步，P型多晶硅電極摻雜；第四步，制作P型多晶硅柵電極。第二步中，采用低壓化學(xué)氣相沉積方法在ONO層上淀積一層多晶硅層，該步驟的 工藝溫度為600-800°C，該多晶硅層的厚度為1000-2500埃。第三步中，采用雜質(zhì)離子為硼的注入工藝，對全片進行P型雜質(zhì)注入，注入能量為 5-20Kev，劑量為 lel4 到 5el5。第四步中，首先采用光刻定義柵電極的圖形，然后采用干法刻蝕，制作出P型多晶 硅柵電極的物理型貌。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明在SONOS閃存器件中采用了 P型多晶硅電極結(jié)構(gòu)，由于電極為P型，載流子為空穴，這樣在擦除操作的時候，柵電極上的 負電壓不會迫使空穴隧穿到陷阱層，因此有效避免了柵電極注入的問題。


圖1是柵極注入效應(yīng)導(dǎo)致的擦除飽和曲線圖；圖2是本發(fā)明P型多晶硅電極的制作工藝流程圖，圖2A是本發(fā)明第一步完成后的 器件結(jié)構(gòu)示意圖，圖2B是本發(fā)明第二步完成后的器件結(jié)構(gòu)示意圖，圖2C是本發(fā)明第三步完 成后的器件結(jié)構(gòu)示意圖，圖2D是本發(fā)明第四步完成后的器件結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1為硅襯底，2為ONO (氧化物-氮化物-氧化物)層，3為多晶硅層。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。如圖2所示，本發(fā)明一種采用P型多晶硅電極來抑制柵電極注入的方法，其主要的 工藝流程包括如下步驟第一步，ONO層制備。如圖2A所示，在硅襯底1上淀積ONO層，這步工藝采用常規(guī) 的ONO制備工藝。一般采用熱氧化工藝在硅襯底1上淀積隧穿氧化層，在該隧穿氧化層上淀 積氮化硅陷阱層，最后采用高溫?zé)嵫趸に囋诘柘葳鍖由系矸e高溫?zé)嵫趸瘜樱纬蒓NO 層2。第二步，多晶硅電極制備。如圖2B所示，這步工藝采用LPCVD (低壓化學(xué)氣相沉積) 方法，在先前制備的ONO層2之上，淀積一層多晶硅層3，該步驟的工藝溫度為600-800°C， 多晶硅層3的厚度為1000-2500埃。第三步，P型多晶硅電極摻雜。如圖2C所示，采用注入工藝，對全片進行P型雜質(zhì) 注入。該注入工藝采用的雜質(zhì)離子為硼，注入能量為5-20Kev，劑量為lel4到kl5。第四步，多晶硅柵電極制作。如圖2D所示，首先是光刻定義柵電極的圖形，然后采 用干法刻蝕(采用常規(guī)的干法刻蝕工藝)，制作出P型多晶硅柵電極的物理型貌。上述工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)(時間、溫度、厚度等)可以根據(jù)相應(yīng)的控制和產(chǎn)能進行優(yōu)化調(diào) 離
iF. ο本發(fā)明采用了一種P型多晶硅電極結(jié)構(gòu)，由于電極為P型，載流子為空穴，這樣在 擦除操作的時候，柵電極上的負電壓不會迫使空穴隧穿到陷阱層，因此有效避免了柵電極 注入的問題。
權(quán)利要求
1.一種采用P型多晶硅電極來抑制柵電極注入的方法，其特征在于，包括如下步驟 第一步，在硅襯底上制備ONO層，該ONO層由下至上依次為隧穿氧化層、氮化硅陷阱層和高溫?zé)嵫趸瘜樱坏诙?，在ONO層上淀積一層多晶硅層，形成多晶硅電極； 第三步，P型多晶硅電極摻雜； 第四步，制作P型多晶硅柵電極。
2.如權(quán)利要求要求1所述的采用P型多晶硅電極來抑制柵電極注入的方法，其特征在 于，第二步中，采用低壓化學(xué)氣相沉積方法在ONO層上淀積一層多晶硅層，該步驟的工藝溫 度為600-800°C，該多晶硅層的厚度為1000-2500埃。
3.如權(quán)利要求要求1所述的采用P型多晶硅電極來抑制柵電極注入的方法，其特征 在于，第三步中，采用雜質(zhì)離子為硼的注入工藝，對全片進行P型雜質(zhì)注入，注入能量為 5-20Kev，劑量為 lel4 到 5el5。
4.如權(quán)利要求要求1所述的采用P型多晶硅電極來抑制柵電極注入的方法，其特征在 于，第四步中，首先采用光刻定義柵電極的圖形，然后采用干法刻蝕，制作出P型多晶硅柵 電極的物理型貌。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用P型多晶硅電極來抑制柵電極注入的方法，包括如下步驟第一步，在硅襯底上制備ONO層，該ONO層由下至上依次為隧穿氧化層、氮化硅陷阱層和高溫?zé)嵫趸瘜?；第二步，在ONO層上淀積一層多晶硅層，形成多晶硅電極；第三步，P型多晶硅電極摻雜；第四步，制作P型多晶硅柵電極。本發(fā)明在SONOS閃存器件中采用了P型多晶硅電極結(jié)構(gòu)，由于電極為P型，載流子為空穴，這樣在擦除操作的時候，柵電極上的負電壓不會迫使空穴隧穿到陷阱層，因此有效避免了柵電極注入的問題。
文檔編號H01L21/8247GK102064101SQ20091020183
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者林鋼 申請人:上海華虹Nec電子有限公司