[发明专利]SONOS器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种SONOS器件的制造方法。

背景技术

非挥发性存储工艺包括SONOS工艺中，在存储器进行编程或擦写过程中，因需在高电压下操作，经常面临降低存储器件漏电、存储阵列高压应用条件下的漏电及可靠性问题。

现有SONOS器件的制造工艺中注入硼(Boron)离子作为Halo来抑制源漏(SD)结之间的漏电，工艺尺寸不断微缩是半导体集成电路的发展趋势，随着尺寸的缩小如何提高器件的性能是一个需要不断需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种SONOS器件的制造方法，能够降低器件的漏电并有利于器件缩小，能提高器件的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供的SONOS器件的制造方法中的SONOS器件的单元结构包括一个存储单元管和一个选择管，SONOS器件的单元结构的制作方法包括如下步骤：

步骤一、提供一硅衬底，在所述存储单元管的形成区域形成ONO层，在所述选择管的形成区域形成栅氧化硅层；所述ONO层由依次形成于所述硅衬底表面的第一氧化硅层、第二氮化硅层和第三氧化硅层组成。

步骤二、淀积多晶硅层，对所述多晶硅层进行光刻刻蚀形成所述存储单元管的第一多晶硅栅和所述选择管的第二多晶硅栅。

步骤三、采用LDD注入掩膜版同时对所述存储单元管和所述选择管进行LDD注入。

步骤四、采用LDD注入掩膜版同时对所述存储单元管和所述选择管进行HALO注入，所述HALO注入的注入离子包括铟离子和硼离子，利用铟离子比硼离子的质量大、铟离子注入后分布比硼离子分布浅且集中且随热过程扩散量更小的特点，通过增加铟离子注入来调节所述HALO注入的离子分布，在SONOS器件的尺寸不断缩小时通过增加铟离子注入使得所述HALO注入的离子分布集中并且使形成LDD结和表面沟道更浅，用于降低SONOS器件的漏电并有利于SONOS器件的尺寸缩小。

进一步的改进是，在步骤一的形成所述ONO层和所述栅氧化硅层之前还包括在所述硅衬底中进行深N阱注入形成深N阱的工艺步骤。

进一步的改进是，在形成所述深N阱之后、形成所述ONO层和所述栅氧化硅层之前还包进行P阱注入和阈值电压调节注入的工艺步骤。

进一步的改进是，在所述P阱注入和所述阈值电压调节注入之后、形成所述ONO层和所述栅氧化硅层之前，还包括在所述存储单元管的形成区域进行耗尽注入，通过所述耗尽注入调节所述存储单元管的阈值电压窗口。

进一步的改进是，步骤四中所述HALO注入的铟离子注入的注入能量为120Kev～250Kev、注入剂量为1E12cm^-2～1E12cm^-2；所述HALO注入的硼离子注入的注入能量为15Kev～30Kev。

进一步的改进是，步骤四之后还包括进行重掺杂的源漏注入的工艺步骤。

进一步的改进是，在所述源漏注入之前还包括在所述第一多晶硅栅和所述第二多晶硅栅的侧面形成侧墙的工艺步骤。

本发明的HALO注入采用两种注入离子，利用铟离子比硼离子的质量大、铟离子注入后分布比硼离子分布浅且集中且随热过程扩散量更小的特点，通过增加铟离子注入来调节HALO注入的离子分布，在SONOS器件的尺寸不断缩小时通过增加铟离子注入并且形成较浅的LDD结和表面沟道，用于降低SONOS器件的漏电并有利于SONOS器件的尺寸缩小，还能降低高电压下的栅致漏极漏电(GIDL)以及能提高器件的可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例方法流程图；

图2A-图2F是本发明实施例方法各步骤中器件结构图；

图3是本发明实施例方法和现有方法形成的HALO注入的PN结形状(Junction Profile)仿真图；

图4是本发明实施例方法和现有方法形成的器件的漏电流比较曲线；

图5是本发明实施例方法和现有方法形成的器件的阈值电压(VT)随擦写次数的变化比较曲线。

具体实施方式