Sonos器件的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种SONOS器件的工艺方法。
【背景技术】
[0002]如图1所示，为SONOSFlash存储器的电路结构示意图，其是由多个存储单元形成的矩阵结构。在左图的SONOS阵列中，当图中target器件出于编程状态时，由于target器件的BL(位线)与图中B器件是等电位的，而BL的电势会影响到器件沟道的电势，当B器件的沟道电势增加后，如图2所示，会将原来ONO层中诱捕在氮化物中的电子拉向沟道，因此引起器件VTP电压的偏移。
[0003]上述SONOS器件的传统制造流程包含的工艺步骤有:阱注入、多晶硅淀积、多晶硅刻蚀、多晶硅侧壁氧化、轻掺杂漏注入、源漏注入及后续工艺。该工艺没有对器件表面电势进行针对性的优化，因此器件存在上述的VTP电压偏移的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种SONOS器件的工艺方法，解决表面电势导致器件VTP电压偏移的问题。
[0005]为解决上述问题，本发明所述的SONOS器件的工艺方法，包含如下的工艺步骤:
[0006]第I步，对硅衬底进行阱注入，注入杂质为砷，注入能量为5?200keV，注入剂量为IEll?lE14/cm2;
[0007]第2步，对硅表面进行一次硼离子注入；
[0008]第3步，进行多晶硅淀积；
[0009]第4步，对多晶硅进行刻蚀；
[0010]第5步，多晶硅侧壁氧化；
[0011]第6步，轻掺杂漏注入，并进行源、漏区注入。
[0012]进一步地，所述第2步，硼离子注入的能量为I?20keV，注入剂量为IEll?1E13/
cm—20
[0013]进一步地，所述第2步，硼离子注入在阱的表层形成弱反型层，保证器件的阈值电压。
[0014]本发明所述的SONOS器件的工艺方法，增大了常规阱注入砷的剂量和能量，并在阱注入之后硅表面额外增加低能量的硼注入，在阱区表面形成弱P型层，使得器件的阈值电压Vt与原来相同，降低漏端电压对表面电势的影响，减小器件VTP电压的偏移。
【附图说明】
[0015]图1是SONOS器件阵列示意图。
[0016]图2是沟道电势增加导致氮氧化物中电子迀移示意图。
[0017]图3是本发明工艺阱注入杂质分布与传统工艺对比图。
[0018]图4是本发明剖面电势示意图。
[0019]图5?6是本发明与传统工艺表面电势对比图。
[0020]图7是本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0021 ]本发明所述的SONOS器件的工艺方法，包含如下的工艺步骤:
[0022]第I步，对硅衬底进行阱注入，注入杂质为砷，注入能量为5?200keV，注入剂量为IEll?lE14/cm2。该注入剂量和注入能量都高于常规的阱注入。
[0023]第2步，对硅表面进行一次硼离子注入;硼离子注入的能量为I?20keV，注入剂量为 IEll?lE13/cm20
[0024]本发明在常规SONOS器件阱注入时，增加砷注入的剂量与能量，并在表面额外增加一道低能量的B注入，在well表面形成弱P型层，使得器件的阈值电压Vt跟原来相同。图3所示的是本发明与传统工艺阱注入及B注入之后的杂质分布图。
[0025]第3步，进行多晶硅淀积。
[0026]第4步，对多晶硅进行刻蚀。
[0027]第5步，多晶硅侧壁氧化。
[0028]第6步，轻掺杂漏注入，并进行源、漏区注入。
[0029]通过上述工艺，本发明将SONOS器件的表面电势降低，如图4?图6所示，显示的是本发明工艺与传统工艺下的SONOS器件表面电势图。结合图4所示的剖面结构，图5是从多晶硅端往衬底方向的电势分布，图6是源漏端横向电势分布。测试条件是Vg = Vb = OV，Vd = 6V，源极悬空的情况下，可以看到，本发明表面电势远远低于传统工艺制造的器件的表面电势，使得器件的VTP电压更为稳定，降低器件性能的波动。
[0030]以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种SONOS器件的工艺方法，其特征在于，包含如下的工艺步骤: 第I步，对硅衬底进行阱注入，注入杂质为砷，注入能量为5?200keV，注入剂量为IEll?1E14/cm2 ； 第2步，对硅表面进行一次硼离子注入； 第3步，进行多晶硅淀积； 第4步，对多晶硅进行刻蚀； 第5步，多晶硅侧壁氧化； 第6步，轻掺杂漏注入，并进行源、漏区注入。2.如权利要求1所述的SONOS器件的工艺方法，其特征在于:所述第2步，硼离子注入的能量为I?20keV,注入剂量为IEll?lE13/cm203.如权利要求1所述的SONOS器件的工艺方法，其特征在于:所述第2步，硼离子注入在阱的表层形成弱反型层，保证器件的阈值电压。
【专利摘要】本发明公开了一种SONOS器件的工艺方法,包含步骤：第1步，对硅衬底进行阱注入，且注入剂量及能量大于现有工艺；第2步，对硅表面进行一次硼离子注入；第3步，进行多晶硅淀积；4步，对多晶硅进行刻蚀；第5步，多晶硅侧壁氧化；第6步，轻掺杂漏注入，并进行源、漏区注入。本发明增大了常规阱注入砷的剂量和能量，并在阱注入之后硅表面增加低能量的硼注入，在阱区表面形成弱P型层，使得器件的阈值电压Vt与原来相同，降低漏端电压对表面电势的影响，减小器件VTP电压的偏移。
【IPC分类】H01L21/265, H01L21/8247, H01L27/115
【公开号】CN105679712
【申请号】CN201511026575
【发明人】胡君, 钱文生, 石晶, 段文婷
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月31日