專利名稱：一種單層多晶硅柵可編程器件及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路中編程器件的設(shè)計與制造技術(shù)，特別 涉及一種單層多晶硅柵可編程器件及其形成方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體集成電路(ic)的不斷發(fā)展，目前在許多邏輯電路和高壓 工藝應(yīng)用中(諸如LCD-Driver等)，常常需要用到一次可編程存儲器件
(OTP, One-Time-Programmable )或多次可編程存儲器件(MTP ， Muti-Time-Programmable)。但目前的OTP或MTP基本上采用的是類似 EEPROM的雙層多晶硅柵的結(jié)構(gòu)或在存儲器晶體管外、另加編程所需的高 壓結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所以存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝難度大、面積較大等缺點。而在實 際工藝應(yīng)用中所需的MTP/OTP容量常常比較小，因此，業(yè)界均希望在不改 變現(xiàn)有工藝的前提下，通過器件設(shè)計來達到嵌入MTP/OTP的效果。如圖l 所示，傳統(tǒng)的單層多晶硅柵MTP/OTP—般由高壓編程區(qū)域、存儲器晶體管 和晶體管電容區(qū)三部分組成，其中1、預(yù)埋注入?yún)^(qū)，2、有源區(qū)，3、多 晶硅柵，4、高壓編程區(qū)，5、存儲器晶體管，6、晶體管電容區(qū)。該三部 分分別主要控制實現(xiàn)編程、數(shù)據(jù)讀出和多晶硅浮柵控制的功能。而其他傳 統(tǒng)的類似EEPR0M等MTP/0TP結(jié)構(gòu)均為業(yè)內(nèi)同行所熟悉，這里不再贅述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種單層多晶硅柵可編程器件及其 形成方法，達到容量較小MTP/0TP的成功嵌入。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種單層多晶硅柵可編程器件， 包括存儲器晶體管和晶體管電容區(qū)，且在存儲器晶體管的源區(qū)或漏區(qū)形成 高壓偏移注入部，高壓偏移注入部與多晶硅柵有交疊區(qū)域。上述可編程器
件為MTP或OTP，存儲器晶體管為邏輯晶體管。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提出了一種上述單層多晶硅柵可編程 器件的方法，即在存儲器晶體管的源區(qū)或漏區(qū)利用高壓工藝中的偏移注入 形成高壓偏移注入部，并形成與多晶硅浮柵的交疊區(qū)域，且將高壓偏移注 入部的晶體管源區(qū)或漏區(qū)形成一個能耐高壓的結(jié)，并利用交疊區(qū)域作為編 程時電子或空穴進出多晶硅浮柵的隧穿區(qū)，實現(xiàn)多次或一次可變成的 MTP/0TP器件。
本發(fā)明通過改變器件設(shè)計，并在制造時利用現(xiàn)有高壓工藝中的高壓偏 移注入(Offset implant),在低壓邏輯晶體管的源區(qū)或漏區(qū)形成可印加 高壓的二極管結(jié)，作為MTP/OTP器件的源區(qū)或漏區(qū)，從而實現(xiàn)了MTP/OTP 的成功嵌入。


圖1是傳統(tǒng)的單層多晶硅柵MTPZOTP器件設(shè)計結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明一個具體實施例MTP/0TP器件設(shè)計結(jié)構(gòu)示意附圖標記1、預(yù)埋注入?yún)^(qū)，2、有源區(qū)，3、多晶硅柵，4、高壓編程
區(qū)，5、存儲器晶體管，6、晶體管電容區(qū)，7、高壓注入?yún)^(qū)，8、有源區(qū)，
9、多晶硅柵，10、存儲器晶體管，11、晶體管電容區(qū)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
本發(fā)明的原理:本發(fā)明設(shè)計與制造中都利用了現(xiàn)有高壓工藝中的高壓 偏移注入在存儲器晶體管的源區(qū)或漏區(qū)形成與多晶硅浮柵有交疊的區(qū)域。 以將整個高壓偏移注入部的晶體管源區(qū)或漏區(qū)變成一個能耐高壓的結(jié)。并 利用該交疊區(qū)代替圖1中所示的高壓編程區(qū)，從而達到保持現(xiàn)有高壓工藝 不變、不用追加任何額外工藝的條件下達到MTP的成功嵌入技術(shù)。
