[发明专利]闪存器件的多晶字线顶端区域的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，特别涉及一种闪存器件(flash)的多晶字线顶端区域的制作方法。

背景技术

闪存器件作为存储器件的一种，被广泛应用。在闪存器件中，需要对多晶进行刻蚀，形成若干条字线(WL，Word Line)层，并且该多晶字线的顶端排列成圣诞树形状，以连接接触孔与上层的金属层互连。在闪存器件制作过程中，为了引离在后段工艺中对金属的离子刻蚀过程中所产生电荷损伤，需要对多晶WL层顶端区域中的奇数字线多晶通过双二极管结构(DD，Double Diode)连接到器件硅衬底上。

图1为现有技术闪存器件的奇数多晶字线顶端区域(包括多晶字线及其连接的双二极管)的剖面结构示意图，如图所示，包括：

步骤1、在P型器件硅衬底101上形成双阱，即形成N阱和P阱；

在本步骤中，形成的N阱由深层N阱和N阱组成，结深比所形成的P阱的结深要深，比如深一倍以上；这样形成的NP结可以承受更高的电压；

步骤2、在P型器件硅衬底101上形成浅槽隔离(STI)102；

步骤3、形成奇数多晶字线，其中奇数多晶字线顶端成圣诞树形状，以通过接触孔经上层的金属层与双二极管结构连接；

步骤4、通过离子注入先后形成P型源极区103和P型漏极区105、N型栅极区104，形成双二极管结构；

步骤5、对奇数多晶字线、P型源极区103、N型栅极区104和P型漏极区105形成接触孔后，其中奇数多晶字线和P型源极区103分别通过接触孔与同一金属层107连接；

在本步骤中，将奇数多晶字线通过接触孔经上层的金属层与双二极管结构连接了。

在图1中，示出了通过接触孔106和金属层107互连的在STI 102形成的奇数多晶字线上和P型源极区103。

在该结构中，双二极管的区域为P型源极区103和N阱形成的PN结，以及N阱和P型器器件硅衬底101形成的NP结。

与奇数多晶字线不同，闪存器件的偶数多晶字线不与双二极管结构相连接。

虽然奇数多晶字线相连接的双二极管结构对减轻闪存器件制作过程中的离子损伤有很大帮助，但是，这样制作的闪存器件在应用时，由于奇数多晶字线中双二极管区域PN结较浅，容易形成击穿，出现漏电流，从而导致加在与其相连接的奇数多晶字线上的电压下降。具体地，正常情况下，通过外围电路在多晶字线上施加10V电压，由于多晶电阻的存在，在该多晶字线的顶端的压降为9.5V左右，这个时候闪存器件是能够正常工作的。但是由于双二极管结构的漏电流的存在，在与其相连接的奇数多晶字线的顶端的压降会大大降低到7～8伏，而偶数多晶字线由于没有与双二极管相连接，所以其顶端压降仍保持在9.5伏左右，这样，奇数多晶字线和偶数多晶字线上的压降不匹配，而导致闪存器件在应用端，譬如在存储数据时很容易出现失效。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种闪存器件的多晶字线顶端区域的制作方法，该方法能够保证所制造的闪存器件在应用端具有更好的可靠性。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的：

一种闪存器件的多晶字线顶端区域的制作方法，适用于闪存器件的多晶字线及连接的双二极管结构的制作，包括：

在P型硅衬底上形成N阱、深层N阱和P阱；

在P型硅衬底上形成浅沟槽隔离STI；

在STI上形成多晶字线，其中奇数多晶字线顶端成圣诞树形状，通过上层的接触孔经金属层与双二极管结构连接；

在STI中通过离子注入，先后在P型源极区和N阱之间形成P型轻掺杂区、P型源极区和P型漏极区以及N型栅极区，构成双二极管结构；

对奇数多晶字线、P型源极区、N型栅极区和P型漏极区形成上层接触孔后，其中奇数多晶字线和P型源极区分别通过上层接触孔与同一金属层连接。

所述P型轻掺杂区的掺杂物质为硼或氟化硼。

所述P型轻掺杂区的离子注入采用的能量为15～25千电子伏特，剂量为1.5～2.5×103原子/每平方厘米，垂直无倾斜角度注入。

所述P型轻掺杂区的离子注入是和闪存器件的外围CMOS电路采用轻掺杂漏LDD工艺的离子注入同时进行的。