[发明专利]一种通过利用ITO作为源漏极来改进闪存单元性能的方法

说明书

本发明公开一种通过利用ITO作为源漏极来改进闪存单元性能的方法，本方法首先在重掺杂P型硅片衬底上生长一层热氧化SiO₂层、一层Si₃N₄层和、一层Al₂O₃层；然后在Al₂O₃层上用ALD沉积出通道层，然后使用正光刻胶刻蚀掉多余的通道层部分，使整个通道层实现多个分离的闪存单元，最后使用负光刻胶刻蚀出源漏极区域；最后在刻蚀出的源漏极区域内沉积出源极和漏极，其中源极和漏极采用氧化铟锡，通过射频磁控溅射沉积形成。本发明在源漏极沉积过程中，采用磁控溅射的方法来沉积氧化铟锡层，与IGZO沟道结合获得高稳定性、高信赖度的闪存结构。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，具体为一种通过利用ITO作为源漏极来改进闪存单元性能的方法。

背景技术

闪存由于其具有高密度、低价格和电可编程及擦除的优点已被广泛作为非易失性存储器的最优选择。随着对大容量高性能的存储器件的需求日益增加，同时新的技术节点也在日益成熟，督促闪存单元也在利用高节点的技术进行生产，通过对源极和漏极材料的改进，半导体沟道材料的选择，使用更优化的厚度比例等等，可以使闪存单元的性能更加满足高性能存储器件的需求。源极漏极与浮栅和控制栅构成了闪存单元的重要组成部分，浮栅作为储存电荷的结构，由于性能不稳定已经大部分被电荷势阱层所代替；控制栅主要控制闪存单元的写入、擦除、导通截止等行为。在闪存单元工作过程中源极漏极主要提供电场，实现闪存单元的导通，所以需要有较强的导电性，基本上是由金属构成，并且与沟道直接接触。但在闪存单元的加工和制造过程中，温度的提高会促进原子的扩散，若沟道采用新型氧化物半导体材料，会将沟道材料中的氧原子扩散到控制栅中，在源漏极与隔离氧化物的中间形成一层新的氧化物，影响导电性能，同时在加工过程中，与空气的接触也会造成源漏极的氧化，降低闪存单元的使用性能。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种通过利用ITO作为源漏极来改进闪存单元性能的方法，在源漏极沉积过程中，采用磁控溅射的方法来沉积氧化铟锡（ITO）层，与IGZO沟道结合获得高稳定性、高信赖度的闪存结构。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种通过利用ITO作为源漏极来改进闪存单元性能的方法，包括以下步骤：

S01）、在重掺杂P型硅片衬底上生长一层热氧化SiO₂层，然后分别用低压化学气相沉积一层Si₃N₄层和热ALD沉积一层Al₂O₃层，其中热氧化SiO₂层为氧化隔离层，Si₃N₄层为电荷陷阱层，Al₂O₃层为电子隧穿层；

S02）、在电子隧穿层上用ALD沉积出通道层，然后使用正光刻胶刻蚀掉多余的通道层部分，使整个通道层实现多个分离的闪存单元，最后使用负光刻胶刻蚀出源漏极区域；

S03）、在刻蚀出的源漏极区域内沉积出源极和漏极，其中源极和漏极采用氧化铟锡，通过射频磁控溅射沉积形成。

进一步的，步骤S03的沉积条件为：直流功率50W、4 sccm氩气流量和4mtorr室压沉积。

进一步的，所述源极、漏极厚度为180nm。

进一步的，所述通道层为氧化铟镓锌或者氧化铟镓。

进一步的，通道层的厚度为15nm，宽度和长度为 300μm和100μm。

进一步的，热氧化SiO₂层厚度为5nm，Si₃N₄层厚度为7nm，Al₂O₃层厚度为5nm。