CN102446770A - 一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，在一衬底上制作半导体器件，其中，还包括以下步骤：以一定的倾斜于漏区的角度，向所述侧墙薄膜层中注入离子；刻蚀所述侧墙，刻蚀后，靠近源端的所述侧墙宽度大于靠近漏端的所述侧墙的宽度；对所述半导体器件进行掺杂并进行退火，在所述衬底中形成源极、漏极以及沟道。本发明还公开了一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的结构，包括一衬底，栅极，浅沟隔离槽；在所述栅极侧壁上覆盖一层侧墙，所述侧墙包括源端侧墙和漏端侧墙，并且所述源端侧墙宽度大于所述漏端侧墙的宽度；在所述衬底中形成源极、漏极以及沟道，所述漏极的掺杂离子比所述源极的掺杂离子更靠近沟道。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体制备技术，尤其涉及一种形成非对称侧墙的刻蚀工艺方法，该方法用于提高浮体效应存储单元的写入速度。
背景技术
嵌入式动态存储技术的发展已经使得大容量DRAM在目前的系统级芯片（SOC）中非常普遍。大容量嵌入式动态存储器（eDRAM）给SoC带来了诸如改善带宽和降低功耗等只能通过采用嵌入技术来实现的各种好处。传统嵌入式动态存储器（eDRAM）的每个存储单元除了晶体管之外，还需要一个深沟槽电容器结构，电容器的深沟槽使得存储单元的高度比其宽度大很多，造成制造工艺困难。其制作工艺与CMOS超大规模集成电路工艺非常不兼容，限制了它在嵌入式系统芯片（SOC）中的应用。
浮体效应存储单元（Floating Body Cell，即FBC）是一种有希望替代eDRAM的动态存储器。FBC是利用浮体效应（Floating Body Effect，即FBE）的动态随机存储器单元，其原理是利用绝缘体上硅（Silicon on Insulator，即SOI）器件中氧埋层（BOX）的隔离作用所带来的浮体效应，将被隔离的浮体（Floating Body）作为存储节点，实现写“1”和写“0”。由于浮体效应存储单元去掉了传统DRAM中的电容器，使得其工艺流程完全与CMOS工艺兼容，同时可以构成密度更高的存储器，因此有希望替代现有的传统eDRAM应用于嵌入式系统芯片中。
浮体效应存储单元在写“1”时，载流子一边在衬底积聚，一边会从源端慢慢的泄漏。写“1”的速度由衬底电流的大小和积聚的载流子从源端泄漏的速度共同决定的。提高浮体效应存储单元的衬底电流，就可以提高浮体效应存储单元的写入速度。此外，减少衬底积聚的载流子从源端泄漏，也可以达到提高浮体效应存储单元写入速度的目的。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种提高浮体效应存储单元的写入速度的方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，在一衬底上制作半导体器件，包括以下步骤：
在所述衬底上制备栅极、浅沟隔离槽；进行轻掺杂漏极注入，在栅极两侧形成轻掺杂源漏区域；
沉积一层薄膜，形成一层侧墙薄膜层；
其中，还包括以下步骤：
以一定的倾斜于漏区的角度α，向所述侧墙薄膜层中注入离子，形成具有一定掺杂浓度的侧墙薄膜层；
刻蚀所述侧墙，刻蚀停止在所述栅极结构的顶部和所述衬底上，刻蚀后，靠近源端的所述侧墙宽度大于靠近漏端的所述侧墙的宽度；
对所述半导体器件进行掺杂工艺并进行退火工艺，在所述衬底中形成源极、漏极以及沟道；
上述的一种提高浮体动态随机 存储单元写入速度的方法，其中，所述衬底还包括一底层、隔离层，分布于所述衬底和所述浅沟隔离槽的下方。
上述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，所述隔离层为一氧埋层。
上述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，所述底层为硅底层。
上述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，所述倾斜于漏区的角度α值为0°-90°。
上述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，在向所述侧墙的薄膜层中注入的离子步骤中，所述注入的离子为锗、氙或其他中性元素。
上述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，对所述漏区以及源区进行掺杂进行离子注入重掺杂。
上述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其中，在所述衬底与所述栅极之间设置一层薄氧化层。
一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的结构，包括一衬底，其特征在于，包括栅极，浅沟隔离槽；在所述栅极侧壁上覆盖一层侧墙，所述侧墙包括源端侧墙和漏端侧墙，并且所述源端侧墙宽度大于所述漏端侧墙的宽度；在所述衬底中形成源极、漏极以及沟道，所述漏极的掺杂离子比所述源极的掺杂离子更靠近沟道。
