亚洲狠狠干,亚洲国产福利精品一区二区,国产八区,激情文学亚洲色图

非易失性存儲單元與存儲器件的制作方法_4

文檔序號:10056827閱讀:來源:國知局
蔽元件139。P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料按照大約1 X1015個離子/cm2到大約1 X1016個離 子/cm2的劑量以及大約25keV到大約lOOkeV的注入能量注入多晶硅層131的裸露部分之 內(nèi)。舉例來說,雜質(zhì)材料為硼,注入劑量為IX1〇15個離子/cm2,并且注入能量為50keV。掩 蔽元件139被去除。
[0069] 現(xiàn)在參照圖12,光刻膠層形成于多晶硅層131上,并被圖形化為具有使多晶硅層 131部分露出的開口 141以及用于保護(hù)多晶硅層131的某些部分的掩蔽元件143、144和 145,其中多晶硅層131的通過開口 141露出的部分位于場隔離區(qū)106六、1068、106(:、1060和 106E以及多晶硅層131的與場隔離區(qū)106A、106B、106C、106D和106E橫向相鄰的部分的上 方。
[0070] 圖13是在后一制造階段的半導(dǎo)體構(gòu)件100的頂視圖,而圖14是半導(dǎo)體構(gòu)件100的 沿圖13的剖面線14-14截取的截面圖。圖13和14將共同進(jìn)行描述。多晶硅層131的裸 露部分使用例如各向異性蝕刻來去除,以形成電容器42的柵極導(dǎo)體140、隧穿增強(qiáng)型器件 44的柵極導(dǎo)體142以及狀態(tài)晶體管46的柵極導(dǎo)體144。柵極導(dǎo)體140、142和144通過導(dǎo) 電部件146電耦接在一起,該導(dǎo)電部件146用作NVM單元22的浮置柵極50 (示于圖2中), 其中導(dǎo)電部件146的部分146A和146B具有相反的導(dǎo)電類型。在部分146A和146B之間的 界面通過虛線147示出。在一種實(shí)施例中,部分146A為p型導(dǎo)電性的,而部分146B為η型 導(dǎo)電性的。導(dǎo)電部件146的布置于阱區(qū)120之上的部分是電容器42的上電極140,導(dǎo)電部 件146的布置于阱區(qū)122之上的部分是隧穿增強(qiáng)型電容器44的上電極142,以及導(dǎo)電部件 146的布置于有源區(qū)110C之上的部分是狀態(tài)晶體管46的柵電極144。應(yīng)當(dāng)注意,隨后形成 的含金屬層將形成于部分146Α和146Β之上,使得這些部分相互電連接以形成存儲單元的 浮置柵極電極。
[0071] 仍然參照圖14,具有大約20nm或更小的厚度的絕緣材料層(未示出)可以通過對 包含上電極140和142及柵電極144的導(dǎo)電部件146進(jìn)行熱氧化而形成。包含在阱區(qū)124 之上的掩蔽部件以及在阱區(qū)118之上的開口的圖形化的掩蔽層(未示出)被形成。P型 導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料,例如,硼或二氟化硼,通過圖形化的掩蔽層的開口來注入,以在阱區(qū)120 內(nèi)形成摻雜區(qū)150和152并且在阱區(qū)122內(nèi)形成摻雜區(qū)154和156。摻雜區(qū)150、152、154 和156可以稱為輕摻雜區(qū)、p型輕摻雜區(qū)或pLLD。圖形化的掩蔽層被去除,并且包含在阱區(qū) 120和122之上的掩蔽部件以及在有源區(qū)110C之上的開口的另一個圖形化的掩蔽層(未示 出)被形成。η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料,例如,磷,通過圖形化的掩蔽層的開□來摻雜,以在有 源區(qū)110C內(nèi)形成慘雜區(qū)158和160。慘雜區(qū)158和160可以稱為輕慘雜區(qū)、η型輕慘雜區(qū) 或nLLD。因而,η型輕摻雜區(qū)沒有形成于η阱120和122內(nèi)。舉例來說,摻雜區(qū)150、152、 154、156、158和160具有小于大約1X1019個原子/立方厘米(個原子/cm3)的摻雜濃度。 根據(jù)一種實(shí)施例,摻雜區(qū)150、152、154、156、158和160具有比阱區(qū)120、122和124的摻雜 濃度大的摻雜濃度。應(yīng)當(dāng)注意,形成圖形化的掩蔽層和摻雜區(qū)150-160的順序并不是對本 實(shí)用新型的限定。
