[发明专利]P型MOS闪存存储单元、存储器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种P型MOS闪存存储单元、存储器及其制备方法。

背景技术

在半导体存储装置中，闪存存储器是一种非挥发性存储器，且具有可多次进行数据的存入、读取、抹除等动作，存入的数据在断电后也不会消失的优点。因此，近年来，闪存存储器已被广泛地运用于电子消费性产品中，例如：数码相机、数字摄影机、移动电话、手提电脑、随身听等。

如图1所示，传统的闪存存储器具有以掺杂的多晶硅制作的浮栅13(floating gate)和控制栅极15(control gate)，浮栅13一般采用N型掺杂的多晶硅层用于信息的存储；浮栅13和控制栅极15之间以介电层14相隔，而浮栅13和半导体衬底11间以隧穿氧化层12相隔。当对闪存存储器进行信息的写入操作时，通过在控制栅极与源极有源区16/漏极有源区17施加偏压，使得电子注入浮栅13中；在读取闪存存储器信息时，在控制栅极15施加一工作电压，此时浮栅13的带电状态会影响其下方沟道的开/关，而此时沟道的开/关即为判断信息值0或1的依据；当闪存存储器在擦除信息时，将半导体衬底11、源极有源区16、漏极有源区17或控制栅极15的相对电位提高，并利用隧穿效应使电子由浮栅13穿过隧穿氧化层12而进入半导体衬底11、源极有源区16或漏极有源区17中，或时穿过介电层14而进入控制栅极15中。

然而，闪存存储器的浮栅采用N型掺杂的多晶硅层会使所述闪存存储器在读存循环中出现低温数据存储(Low temperature data retention，LTDR)失败，造成这一问题的根源在于因应力导致的漏电流(stress Induced leakage current，SILC)。在写入操作时，如上段所述，当对闪存存储器进行信息的写入操作时，通过在控制栅极与源极有源区/漏极有源区施加偏压，使得电子注入浮栅中，以实现数据的存储。图2为现有技术中的以N型掺杂的多晶硅层作为浮栅的闪存存储器的能带示意图，其中，Ec为导带底，Ev为价带顶；由图2可知，当所述浮栅的多晶硅层为N型掺杂的多晶硅层时，电子为多数载流子，且电子位于具有较高能量的导带中，在闪存存储器工作时，栅偏压为负压，N型掺杂的多晶硅层中的电子很容易从所述N型多晶硅层的导带中跃迁至隧穿氧化层中，跃迁至所述隧穿氧化层中的电子容易进一步从所述隧穿氧化层中跃迁至半导体衬底中，电子从所述浮栅多晶硅层中的流失的同时，使得所述闪存存储器的存储数据被擦除。因此，采用N型掺杂的多晶硅层作为浮栅的传统闪存存储 器的数据存储性能比较差。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种P型MOS闪存存储单元、存储器及其制备方法，用于解决现有技术中的闪存存储器由于采用N型掺杂的多晶硅层作为浮栅而导致的数据存储性能较差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种P型MOS闪存存储单元，所述P型MOS闪存存储单元包括浮栅，所述浮栅包括浮栅多晶硅层，所述浮栅多晶硅层为P型掺杂多晶硅层。

作为本发明的P型MOS闪存存储单元的一种优选方案，所述浮栅多晶硅层中P型掺杂的剂量为1E13atom/cm²～8E13atom/cm²。

作为本发明的P型MOS闪存存储单元的一种优选方案，所述P型MOS闪存存储单元还包括：半导体衬底、N阱、隧穿氧化层、介电层、控制栅极、源极有源区及漏极有源区；

所述N阱位于所述半导体衬底内；

所述隧穿氧化层、浮栅、介电层及控制栅极由下至上依次堆叠于所述N阱上方的所述半导体衬底上构成堆栈栅极结构；

所述源极有源区及所述漏极有源区位于所述堆栈栅极结构两侧的所述N阱内。

作为本发明的P型MOS闪存存储单元的一种优选方案，所述P型MOS闪存存储单元还包括选择栅极；所述选择栅极位于所述对栈栅极结构一侧的所述半导体衬底上，且与所述堆栈栅极结构具有一定的间距；所述选择栅极两侧的所述N阱内形成有所述源极有源区及所述漏极有源区。

作为本发明的P型MOS闪存存储单元的一种优选方案，：所述漏极有源区与存储器的位线电连接，所述控制栅极与存储器的字线电连接，所述选择栅极与存储器的源极线电连接。

作为本发明的P型MOS闪存存储单元的一种优选方案，所述源极有源区及所述漏极有源区均为P型掺杂区域。

本发明还提供一种P型MOS闪存存储单元的制备方法，所述制备方法包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底内形成有N阱；