与已有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明在侧墙（Spacer）刻蚀工艺中，首先采用中性元素（如锗、氙等）对侧墙薄膜进行有角度的离子注入，注入角度向漏端倾斜，使得在侧墙刻蚀工艺中对漏端的侧墙薄膜刻蚀速度要大于源端的侧墙薄膜的刻蚀速度，使得刻蚀后漏端的侧墙宽度减小，而源端的侧墙宽度增大，在接下来的源漏高掺杂注入和退火工艺后，漏端的掺杂离子离沟道距离被拉近，源端的掺杂离子与沟道和衬底的距离被拉远，一方面提高了漏端沟道中的纵向电场，增大了衬底电流，另一方面降低了积聚载流子从源端的泄漏速度，从而提高了浮体效应存储单元的写入速度。
附图说明
图1是本发明的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法流程图。
具体实施方式
下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其包括以下步骤：
如图1A所示，在衬底1上制备栅极2、浅沟隔离槽3；向衬底1和栅极2中注入轻掺杂离子，在栅极2的两侧的衬底中形成轻掺杂源漏极4；
在此步骤中，衬底1下方还包括底层12，隔离层11，其中，隔离层11处于底层12与衬底1之间。优选地，隔离层11为一氧埋层，底层12由硅制成。
另外，在栅极2与衬底1之间，还包括一层薄氧化层21。
如图1B所示，在栅极2上沉积一层薄膜，形成一层侧墙薄膜层6，侧墙薄膜层6覆盖至栅极2的邻壁以及邻近栅极2的衬底1的上方。
如图1C所示，一定的倾斜于漏区的角度α，向侧墙薄膜层6中注入离子，形成具有一定掺杂浓度的侧墙薄膜层；
在此步骤中，以倾斜于漏区一定的角度，向侧墙薄膜层6中注入中性元素离子，例如，锗、氙等，使得，侧墙薄膜层6形成具有一定掺杂浓度的侧墙薄膜层，通过角度的倾斜，使得在随后的侧墙刻蚀工艺中，对漏端的侧墙薄膜刻蚀速度要大于源端的侧墙薄膜刻蚀的速度。
另外，根据需要，可以在大于0°并小于90°的范围确定倾斜角度α的值。
如图1D所示，对侧墙薄膜层6进行刻蚀。在此步骤中，由于在上一步骤1C中，在侧墙薄膜层6中注入了一定的中性元素离子，使得在刻蚀中，对漏端的侧墙薄膜刻蚀速度大于源端的侧倾薄膜刻蚀的速度，因而，在对侧墙薄膜层6进行刻蚀后，形成靠近源端的侧墙5宽度要大于靠近漏端的侧墙5的宽度。
如图1E所示，对半导体器件进行重掺杂工艺并进行退火工艺处理，在衬底1中形成源极7，漏极8和沟道（图中未标示）。
在此步骤中，根据侧墙5的宽度确定源极7和漏极8与沟道间的距离，由于靠近源端的侧墙5的宽度大于靠近漏端的侧墙5的宽度，因而使得经掺杂后的漏极7的掺杂离子离沟道和衬底1的距离被拉进，而源极8的掺杂离子与沟道和衬底1的距离被拉远，从而，一方面提高了漏端沟道中的纵向电场，增大了衬底电流，另一方面降低了积聚载流子从源端的泄漏速度，提高了浮体效应存储单元的写入速度。
本发明还公开了一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的结构，包括一衬底1，其中，包括栅极2，浅沟隔离槽3；在栅极2的侧壁上覆盖一层侧墙5，侧墙5包括源端侧墙（图中未标示）和漏端侧墙（图中未标示），并且源端侧墙宽度大于所述漏端侧墙的宽度；在衬底1中形成源极7、漏极8以及沟道（图中未标示），漏极7的掺杂离子比源极8的掺杂离子更靠近沟道。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (9)
1.一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，在一衬底上制作半导体器件，包括以下步骤：
在所述衬底上制备栅极、浅沟隔离槽；进行轻掺杂漏极注入，在栅极两侧形成轻掺杂源漏区域；
沉积一层薄膜，形成一层侧墙薄膜层；
其特征在于，还包括以下步骤：
以一定的倾斜于漏区的角度α，向所述侧墙薄膜层中注入离子，形成具有一定掺杂浓度的侧墙薄膜层；
刻蚀所述侧墙薄膜层，刻蚀停止在所述栅极结构的顶部和所述衬底上，刻蚀后，靠近源端的所述侧墙宽度大于靠近漏端的所述侧墙的宽度；
对所述半导体器件进行掺杂工艺并进行退火工艺，在所述衬底中形成源极、漏极以及沟道。
2.根据权利要求1所述的一种提高浮体动态随机 存储单元写入速度的方法，其特征在于，所述衬底还包括一底层、隔离层，分布于所述衬底和所述浅沟隔离槽的下方。
3.根据权利要求1所述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，所述隔离层为一氧埋层。
4.根据权利要求1所述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，所述底层为硅底层。
5.根据权利要求1所述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，所述倾斜于漏区的角度α值为0°-90°。
6.根据权利要求1所述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，在向所述侧墙的薄膜层中注入的离子步骤中，所述注入的离子为锗、氙或其他中性元素。
7.根据权利要求1所述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，对所述漏区以及源区进行掺杂进行离子注入重掺杂。