[0072] 現(xiàn)在參照圖15,具有大約20nm到大約500nm的厚度的絕緣層被保形地沉積于絕緣 層130、電極140、142和144以及場隔離區(qū)106A-106D之上,并且被各向異性地蝕刻以沿著 電極140、142和144的側(cè)壁形成絕緣間隔體162。
[0073] 現(xiàn)在參照圖16,光刻膠層形成于場隔離區(qū)106A-106E,絕緣層130的裸露部分,柵 極140、142和144以及間隔體162之上,并且被圖形化以具有開口 164、166和168以及掩 蔽元件170。開口 164使上電極140、與上電極140相鄰的間隔體162、絕緣層130的橫向 位于摻雜區(qū)150上方的間隔體162與場隔離區(qū)106A之間的部分露出。開口 166使絕緣層 130的位于上電極142與場隔離區(qū)106B之間的部分露出。開口 168使絕緣層130的在場 隔離區(qū)106D和106E之間的部分露出。P型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料,例如,硼,通過開口 164、166 和168而注入,以形成在阱區(qū)120內(nèi)的摻雜區(qū)180和182、在阱區(qū)122內(nèi)的摻雜區(qū)184,以及 在阱區(qū)124內(nèi)的摻雜區(qū)186。典型地,注入物為高劑量(大約IX1015個離子/cm2)以及低 能量(小于大約10keV)。掩蔽元件170被去除。應(yīng)當(dāng)注意,形成摻雜區(qū)180和184的注入 物分別補(bǔ)償了摻雜區(qū)150和152的雜質(zhì)材料。
[0074] 現(xiàn)在參照圖17,光刻膠層形成于場隔離區(qū)106A-106E,絕緣層130的裸露部分,柵 極140、142和144以及間隔體162之上,并且被圖形化為具有開口 174、176和178以及掩 蔽元件180。開口 174使絕緣層130的與場隔離區(qū)106A相鄰的部分露出。開口 176使絕緣 層130的與場隔離區(qū)106B相鄰的部分露出。開口 178使柵電極144、與柵電極144相鄰的 間隔體162、絕緣層130的橫向位于摻雜區(qū)158上方的間隔體162與在絕緣層130的于柵電 極144和場隔離區(qū)106C之間的部分之間的部分以及絕緣層130的橫向位于摻雜區(qū)160上 方的間隔體162與場隔離區(qū)106D之間的部分露出。η型導(dǎo)電性的雜質(zhì)材料,例如,砷,通過 開口 174、176和178按照高劑量(例如,大約IX1015個離子/cm2)以及低能量(例如,小 于大約10keV)來注入,以形成在阱區(qū)120內(nèi)的摻雜區(qū)190、在阱區(qū)122內(nèi)的摻雜區(qū)192,以 及在有源區(qū)110C內(nèi)的摻雜區(qū)194A和194B。應(yīng)當(dāng)注意,形成摻雜區(qū)190和192的注入物分 別補(bǔ)償了摻雜區(qū)150和154的雜質(zhì)材料。
[0075] 現(xiàn)在參照圖18,掩蔽元件180被去除,并且具有大約lnm到大約30nm的厚度的娃 化阻擋層(未示出)形成于場隔離區(qū)106A-106E,電極140、142和144,間隔體162,以及摻 雜區(qū)154、156、158、160、180、182、184、186和190之上。用于硅化阻擋層的合適材料包括氮 化物、氧化物、氧氮化物、具有相對高濃度的摻雜劑或雜質(zhì)材料的非加密性沉積材料等。根 據(jù)一種實(shí)施例,硅化阻擋層的組成被選擇為具有與場隔離區(qū)106A-106E的材料不同的蝕刻 選擇性。例如,場隔離區(qū)106A-106E的組成可以是氧化物,并且硅化阻擋層的組成可以是氧 氮化物或氮化物。
[0076] 光刻膠層(未示出)形成于硅化阻擋層之上,并且被圖形化以形成在上電極142、 與上電極142的側(cè)壁相鄰的間隔體162、場隔離區(qū)106C的一部分、表面104在有源區(qū)110B 上方的部分以及摻雜區(qū)184的一部分之上的阻擋掩膜200。絕緣層130的裸露部分使用例 如濕法蝕刻來去除。舉例來說,用于濕法蝕刻的蝕刻劑是氫氟酸。應(yīng)當(dāng)注意,該蝕刻并不 限定為濕法蝕刻。去除絕緣層130的裸露部分使摻雜區(qū)180、182、184、186、190、192、194A 和194B露出。難熔金屬層202被保形地沉積于摻雜區(qū)180、182、184、186、190、192、194A和 194B的裸露部分之上以及于場隔離區(qū)106A-106E和阻擋掩膜200之上。舉例來說,難熔金 屬是具有大約5〇人到大約15〇人的厚度的鎳。
