非挥发性存储器的制造方法

文档序号:9868295阅读:665来源:国知局
非挥发性存储器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种半导体元件,且特别是涉及一种非挥发性存储器。
【背景技术】
[0002] 当半导体进入深次微米值eep Sub-Micron)的制作工艺时,元件的尺寸逐渐缩小, 对于存储器元件而言,也就是代表存储单元尺寸愈来愈小。另一方面,随着资讯电子产品 (如电脑、移动电话、数字相机或个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA))需要 处理、存储的数据日益增加,在送些资讯电子产品中所需的存储器容量也就愈来愈大。对于 送种尺寸变小而存储器容量却需要增加的情形,如何制造尺寸缩小、高集成度,又能兼顾其 品质的存储器元件是产业的一致目标。
[0003] 非挥发性存储器元件由于具有使存入的数据在断电后也不会消失的优点,所W已 成为个人电脑和电子设备所广泛采用的一种存储器元件。
[0004] -种现有的非挥发性存储器,由设置于N阱上的两串接的两P型金属氧化物半导 体晶体管分别作为选择晶体管与浮置栅极晶体管所构成。由于只需要形成一层多晶娃,因 此此种非挥发性存储器的制作工艺可W与互补式金属氧化物半导体晶体管的制作工艺整 合在一起,而能够减少制造成本。
[0005] 然而,在制作出晶体管之后,并在后续制作接触窗时,需要形成一层接触蚀刻终 止层,此接触蚀刻终止层会覆盖存储单元区的浮置栅极晶体管W及周边电路区的晶体 管。此接触蚀刻终止层的材质为W等离子体增强化学气相沉积法形成的氮化娃,其会造 成浮置栅极晶体管有低开启电流化OW化化rrent) W及较差的维持效能(retention perhrmance)。然而,若是变更接触蚀刻终止层的材质,则会影响到周边电路区的晶体管的 效能。

