[发明专利]一种非挥发存储器及其制作方法

说明书

本发明提供一种非挥发存储器及其制作方法，包括:半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构，所述栅极结构两侧的半导体衬底中形成有源极区和漏极区；所述漏极区包括第一掺杂类型轻掺杂区，以及位于所述第一轻掺杂区内的第一掺杂类型重掺杂区和第二掺杂类型掺杂区。本发明提供的非挥发存储器利用PN反向偏置电压产生带与带之间的隧穿来产生热载流子，以实现存储功能，从而缩小了器件的尺寸，所述非挥发存储器具有低功耗、高编程效率等优势，提高了器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种非挥发存储器及其制作方法。

背景技术

随着智能设备和物联网概念的提出，嵌入式设备得到迅速发展。因此也推动了嵌入式存储器的不断改进和提高。其中，非挥发(Non-Volatile)存储器由于具有断电情况下仍能保存数据的特点，成为便携式电子设备(如移动电话、数码相机、MP3播放器以及PDA等)中最主要的存储部件。

传统的基于热载流子注入浮栅的非挥发存储器的原理为：利用沟道内的载流子在漏极区和源极区之间的电场中加速，载流子在漏极区附近强电场下获得较高的能量，在空间电荷区中发生碰撞电离产生更多的热载流子，具有较高能量的载流子在栅极电场的作用下，通过隧穿层直接进入浮栅中，从而实现存储功能。因此，栅极的长度对产生热载流子具有重要作用。目前制备的基于热载流子隧穿的浮栅型非挥发存储器的尺寸较大，无法满足集成电路(IC)器件日益缩小的需求，从而限制了其发展。

因此，有必要提出一种新的非挥发存储器，以缩小器件的尺寸，提高器件的性能。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明提供一种非挥发存储器，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构，所述栅极结构两侧的半导体衬底中形成有源极区和漏极区；

所述漏极区包括第一掺杂类型轻掺杂区，以及位于所述第一轻掺杂区内的第一掺杂类型重掺杂区和第二掺杂类型掺杂区。

进一步，所述第一掺杂类型重掺杂区与所述第二掺杂类型掺杂区相邻设置。

进一步，所述第二掺杂类型掺杂区位于所述第一掺杂类型重掺杂区内。

进一步，所述第一掺杂类型掺杂包括N型掺杂，所述第二掺杂类型掺杂包括P型掺杂。

进一步，所述栅极结构包括由下至上依次堆叠的隧穿层、浮栅层、介电层和控制栅极层。

进一步，所述栅极结构的两侧形成有侧墙。

本发明还提供一种非挥发存储器的制作方法，包括以下步骤：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成栅极结构；

执行第一离子注入，以在所述栅极结构两侧的半导体衬底中形成第一掺杂类型重掺杂区；

执行第二离子注入，以至少在漏极区的半导体衬底中形成第一掺杂类型轻掺杂区，所述第一掺杂类型轻掺杂区的掺杂浓度低于所述第一掺杂类型重掺杂区的掺杂浓度，所述第一掺杂类型轻掺杂区的掺杂深度大于所述第一掺杂类型重掺杂区的掺杂深度；

在所述栅极结构的两侧形成侧墙；

执行第三离子注入，以在漏极区的所述第一掺杂类型轻掺杂区中形成第二掺杂类型掺杂区。

进一步，所述第一掺杂类型轻掺杂区与所述第二掺杂类型掺杂区相邻设置；

进一步，所述第二掺杂类型掺杂区位于所述第一掺杂类型轻掺杂区内。