用于处理载体的方法、载体和分裂栅极场效应晶体管结构的制作方法
【技术领域】
[0001]各种实施例一般涉及用于处理载体的方法、载体和分裂栅极场效应晶体管结构。
【背景技术】
[0002]一般，可编程只读存储器(PROM)或现场可编程只读存储器(FPROM)或一次可编程(OTP)非易失性存储器(NVM)可在半导体技术中由熔丝或所谓的反熔丝制造。PROM、FPROM或OTP NVM可在数字电子装置中用于存储永久数据，例如在微控制器、无线通信装置、移动电话、平板计算机、射频识别标签、医疗装置和各种其它消费电子产品和汽车电子产品中。数据可在制造之后被编程到PROM、FPROM或OTP NVM中，例如在现场或在使用例如适当的编程装置进行测试之后。基于反熔丝的一次可编程(OTP)非易失性存储器(NVM)可由在标准逻辑CMOS技术中制造的单场效应晶体管结构(IT)实现，其中单场效应晶体管结构包括提供反熔丝的分裂栅极结构。
【发明内容】
[0003]根据各种实施例，可提供用于处理载体的方法，该方法包括:用氟掺杂载体，使得载体的第一表面区是掺氟的，以及载体的第二表面区没有氟掺杂或比第一表面区是更少氟掺杂的；以及使载体氧化以使第一栅极氧化物层从具有第一厚度的载体的第一表面区且同时从具有不同于第一厚度的第二厚度的载体的第二表面区生长。
【附图说明】
[0004]在附图中，相似的参考符号遍及不同的视图一般指的是相同的部件。附图并不一定按比例，相反一般将重点放在图示本发明的原理上。在下面的描述中，参考下面的附图描述了本发明的各种实施例，其中:
图1示出根据各种实施例的在载体上的分裂栅极场效应晶体管结构的示意性横截面视图；
图2A到2C分别示出根据各种实施例的在载体上的分裂栅极场效应晶体管结构的示意性横截面视图；
图3示出根据各种实施例的用于处理载体的方法的示意性流程图；
图4A到4E分别示出根据各种实施例的在制造期间在载体上的分裂栅极场效应晶体管结构的示意性横截面视图；
图5示出根据各种实施例的示意性横截面载体；
图6示出根据各种实施例的分裂栅极场效应晶体管结构的示意性横截面视图和分裂栅极场效应晶体管结构的剖面的对应等效电路图；
图7示出根据各种实施例的在制造期间的包括两个邻近的分裂栅极场效应晶体管结构的载体的示意性横截面视图；以及图8示出根据各种实施例的载体的示意性顶视图。
【具体实施方式】
[0005]下面的详细描述指的是附图，其作为例证示出具体细节和其中本发明可被实践的实施例。
[0006]词“示例性”在本文用于意指“用作示例、实例或例证”。在本文被描述为“示例性”的任何实施例或设计不一定应被解释为比起其它实施例或设计是优选的或有利的。
[0007]关于在侧面或表面“之上”形成的沉积材料使用的词“在…之上”在本文可用于意指可“直接在”暗指的侧面或表面上(例如与暗指的侧面或表面直接接触)形成的沉积材料。关于在侧面或表面“之上”形成的沉积材料使用的词“在…之上”在本文可用于意指可“间接在”暗指的侧面或表面上形成的沉积材料，其中一个或多个附加的层被布置在暗指的侧面或表面和沉积材料之间。
[0008]关于结构的(或载体的)“横向”延伸或“横向地”紧靠使用的术语“横向”在本文可用于意指沿着载体的表面的延伸或定位关系。那意味着载体的表面(例如衬底的表面或晶片的表面)可用作参考，通常被称为晶片的主处理表面(或另一类型的载体的主处理表面)。此外，关于结构的(或结构元件的)“宽度”使用的术语“宽度”在本文可用于意指结构的横向延伸。此外，关于结构的(或结构元件的)“高度”使用的术语“高度”在本文可用于意指沿着垂直于载体的表面(例如垂直于载体的主处理表面)的方向的结构的延伸。关于层的“厚度”使用的术语“厚度”在本文可用于意指垂直于其上沉积该层的支承物的表面的该层的空间延伸。如果支承物的表面平行于载体的表面(例如主处理表面)，则沉积在支承物上的层的“厚度”可与层的高度相同。
