[发明专利]可擦除可编程只读存储器隧穿氧化物单元的制造方法

说明书

本发明涉及一种EEPROM结构，特别涉及一种ETOX单元即可擦除可编程只读存储器隧穿氧化物单元(EPROM Tunnel Oxide Cell)的制造方法。

EEPROM(Electrically Erasable programmable ROM；可电擦除可编程只读存储器)是电脑和电子产品经常使用的存储器电路，其优点是其中所储存的程序和数据，在正常情况下是不会消失的，但若要抹除所述程序和数据，则可利用电流导电一段时间，以前所储存的数据便会消失，接着即可再重新写入新的程序和数据。此外EEPROM进行数据删改时，可以一位一位(Bit by Bit)的做，这使得EEPROM的功能好比是磁盘驱动器(Disk Drive)一般，所存入的数据并不会因为电流的中断而消失，且数据可进行多次的存入、读出、与清除等动作。一种由Intel公司所发展，称为快闪(Flash)存储器，其结构与EEPROM相同，已获得市场热烈的回响，快闪存储器无法进行“一位一位”的存储器清除工作，而是以“一块一块”(Block by Block)的方式让数据可以局部修改。

图1A是俯视图，表示现有一种ETOX单元的制造流程图。请参照图1A、1B与1C，首先，提供一基底10。然后例如使用区域氧化法(LOCOS)在基底10上形成场氧化层12，藉以限定出元件区。

然后请参照图1B与1C，其中，图1B是从图1A中AA′方向所得的剖面图，而图1C是从图1A中BB′方向所得的剖面图。以热氧化法在基底10的表面形成一栅极氧化层14(Tunnel Oxide)。接着例如以低压化学气相沉积法，沉积厚度约为1000埃的多晶硅物质覆盖整个基底结构。接着，形成介电层18覆盖多晶硅物质，其中介电层18的材质例如为氧化物/氮化物/氧化物(ONO)层。然后对介电层18与多晶硅物质构图，藉以去除覆盖元件区的介电层18与多晶硅物质，而形成第一多晶硅层16。至此整个基底结构的俯视图，如图1A所示。

然后请参照图2A与图2B，其中图2A与图2B表示现有ETOX单元的制造流程剖面图，且图2A的剖面方向为AA′方向，而图2B的剖面方向为BB′方向。使离子注入法，在元件源极区中注入浓度较浓的离子，而形成埋入式重掺杂离子注入区19。

接着，使用热氧化法，藉由在成长栅极氧化层的同时，由于源极区有较浓的离子掺杂，所以源极区的热氧化层会较厚。接着，例如以低压化学气相沉积法，沉积厚度约为3000埃的多晶硅物质覆盖整个基底结构，而形成第二多晶硅层21。以及例如以常压化学气相沉积法，沉积氧化层22覆盖第二多晶硅层21，此氧化物例如为TEOS氧化物。

然后以传统的微影及蚀刻技术对第二多晶硅层21与氧化层22构图，而使得第二多晶硅层21形成一控制栅，并且使蚀刻步骤中止于介电层18。接着，进行后续的自行对准源极蚀刻步骤，对第一多晶硅层16构图以形成浮置栅，并且在基底10上形成一共源极区。至此，整个基底结构的俯视图，如图2C所示。在此结构中，介电层18无法完全保护第一多晶硅层16，而造成数据(Data)保存上的问题。目前的快闪存储器制作工艺多已不使用。

在现有技术中，基底10的共源极区上会形成一沟渠，此沟渠会中断共源极区的连接，且造成ETOX单元的功能失常。再者，即使共源极区仍然有连接，然而蚀刻所产生的受损现象会提高电阻，并且降低ETOX单元在读写操作时的效能。

为了将沟渠的伤害减低，往往必须加深源极区接面的深度，如此却使得ETOX单元元件的有效通道长度减短，造成ETOX单元的尺寸难以减小。因此，本发明的主要目的就是提供一种ETOX单元的制造方法，以改善现有技术的缺点。

根据本发明的目的，提供一种ETOX单元的制造方法，包括下列步骤，首先提供一基底，此基底上形成有场氧化层，用以限定出元件区。然后形成离子注入区于元件源极区中，以形成一栅极氧化层覆盖基底。接着形成第一多晶硅层覆盖栅极氧化层。对第一多晶硅层构图。

形成介电层覆盖第一多晶硅层与暴露出的栅极氧化层。然后形成第二多晶硅层覆盖介电层。以及形成氧化层覆盖第二多晶硅层。接着对第二多晶硅层构图以形成控制栅，此时在源极区大约暴露出埋入式离子注入区上的介电层。接着利用自动对准蚀刻对介电层与第一多晶硅层构图，藉以使得第一多晶硅层形成浮置栅，并且在基底上形成共源极区，其中源极区中长得较厚的栅极氧化层，在自动对准蚀刻第一多晶硅层时可用以保护源极区中的基底，免于形成沟渠。