本發(fā)明
是完全基于目前的工藝條件的基礎(chǔ)上提出的改進。
實施例
如圖2所示，是本發(fā)明的一個具體實施例中MTP/OTP器件設(shè)計結(jié)構(gòu)示意 圖，其中7、高壓注入?yún)^(qū)，8、有源區(qū)，9、多晶硅柵，10、存儲器晶體管， 11、晶體管電容區(qū)。圖2中結(jié)構(gòu)的特點是利用高壓工藝中的高壓偏移注入在 存儲器晶體管的源區(qū)或漏區(qū)形成與多晶硅浮柵有交疊的區(qū)域，以將整個高 壓偏移注入部的晶體管源區(qū)或漏區(qū)變成一個能耐高壓的結(jié)，并利用該交疊 區(qū)代替圖例l中所示的高壓編程區(qū)，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、面積減少、編程效 果良好的嵌入式MTP/OTP。對應(yīng)于該實施例新的器件設(shè)計和結(jié)構(gòu)，在制造工 藝中，本實施例可適用于使用高壓偏移注入的絕大部分高壓工藝且不需要 改變現(xiàn)有工藝的流程(也可用于普通邏輯工藝中，僅需追加一次注入工藝)。 通過圖例2所示的版圖結(jié)構(gòu)，在邏輯器件的源區(qū)或漏區(qū)利用偏移注入，形成 與多晶硅浮柵有交疊的區(qū)域，將整個高壓偏移注入部的晶體管源區(qū)或漏區(qū) 變成一個能耐編程所需的高壓結(jié)。并利用該交疊區(qū)(代替圖例l中所示的高 壓編程區(qū))，作為編程時電子或空穴進出多晶硅浮柵的隧穿區(qū)，實現(xiàn)多次或 一次顆變成的MTP/OTP器件。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的MTP/OTP相比，具有以下優(yōu)點保持現(xiàn)有高壓工藝不變，不用追加任何額外工藝；單層多晶硅柵的簡單結(jié)構(gòu)；不需另外制作編 程所需的高壓結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的高壓隔離區(qū)，單體面積大幅減小;編程效果好; 而且工藝簡單，開發(fā)成本低。綜上所述，本發(fā)明在保持現(xiàn)有高壓工藝不變、 不用追加任何額外工藝的條件下，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、面積減少、編程效果良 好的嵌入式MTP/0TP技術(shù)。
權(quán)利要求
1、一種單層多晶硅柵可編程器件，其特征在于，包括存儲器晶體管和晶體管電容區(qū)，且在所述存儲器晶體管的源區(qū)或漏區(qū)形成高壓偏移注入部，所述高壓偏移注入部與多晶硅柵有交疊區(qū)域。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單層多晶硅柵可編程器件，其特征在于，所 述可編程器件為MTP或OTP，所述存儲器晶體管為邏輯晶體管。
3、 一種形成權(quán)利要求2的單層多晶硅柵可編程器件的方法，其特征在 于，在所述存儲器晶體管的源區(qū)或漏區(qū)利用高壓工藝中的高壓偏移注入形 成高壓偏移注入部，并形成與多晶硅浮柵的交疊區(qū)域，且將高壓偏移注入 部的晶體管源區(qū)或漏區(qū)形成一個能耐高壓的結(jié)，并利用所述交疊區(qū)域作為 編程時電子或空穴進出多晶硅浮柵的隧穿區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單層多晶硅柵可編程器件及其形成方法，該器件包括存儲器晶體管和晶體管電容區(qū)，且在存儲器晶體管的源區(qū)或漏區(qū)形成高壓偏移注入部，高壓偏移注入部與多晶硅柵有交疊區(qū)域。上述可編程器件為MTP或OTP，存儲器晶體管為邏輯晶體管。為制造上述器件，可在存儲器晶體管的源區(qū)或漏區(qū)利用高壓工藝中的偏移注入形成高壓偏移注入部，并形成與多晶硅浮柵的交疊區(qū)域，且將高壓偏移注入部的晶體管源區(qū)或漏區(qū)形成一個能耐高壓的結(jié)，并利用交疊區(qū)域作為編程時電子或空穴進出多晶硅浮柵的隧穿區(qū)，實現(xiàn)多次或一次可變成的MTP/OTP器件。本發(fā)明實現(xiàn)了容量較小MTP/OTP的成功嵌入。
文檔編號H01L27/115GK101197376SQ20061011903
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者徐向明, 龔順強 申請人:上海華虹Nec電子有限公司