[0009]—般，根据由晶体管接管的期望的功能，电子装置可包括不同类型的晶体管结构，例如不同类型的场效应晶体管。在载体上的不同类型的场效应晶体管(FET)可以以相同的半导体技术(例如以MOS技术(金属氧化物半导体技术)或以CMOS技术(互补金属氧化物半导体技术)中)被制造为MOS-FET。
[0010]根据各种实施例，载体可包括第一类型的场效应晶体管和不同于第一类型的场效应晶体管的第二类型的场效应晶体管，例如两种类型的场效应晶体管可在使相应的场效应晶体管的栅极与在栅极之下的载体(沟道)的主体区分离的栅极绝缘层(栅极氧化物层)的厚度方面不同。此外，第一类型的场效应晶体管可具有第一栅极绝缘层(例如单层栅极氧化物或第一栅极绝缘层结构)，其例如具有小于大约3.5 nm的厚度，例如具有在从大约I nm到大约3 nm的范围内的厚度。第一类型的场效应晶体管可例如给逻辑电路(例如在标准CMOS芯片的核心中的逻辑单元)的低电压MOSFET提供例如小于大约2 V (例如小于大约1.5 V)的操作电压(例如施加在栅极处以切换场效应晶体管)。此外，第二类型的场效应晶体管可具有第二栅极绝缘层(例如双层栅极氧化物或第二栅极绝缘层结构)，其例如具有大于大约3.5 nm的厚度，例如具有在从大约4 nm到大约10 nm的范围内的厚度。第二类型的场效应晶体管可例如给外围电路(例如在标准CMOS芯片的输入/输出(I/O)单元)的高电压MOSFET提供例如在从大约3 V到大约20 V的范围内(例如在从大约5 V到大约14V的范围内)的操作电压。在这个方面中，可通过使用成本和时间高效集成方案来制造第一类型的场效应晶体管和第二类型的场效应晶体管。因此，可在处理载体期间只应用两个不同的生长工艺，其中第一类型的场效应晶体管的薄栅极绝缘层可生长为单层栅极氧化物，且其中第二类型的场效应晶体管的厚栅极绝缘层可生长为具有比单层栅极氧化物大的厚度的双层栅极氧化物。
[0011]根据各种实施例，如本文所述的分裂栅极晶体管结构(例如所谓的分裂沟道结构或双端子一晶体管分裂栅极结构)可包括第一分裂栅极区和横向紧靠第一分裂栅极区的第二分裂栅极区，其中第一分裂栅极区包括使在第一分裂栅极隔离层之上的栅极结构的第一部分与在第一分裂栅极隔离层之下的载体中的第一主体区(第一沟道区)分离的第一分裂栅极隔离层(或第一分裂栅极隔离层结构或第一分裂栅极氧化物层)，且其中第二分裂栅极区包括使在第二分裂栅极隔离层之上的栅极结构的第二部分与在第二分裂栅极隔离层之下的载体中的第二主体区(第二沟道区)分离的第二分裂栅极隔离层(或第二分裂栅极隔离层结构或第二分裂栅极氧化物层)，其中第一分裂栅极隔离层的厚度可不同于第二分裂栅极隔离层的厚度。在没有损失一般性的情况下，在第一分裂栅极区中的第一分裂栅极隔离层可以比在第二分裂栅极区中的第二分裂栅极隔离层厚，使得第一分裂栅极隔离层在本文也可被称为厚分裂栅极隔离层以及第二分裂栅极隔离层在本文也可被称为薄分裂栅极隔离层，用于使术语更容易相关联。此外，在没有损失一般性的情况下，第一类型的场效应晶体管的栅极隔离层可以比第二类型的场效应晶体管的栅极隔离层薄，使得第一类型的场效应晶体管的栅极隔离层在本文也可被称为薄栅极隔离层以及第二类型的场效应晶体管的栅极隔离在本文也可被称为厚栅极隔离层，用于使术语更容易相关联。
