[发明专利]一种OTP存储单元及其制作方法

权利要求书

1.一种OTP存储单元，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的栅介质层；

位于所述栅介质层上的栅极；

位于所述栅极周围的氮化硅侧墙结构；

位于所述栅极与所述氮化硅侧墙结构之间的侧壁介质层；

以及位于所述栅极两侧的源极和漏极；

其中，所述氮化硅侧墙结构用于存储电子。

2.根据权利要求1所述的OTP存储单元，其特征在于：所述半导体衬底为单晶硅衬底。

3.根据权利要求1所述的OTP存储单元，其特征在于：所述栅介质层的材料为氧化硅或高介电常数材料。

4.根据权利要求1所述的OTP存储单元，其特征在于：所述栅极的材料为多晶硅。

5.根据权利要求1所述的OTP存储单元，其特征在于：所述侧壁介质层的材料为氧化硅。

6.根据权利要求1所述的OTP存储单元，其特征在于：所述氮化硅侧墙结构的厚度为500-1000nm。

7.根据权利要求1所述的OTP存储单元，其特征在于：所述侧壁介质层的厚度为50-100nm。

8.一种OTP存储单元的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在半导体衬底上形成一层栅介质层，再在所述栅介质层上形成一层栅极材料层；

步骤二、将所述栅极材料层图形化，形成栅极；

步骤三、在所述栅极的侧壁形成侧壁介质层；

步骤四、在侧壁形成有侧壁介质层的栅极上沉积氮化硅，使氮化硅将栅极和侧壁介质层完全包裹；

步骤五、利用刻蚀工艺去除多余的氮化硅，在侧壁形成有侧壁介质层的栅极周围形成氮化硅侧墙结构；

步骤六、在所述栅极两侧形成源极和漏极。

9.根据权利要求8所述的OTP存储单元的制作方法，其特征在于：步骤一中，所述半导体衬底为单晶硅衬底；所述栅极材料层为多晶硅层。

10.根据权利要求8所述的OTP存储单元的制作方法，其特征在于：步骤二中，利用光刻和刻蚀工艺将所述栅极材料层图形化形成栅极。

11.根据权利要求8所述的OTP存储单元的制作方法，其特征在于：先在所述栅极材料层表面形成保护层后，再进行步骤二的图形化操作，直到完成步骤六之后再去除所述保护层，露出栅极，以便进行后续的电极连接。

12.根据权利要求11所述的OTP存储单元的制作方法，其特征在于：在所述栅极材料层表面沉积高温氧化层作为所述保护层。

13.根据权利要求8所述的OTP存储单元的制作方法，其特征在于：步骤三中，利用热氧化法在所述栅极侧壁形成侧壁介质层。

14.根据权利要求8所述的OTP存储单元的制作方法，其特征在于：步骤六中，采用离子注入在所述栅极两侧未被氮化硅侧墙结构覆盖的半导体衬底内形成源极和漏极。