[0077] 現(xiàn)在參照圖19,難熔金屬被加熱到大約350攝氏度到大約500°C的溫度。 該熱處理促使鎳與硅反應(yīng),以在鎳與硅接觸的所有區(qū)域內(nèi)形成硅化鎳(NiSi)。因而,硅化鎳 層206由摻雜區(qū)sl80和190形成,硅化鎳層208由摻雜區(qū)182形成,硅化鎳層210由摻雜 區(qū)184和192形成,硅化鎳層214由摻雜區(qū)194A形成,硅化鎳層216由摻雜區(qū)194B形成, 硅化鎳層218由摻雜區(qū)186形成,硅化鎳層220由柵電極140形成,硅化鎳層222由柵電極 142形成,并且硅化鎳層224由柵電極144形成。鎳在場隔離區(qū)106A-106E、絕緣間隔體162 及硅化阻擋掩膜200之上的部分保持為未反應(yīng)的。在硅化鎳區(qū)形成之后,任何未反應(yīng)的鎳 被去除。應(yīng)當(dāng)理解,該類型的硅化物并不是對本實(shí)用新型的限定。例如,其他合適的硅化物 包括硅化鈦(TiSi)、硅化鉑(PtSi)、硅化鈷(C〇Si2)、硅化鎢、硅化銥等。如同本領(lǐng)域技術(shù)人 員所了解的,硅在硅化物的形成過程中被消耗,并且所消耗的硅量是關(guān)于正被形成的硅化 物的類型的函數(shù)。
[0078] 仍然參照圖19,電介質(zhì)材料層230形成于硅化物層206、208、210、214、216、218、 220、222和224之上,于場隔離區(qū)106A-106B之上,以及于間隔體162之上。舉例來說,電介 質(zhì)材料230為氧化物。開口形成于電介質(zhì)層230內(nèi),以使硅化物層206、208、210、214、216 和218露出,這些開口以導(dǎo)電材料填充以分別形成觸頭236、238、240、244、246和248。應(yīng)當(dāng) 注意,觸頭248可以稱為基板電極或基板觸頭。
[0079] 至此應(yīng)當(dāng)意識到,包含三個有源器件的存儲單元已經(jīng)被提供,其中這三個有源器 件包括具有兩個端子的電容器42、具有兩個端子的零延遲自對準(zhǔn)的隧穿增強(qiáng)型電容器44, 以及具有四個端子的狀態(tài)晶體管46。根據(jù)一種實(shí)施例,電容器42可以是PM0SFET( "p溝 道金屬氧化物場效應(yīng)晶體管"),該P(yáng)M0SFET包含具有在以p型雜質(zhì)材料摻雜的半導(dǎo)體材料 102內(nèi)的η阱120的主體。半導(dǎo)體材料102可以是硅。N阱120可以稱為η阱口袋。摻雜 區(qū)150和180形成于η阱120內(nèi),并且用作孔源,S卩,重?fù)诫sρ區(qū)或ρ+區(qū)180以及輕摻雜ρ 區(qū)或PLDD區(qū)150用作孔源。當(dāng)PM0S電容器42處于反轉(zhuǎn)模式(inversionmode)時,這些 孔源有助于形成P溝道。N阱120還包括用來形成與η阱120的電阻性接觸的重?fù)诫sη型 區(qū)(g卩,η+區(qū))190。重?fù)诫sρ+區(qū)180和重?fù)诫sη+區(qū)190可以通過由重?fù)诫sρ+區(qū)180和 重?fù)诫sη+區(qū)190形成自對準(zhǔn)硅化物(salicide)或者通過使觸頭坐落于重?fù)诫sρ+區(qū)180 和重?fù)诫sn+區(qū)190之上或者于重?fù)诫sp+區(qū)180和重?fù)诫sn+區(qū)190的連結(jié)處而短接到一 起。柵極結(jié)構(gòu)260形成于有源區(qū)120之上,其中柵極結(jié)構(gòu)260包含在有源區(qū)120上的柵極 氧化物130A以及在柵極氧化物130A上的p+多晶硅柵極140。
[0080] 零延遲自對準(zhǔn)的隧穿增強(qiáng)型電容器44可以包含M0SFET器件,該M0SFET器件包含 具有以P型雜質(zhì)材料摻雜的在半導(dǎo)體材料102內(nèi)的η阱122的主體。N阱122可以稱為η 阱口袋。重?fù)诫sη區(qū)或n+區(qū)192形成于η阱122內(nèi),以形成與η阱122的電阻性接觸。摻 雜區(qū)184和154形成于η講122內(nèi),其中慘雜區(qū)184是重慘雜ρ區(qū)或ρ+區(qū),并且慘雜區(qū)154 是輕摻雜Ρ區(qū)或PLDD區(qū)。PLDD區(qū)154延伸于Ν阱122
當(dāng)前第4頁1 2 3 4 5 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
1