[0012]厚分裂栅极隔离层(厚分裂栅极氧化物层)可提供厚分裂栅极隔离(厚分裂栅极氧化物)。此外，厚分裂栅极隔离层可以是双层，且因此厚分裂栅极氧化物可包括第一部分和在第一部分之上的第二部分，或换句话说，厚分裂栅极氧化物可包括所谓的双重(双)栅极氧化物。薄分裂栅极隔离层(薄分裂栅极氧化物层)可提供薄分裂栅极隔离(薄分裂栅极氧化物)。此外，薄分裂栅极隔离层可以是单层，且因此薄分裂栅极氧化物可包括单栅极氧化物。厚栅极隔离层(厚栅极氧化物层)可提供厚栅极隔离(厚栅极氧化物)。此外，厚栅极隔离层可以是双层，且因此厚栅极氧化物可包括第一部分和在第一部分之上的第二部分，或换句话说，厚栅极氧化物可包括所谓的双重(双)栅极氧化物。薄栅极隔离层可提供薄栅极隔离(薄栅极氧化物)。此外，薄栅极隔离层可以是单层，且因此薄栅极氧化物可包括单栅极氧化物。
[0013]例证地，根据各种实施例，可在本文提供用于处理载体的方法，其允许使氧化硅从硅载体以不同的生长速度生长，且因此通过相同的生长工艺使在具有不同厚度的载体的不同预先限定区域中的氧化硅生长。因此，薄栅极氧化物层可在载体的第一区中形成，且同时薄分裂栅极氧化物层可在载体的第二区中通过恰好相同的生长工艺形成，其中薄栅极氧化物层的厚度可不同于薄分裂栅极氧化物层的厚度。而且，厚栅极氧化物层(或双层栅极氧化物)可在载体的第一区中形成，且同时厚分裂栅极氧化物层(或双层分裂栅极氧化物)可在载体的第二区中通过恰好相同的生长工艺(例如通过连续地执行的载体的恰好相同的两个氧化工艺)形成，其中厚栅极氧化物层的厚度可以不同于厚分裂栅极氧化物层的厚度。
[0014]作为结果，根据各种实施例，通过排他地执行两个生长工艺，可在载体之上提供具有薄栅极隔离层的第一类型的场效应晶体管和具有厚栅极隔离层的第二类型的场效应晶体管，且同时可在载体之上在预先限定区域中提供具有厚分裂栅极区和薄分裂栅极区的分裂栅极场效应晶体管结构，其中在第一分裂栅极区中的厚分裂栅极隔离层的厚度大于第二类型的场效应晶体管的厚栅极隔离层，且其中在第二分裂栅极区中的薄分裂栅极隔离层的厚度等于或小于第一类型的FET的薄栅极隔离层的厚度。
[0015]例证地，根据各种实施例，分裂栅极晶体管结构可被配置或操作为基于反熔丝的OTP NVM，且分裂栅极晶体管结构的分裂栅极隔离结构可适合于增强基于反熔丝的OTP NVM的可靠性。换句话说，分裂栅极晶体管结构的厚分裂栅极隔离层的厚度和薄分裂栅极隔离层的厚度可适合于允许基于反熔丝的OTP NVM的可靠编程，而不改变用于使第一类型的场效应晶体管和第二类型的场效应晶体管的栅极氧化物从载体生长的生长工艺且不使用附加的生长工艺。根据各种实施例，只有两个生长工艺可用于制造具有基于反熔丝的OTP NVM的芯片或管芯连同第一类型的场效应晶体管和第二类型的场效应晶体管，其中可通过修改其中基于反熔丝的OTP NVM将被形成的载体的表面区来适应基于反熔丝的OTP NVM的分裂栅极晶体管结构。
[0016]根据各种实施例，可在载体的预先限定表面区中修改分裂栅极隔离层的生长，例如与载体的其它表面区比较，通过用氟掺杂载体的预先限定表面区，栅极氧化物的生长速度可被增强。
[0017]根据各种实施例，可在载体的预先限定表面区中修改分裂栅极隔离层的生长，例如与载体的其它表面区比较，通过用氮掺杂载体的预先限定表面区或通过将氮添加到用于从载体形成栅极氧化物的氧化工艺中，栅极氧化物的生长速度可被减小。根据各种实施例，氮化物或氮化物层(例如氮化硅或氮化硅层)可被包括在栅极氧化物或栅极氧化物层结构中。根据各种实施例，氮可被包括在用于形成栅极氧化物的配方中，以用于限制栅极氧化物的生长。
[0018]根据各种实施例，分裂栅极晶体管结构的分裂栅极隔离层的生长可在载体的预先限定表面区中被修改，例如与载体的其它表面区比较，通过用氟和/或氮掺杂载体的预先限定表面区和