[发明专利]一种电可擦除只读存储器以及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体芯片技术领域，特别涉及一种电可擦除只读存储器以及制作方法。

背景技术

电可擦除只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)是一种掉电后数据不丢失的存储芯片。另外，EEPROM可以清除存储数据和再编程。

如图1所示，EEPROM器件包括：嵌入基板100中的源极110和漏极120，控制栅极200，以及位于基板100和控制栅极200之间的悬浮栅极300。其中，源极110、漏极120，和控制栅极200都分别由一个电极引出；悬浮栅极300没有电极引出，而是被氧化物包围，即悬浮栅极300被悬浮栅氧化层包围着。

上述EEPROM器件的擦写过程是依靠改变控制栅极、漏极和源极上的电压值来实现的，具体过程为：控制栅极接高电压，漏极和源极都接低电压，电荷从漏极流向悬浮栅极，实现写入过程；控制栅极接低电压，漏极和源极都接高电压，电荷从悬浮栅极流向漏极，实现擦除过程。

由于悬浮栅极周围包裹着悬浮栅氧化层，这样，在EEPROM器件的擦写过程中电荷需在悬浮栅氧化层中流动，因此，悬浮栅氧化层是EEPROM器件中的一个非常关键的结构，其质量的好坏决定了悬浮栅上的电荷储存能力以及器件的可靠性。

其中，悬浮栅极和控制栅极之间的悬浮栅氧化层的厚度不能太厚，即悬浮栅极顶端的氧化层的厚度不能太厚，因为在数据写入和擦除时，悬浮栅极顶端的氧化层越厚就需要越大的电压，这将影响和限制器件的应用范围。同时，悬浮栅极周围的氧化层也不能太薄，即悬浮栅极侧壁的氧化层的厚度不能太薄，悬浮栅极侧壁的氧化层越薄，存储在悬浮栅上的电荷越容易发生泄露，从而使器件在两种状态下的开启电压的差值变小，逻辑上的“0”和“1”的区分度会变小。

由于EEPROM器件的特殊性，对悬浮栅侧壁和顶端的氧化层具有不同的性能要求，而在目前的EEPROM制作工艺中，悬浮栅侧壁和顶端的氧化层是在同一个工艺步骤中生长完成，只能设定相同的工艺条件和技术参数，很难实现悬浮栅侧壁的氧化层与悬浮栅顶端的氧化层在厚度和性能上的差异，所以目前的工艺方法很大程度的限定了加工工艺的工艺窗口，使工艺加工过程中的控制难度加大了。

发明内容

本发明实施例提供一种电可擦除只读存储器以及制作方法，用以提高电可擦除只读存储器的性能。

本发明实施例提供一种制作电可擦除只读存储器的方法，包括：

在嵌入了源极和漏极的基板上覆盖第一悬浮栅氧化层；

通过构图工艺在所述第一悬浮栅氧化层上形成悬浮栅极，其中，所述悬浮栅极的顶层覆盖有保护层；

在覆盖有保护层的所述悬浮栅极的侧壁生长第二悬浮栅氧化层；

除去所述悬浮栅极顶层覆盖的保护层，并在所述悬浮栅极的顶层生长第三悬浮栅氧化层；

在所述第三悬浮栅氧化层上形成控制栅极，完成电可擦除只读存储器。

本发明实施例提供电可擦除只读存储器包括：基板100，嵌入基板100上的源极110和漏极120，控制栅极200，以及悬浮栅极300，其中，

所述悬浮栅极300与所述基板100之间有第一悬浮栅氧化层410；

所述悬浮栅极300的侧壁有第二悬浮栅氧化层420；

所述悬浮栅极300与所述控制栅极200之间有第三悬浮栅氧化层430，其中，所述第三悬浮栅氧化层430的厚度小于所述第二悬浮栅氧化层420的厚度。

本发明实施例中，悬浮栅侧壁的第二悬浮栅氧化层与悬浮栅顶端的第三悬浮栅氧化层分由两个工艺步骤生长完成，这样可在两个工艺步骤分别设置不同的工艺条件和技术参数，使得悬浮栅侧壁的氧化层的厚度与顶端的氧化层的厚度不同，分别适应这两个区域的性能要求，保证EEPROM器件制作过程中的工艺窗口，并有效的提高了器件的电荷储存能力和扩大了编程电压的应用范围，提高了EEPROM器件的性能。

附图说明

图1为现有技术中EEPROM器件的轴截面示意图；

图2为本发明实施例中制作EEPROM器件的流程图；

图3(a)为本发明实施例中覆盖第一悬浮栅氧化层的器件的轴截面示意图；

图3(b)为本发明实施例中沉积了悬浮栅极层和保护层的器件的轴截面示意图；

图3(c)为本发明实施例中刻蚀后的器件的轴截面示意图；

图3(d)为本发明实施例中形成了悬浮栅极的器件的轴截面示意图；

图3(e)为本发明实施例中生长了第二悬浮栅氧化层的器件的轴截面示意图；