8.根据权利一要求1所述的一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的方法，其特征在于，在所述衬底与所述栅极之间设置一层薄氧化层。
9.一种提高浮体动态随机存储单元写入速度的结构，包括一衬底，其特征在于，包括栅极，浅沟隔离槽；在所述栅极侧壁上覆盖一层侧墙，所述侧墙包括源端侧墙和漏端侧墙，并且所述源端侧墙宽度大于所述漏端侧墙的宽度；在所述衬底中形成源极、漏极以及沟道，所述漏极的掺杂离子比所述源极的掺杂离子更靠近沟道。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI563508B (zh) * | 2015-04-14 | 2016-12-21 | ||
| TWI640084B (zh) * | 2017-08-16 | 2018-11-01 | 億而得微電子股份有限公司 | 低電壓差之電子寫入抹除式可複寫唯讀記憶體及其操作方法 |
| CN110571141A (zh) * | 2018-06-05 | 2019-12-13 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 金属栅极的制造方法和半导体器件的制造方法 |
| TWI690061B (zh) * | 2019-04-02 | 2020-04-01 | 億而得微電子股份有限公司 | 單閘極多次寫入非揮發性記憶體及其操作方法 |
| TWI695489B (zh) * | 2019-03-07 | 2020-06-01 | 億而得微電子股份有限公司 | 電子寫入抹除式可複寫唯讀記憶體的低壓快速抹除方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1434979A (zh) * | 1999-12-16 | 2003-08-06 | 斯平内克半导体股份有限公司 | Mosfet器件系统和方法 |
| KR20040002204A (ko) * | 2002-06-29 | 2004-01-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
| CN101647108A (zh) * | 2005-10-07 | 2010-02-10 | 国际商业机器公司 | 在场效应晶体管中形成不对称叠加电容的结构和方法 |
| CN102446750A (zh) * | 2011-09-08 | 2012-05-09 | 上海华力微电子有限公司 | 提高附体动态随机存储单元写入速度的侧墙刻蚀方法 |
-
2011
- 2011-10-12 CN CN2011103080019A patent/CN102446770A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1434979A (zh) * | 1999-12-16 | 2003-08-06 | 斯平内克半导体股份有限公司 | Mosfet器件系统和方法 |
| KR20040002204A (ko) * | 2002-06-29 | 2004-01-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
| CN101647108A (zh) * | 2005-10-07 | 2010-02-10 | 国际商业机器公司 | 在场效应晶体管中形成不对称叠加电容的结构和方法 |
| CN102446750A (zh) * | 2011-09-08 | 2012-05-09 | 上海华力微电子有限公司 | 提高附体动态随机存储单元写入速度的侧墙刻蚀方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI563508B (zh) * | 2015-04-14 | 2016-12-21 | ||
| TWI640084B (zh) * | 2017-08-16 | 2018-11-01 | 億而得微電子股份有限公司 | 低電壓差之電子寫入抹除式可複寫唯讀記憶體及其操作方法 |
| CN110571141A (zh) * | 2018-06-05 | 2019-12-13 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 金属栅极的制造方法和半导体器件的制造方法 |
| CN110571141B (zh) * | 2018-06-05 | 2022-01-28 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 金属栅极的制造方法和半导体器件的制造方法 |
| TWI695489B (zh) * | 2019-03-07 | 2020-06-01 | 億而得微電子股份有限公司 | 電子寫入抹除式可複寫唯讀記憶體的低壓快速抹除方法 |
| TWI690061B (zh) * | 2019-04-02 | 2020-04-01 | 億而得微電子股份有限公司 | 單閘極多次寫入非揮發性記憶體及其操作方法 |
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