【发明内容】

[0006] 有鉴于此,本发明提供一种非挥发性存储器,可W在不影响周边电路区的晶体管 W及存储单元区的选择晶体管的效能的情况下,提高浮置栅极晶体管的维持效能。
[0007] 本发明的非挥发性存储器,设置于包括周边电路区与存储单元区的基底上。非挥 发性存储器包括浮置栅极晶体管、晶体管、自对准阻障层(Self Alignment Barrier, SAB)、 拉伸层W及接触蚀刻终止层。浮置栅极晶体管设置于存储单元区。晶体管设置于周边电路 区。自对准阻障层设置于浮置栅极晶体管的浮置栅极上。拉伸层只设置于浮置栅极上。接 触蚀刻终止层覆盖住整个晶体管。
[0008] 在本发明的一实施例中,上述接触蚀刻终止层还覆盖住浮置栅极晶体管;拉伸层 设置于接触蚀刻终止层与自对准阻障层之间,且完全地环绕浮置栅极。
[0009] 在本发明的一实施例中,上述拉伸层设置于自对准阻障层上,且部分地环绕浮置 栅极。
[0010] 在本发明的一实施例中,上述接触蚀刻终止层还覆盖浮置栅极晶体管;拉伸层设 置于浮置栅极与自对准阻障层之间,且完全地环绕浮置栅极;W及衬层设置于拉伸层与浮 置栅极之间。
[0011] 在本发明的一实施例中,上述非挥发性存储器还包括;选择栅极晶体管设置于存 储单元区,串接浮置栅极晶体管;W及接触蚀刻终止层(contact etching stop layer),覆 盖住整个选择栅极晶体管。
[0012] 在本发明的一实施例中,上述接触蚀刻终止层还覆盖浮置栅极晶体管;拉伸层设 置于接触蚀刻终止层与自对准阻障层之间,且完全地环绕浮置栅极。
[0013] 在本发明的一实施例中,上述拉伸层设置于自对准阻障层上,且部分地环绕浮置 栅极。
[0014] 在本发明的一实施例中,上述接触蚀刻终止层还覆盖浮置栅极晶体管;拉伸层设 置于浮置栅极与自对准阻障层之间,且完全地环绕浮置栅极;W及衬层设置于拉伸层与浮 置栅极之间。
[0015] 在本发明的一实施例中,上述晶体管为核必金属氧化物半导体(core MO巧晶体管 或输入输出金属氧化物半导体(I/O MO巧晶体管。
[0016] 在本发明的一实施例中,上述拉伸层的材质为富氮氮化娃(nitrogen rich silicon nitride)。
[0017] 在本发明的一实施例中,上述自对准阻障层的材质为氧化娃。
[0018] 本发明的非挥发性存储器,设置于包括周边电路区与存储单元区的基底上。非挥 发性存储器包括浮置栅极晶体管、晶体管、自对准阻障层、接触蚀刻终止层。浮置栅极晶体 管设置于存储单元区。晶体管设置于周边电路区。自对准阻障层设置于浮置栅极晶体管的 浮置栅极上;W及接触蚀刻终止层覆盖住整个晶体管,并暴露出浮置栅极上的自对准阻障 层。
[0019] 在本发明的一实施例中,上述非挥发性存储器还包括;选择栅极晶体管设置于存 储单元区,串接浮置栅极晶体管;W及接触蚀刻终止层,覆盖住整个选择栅极晶体管。
[0020] 在本发明的一实施例中,上述该自对准阻障层的材质为氧化娃。
[0021] 在本发明的一实施例中,上述该晶体管为核必金属氧化物半导体(core MO巧晶体 管或输入输出金属氧化物半导体(1/0 MO巧晶体管。
[0022] 在本发明的非挥发性存储器中,对应自对准阻障层与接触蚀刻终止层,而在浮置 栅极上设置拉伸层或者移除浮置栅极上的接触蚀刻终止层,由此可W在不影响周边电路 区的晶体管W及存储单元区的选择晶体管的效能的情况下,提高浮置栅极晶体管的维持效 能。其中此拉伸层(较少电子陷入于其中的膜层)可W发挥阻障层的功效,隔离浮置栅极W 避免因接触蚀刻终止层所造成的低开启电流的影响。移除浮置栅极上的接触蚀刻终止层, 可W减少电荷损失。并且可W维持周边电路区的晶体管W及存储单元区的选择晶体管的效 能。
[0023] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附的附 图作详细说明如下。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明的一优选实施例的非挥发性存储器的剖视图;
[00巧]图2为本发明的一优选实施例的非挥发性存储器的剖视图;
[0026] 图3为本发明的一优选实施例的非挥发性存储器的剖视图;
[0027] 图4为本发明的一优选实施例的非挥发性存储器的剖视图。
[002引符号说明
[0029] 100 :基底
[0030] 102 ;存储单元区
[00引]104;周边电路区 [003引106 ;浮置栅极晶体管 [003引 108 ;选择栅极晶体管
[0034] 110;晶体管
[00对 112;自对准阻障层
[0036] 114、114a、114b ;拉伸层
[0037] 116、116a、ll化:接触蚀刻终止层
[00測 118;浮置栅极
[00測 120;穿隧介电层
[0040] 122、124、132、140、142 ;渗杂区
[0041] 126、134、144 ;间隙壁
[004引 128 ;选择栅极
[0043] 130;选择栅极介电层
[0044] 136 ;栅极
[004引 138;栅极介电层
【具体实施方式】
[0046] 图1为本发明的一优选实施例的非挥发性存储器的剖视图。请参照图1,本发明 的非挥发性存储器设置于基底100上。基底100例如为娃基底。基底100具有存储单元区 102与周边电路区104。
[0047] 非挥发性存储器包括浮置栅极晶体管106、选择栅极晶体管108、晶体管110、自对 准阻障层112、拉伸层114、接触蚀刻终止层116。
[0048] 浮置栅极晶体管106设置于存储单元区102。浮置栅极晶体管106包括;浮置栅 极118、穿隧介电层120、渗杂区122与渗杂区124。浮置栅极118例如设置于基底100上。 浮置栅极118的材质例如是多晶娃。穿隧介电层120例如设置于浮置栅极118与基底100 之间。穿隧介
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