[发明专利]用于在存储器结构中形成自对准共源极的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及存储器的制造工艺，尤其涉及用于在存储器结构中形成自对准共源极的方法和装置。

背景技术

在诸如快闪存储器的存储器制造工艺中，采用了自对准共源极(SAS)的结构。如图2所示，示出了待形成SAS的典型闪存单元的局部剖视图，它是以图1中的A-A′平面所获得的截面图。通常在形成自对准共源极结构之前，如图3所示(图3是以图1中的B-B′平面所获得的截面图)，在字线形成之前，通过有源区光刻和有源区蚀刻，会在基底表面会形成相互交替的有源区(AA)以及浅槽隔离区(STI)。在之后的工艺中，各个组件都在有源区的区域进行制造，这些组件之间用浅槽隔离区隔开以防止组件之间阴电学上的相互干扰而失效。图2是图1沿AA’线的剖面图，参考图2，在基底10生成氧化层12，随后在其上依次生成第一多晶层14、介电层16和第二多晶层18而形成多层结构，然后通过对多层结构图案化等步骤而在基底形成源极区域20和漏极区域22，而源漏之间的多层结构就形成了字线。这样就可以在源极区域20开始形成自对准共源极的工艺。

如图4所示，示出了现有技术中形成自对准共源极的方法的流程图。首先进行第一次光刻以覆盖漏极区域22(步骤401)，这可以通过在具有字线的基底10以及部分字线上涂覆光刻胶以形成光阻层并对光阻层进行显影而形成源区图形而实现，之后对源极区域20进行杂质离子注入(步骤402)。随后，将光阻层去除后对整个结构进行退火(步骤403)，退火后进行第二次光刻(步骤404)，该过程类似于第一次光刻，从而形成由光阻层组成的共源区图形。然后对光阻层未覆盖的源极区域进行蚀刻(步骤405)，之后进行第二次杂质离子注入(步骤406)，最后在将光阻层去除后对整个结构进行退火(步骤407)以在源极区域20形成自对准共源极。

在上述过程中，由于传统共源区离子注入剂量很高，注入离子束是垂直于基底。为了获得稳定均匀的共源极阻值，源区离子注入需要分两次进行，这样就需要两次光刻，第一次主要针对水平有源区进行一次离子注入，所以光刻后没有蚀刻过程直接进行离子注入。第二次光刻后先对浅槽隔离区进行蚀刻以去除此区域的氧化物，然后进行离子注入使得各个源极区域连通以形成共源区域。这样在传统工艺中需要两次光刻和两次退火。这样的工艺过程只适合0.18微米或以上的技术制程，且成本较高。

此外，在快闪存储器中使用的SAS结构必须将其阻值保持在低于特定阈值(例如300ohm/sq)以下的水平以提高擦除性能。然而，在当前半导体产业中，一直有一种趋势，即追求更高的组件密度和更高的速度，以获得高性能高容量的快闪存储器。为了满足这些需求，芯片中器件的特征尺寸也将不断地按比例缩小。所谓的按比例缩小即按比例缩小组件结构和电路尺寸以制造更小的组件，而这些缩小的参数系根据其原来较大而为缩小的组件而来。当制造技术达到0.18μm或更高要求时，SAS的关键尺寸(CD)就必须随着工艺要求而减小。而如果仍然采用以上形成SAS的离子注入方案，即离子束以竖直方向(垂直于基底表面的方向)进入源极区域20(如图5所示)，这就会导致源极线电阻的突然增加。通常在SAS CD从0.24μm减小到0.20μm(或更小)时，SAS电阻就会从低值(比如300ohm/sq)升高到一个较高的值(比如大于1000ohm/sq)。这就使得在减小组件尺寸的同时无法保持原有的擦除性能。

发明内容

本发明致力于解决以上现有技术中存在的问题而提供一种新颖的用于在存储器结构中形成自对准共源极的方法和装置。

根据本发明，提供一种用于在存储器结构中形成自对准共源极的方法，包括以下步骤：在基底上形成多条字线，其中每条字线的两侧分别为源极区域和漏极区域；在所述源极区域进行光刻以形成光阻层，其中所述光阻层覆盖所述漏极区域；对所述光阻层未覆盖的源极区域进行蚀刻以将所有源极区域连通为共源区域；以及通过离子束对所述共源区域进行离子注入以形成所述自对准共源极，所述离子束的入射方向与基底表面的法线相隔一倾斜角。

在以上用于在存储器结构中形成自对准共源极的方法中，较佳地，还包括以下步骤：在所述进行离子注入的步骤后去除所述光阻层；以及对所述基底进行退火。

在以上用于在存储器结构中形成自对准共源极的方法中，较佳地，所述进行离子注入的步骤包括以下步骤：以第一入射方向和/或以第二入射方向进行离子注入，其中，所述第一入射方向和所述第二入射方向分别位于所述基底表面的法线的两侧，并分别与所述法线相隔第一倾斜角和第二倾斜角。