Otp器件結(jié)構(gòu)及其加工方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導體器件的設計加工領域，尤其涉及OTP器件結(jié)構(gòu)及其加工方法。
【背景技術】
[0002] 在嵌入式非揮發(fā)性存儲器領域，基于反熔絲結(jié)構(gòu)的一次可編程（One Time Programmable，OTP)存儲器因其高穩(wěn)定性、與CMOS工藝完全兼容、編程容易等優(yōu)點，被廣泛 應用于模擬電路微調(diào)、密鑰和芯片ID存儲、SRAM/DRAM冗余設計、RFID等。
[0003] 目前，主流的反熔絲結(jié)構(gòu)使用MOS管實現(xiàn)，請參考圖1，圖1是現(xiàn)有技術中OTP器件 結(jié)構(gòu)中薄柵氧低壓存儲器件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，該薄柵氧低壓存儲器件即是所述MOS管。 該MOS管包括襯底101，形成在襯底上的薄柵氧化層104,形成在薄柵氧化層104上的柵極 105,以及形成在柵極105-側(cè)的襯底101中的漏極102和另一側(cè)的襯底101中的源極103。 在針對該MOS管進行編程時，將高壓加在該MOS管的柵極105和漏極102,以0. 18 μ m工藝 為例，柵極105上加電壓WL0=8V，漏極102上加電壓BLO=OV,-段時間之后薄柵氧化層104 被永久擊穿。當然，若同一硅片上的其他相同MOS管未進行編程，則其包括的薄柵氧化層 104未被擊穿。
[0004] 讀操作時，柵極105上WLO加 VDD，漏極102上BLO接靈敏電流放大器，對于未進行 編程的MOS管來說，靈敏電流放大器無法檢測到有電流從柵極105流向源極102,代表存儲 狀態(tài)"0" ；對于已進行編程的MOS管來說，由于薄柵氧化層104被永久擊穿，此時MOS管中 存在從柵極105流向漏極102的讀電流I，若靈敏電流放大器檢測到該讀電流I，則代表該 MOS管的存儲狀態(tài)為" 1"，這種結(jié)構(gòu)中由于存在薄柵氧化層104的擊穿點位于溝道上方的可 能性，會有較大的漏電流I'從柵極105流向襯底101，這樣大大減小了被編程單元的讀電流 I，使得靈敏電流放大器無法檢測到該讀電流I，因此影響了編程效果，降低了存儲器良率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于針對解決現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種新型的OTP器件結(jié) 構(gòu)，以提升OTP器件的良率。
[0006] -方面，本發(fā)明提供了一種OTP器件結(jié)構(gòu)，該OTP器件結(jié)構(gòu)包括：
[0007]襯底；
[0008] 形成在所述襯底上的薄柵氧低壓存儲器件和厚柵氧高壓選擇器件；
[0009] 所述薄柵氧低壓存儲器件包括形成在所述襯底之上的薄柵氧化層和柵極，以及在 所述柵極兩側(cè)的所述襯底中形成的源區(qū)和漏區(qū)，其中所述源區(qū)和所述漏區(qū)在所述襯底中相 向延伸并在所述薄柵氧化層下方相接以形成源漏溝道穿通。
[0010] 相應地，本發(fā)明提供了一種OTP器件結(jié)構(gòu)的加工方法，該方法包括：
[0011] 提供襯底，并在該襯底上預留用于形成厚柵氧高壓選擇器件的源漏區(qū)的第一注入 區(qū)域，以及預留用于形成薄柵氧低壓存儲器件的源漏區(qū)的第二注入?yún)^(qū)域；
[0012] 提供覆蓋所述襯底的掩膜層，該掩膜層同時暴露所述第一注入?yún)^(qū)域和所述第二注 入?yún)^(qū)域；
[0013] 基于所述掩膜層對所述襯底執(zhí)行用于形成厚柵氧高壓選擇器件源漏區(qū)的離子注 入；所述離子注入作用于所述第一注入?yún)^(qū)域以形成所述厚柵氧高壓選擇器件的源漏區(qū)；
[0014] 所述離子注入還作用于所述第二注入?yún)^(qū)域以形成所述薄柵氧低壓存儲器件的源 區(qū)和漏區(qū)，其中所述源區(qū)和所述漏區(qū)在所述襯底中形成源漏溝道穿通。
[0015] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種OTP器件結(jié)構(gòu)，該OTP器件結(jié)構(gòu)包括：
[0016] 襯底；
[0017] 形成在所述襯底上的薄柵氧低壓存儲器件和厚柵氧高壓選擇器件；
[0018] 所述薄柵氧低壓存儲器件包括形成在所述襯底內(nèi)的摻雜阱，以及形成在所述摻雜 阱之上的薄柵氧化層和柵極；
[0019] 所述薄柵氧低壓存儲器件還包括通過離子注入的方法在所述柵極兩側(cè)的所述襯 底中形成的源區(qū)和漏區(qū)，其中所述離子注入所選用的離子與所述摻雜阱的摻雜離子同族。
[0020] 本發(fā)明提供的OTP器件結(jié)構(gòu)其包括的薄柵氧低壓存儲器件的源漏溝道穿通，使該 薄柵氧低壓存儲器件的溝道與襯底之間形成反向寄生PN結(jié)，可以在對其進行讀操作時有 效地阻止柵極讀電流流入襯底，從而解決讀電流過小無法被檢測的問題，進而提升了薄柵 氧低壓存儲器件的產(chǎn)品良率、降低其生產(chǎn)成本以及減小OTP器件的面積。此外，本發(fā)明提供 的一種OTP器件結(jié)構(gòu)的加工方法用于制造本發(fā)明提供的OTP器件結(jié)構(gòu)，該加工方法僅通過 調(diào)整掩膜層形態(tài)，即可加工得到所述OTP器件結(jié)構(gòu)，無需增加新的掩膜層和調(diào)整工藝流程， 適應代工廠的設計需求，也利于控制所述OTP器件結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0021] 通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它 特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0022] 圖1是現(xiàn)有技術中OTP器件結(jié)構(gòu)中薄柵氧低壓存儲器件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2A是根據(jù)本發(fā)明的OTP器件結(jié)構(gòu)的一個【具體實施方式】的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2B是圖2A示出的OTP器件結(jié)構(gòu)中薄柵氧低壓存儲器件進行讀操作時的電路 圖；
[0025] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的OTP器件結(jié)構(gòu)的加工方法的一個【具體實施方式】的流程圖；
[0026] 圖4至圖7是根據(jù)圖3提供的方法進行半導體加工的各個階段的示意圖；
[0027] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的OTP器件結(jié)構(gòu)的另一個【具體實施方式】的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
【具體實施方式】
[0029] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施 例作詳細描述。
[0030] 下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。同樣，附 圖中示出的剖視結(jié)構(gòu)示意圖中各部分并未嚴格按照實際尺寸來進行繪制，而僅是起示意性 作用。
[0031] 下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡 化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且 目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或字母。這種重 復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此 外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到 其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之 "上"的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形 成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0032] 請參考圖2A，圖2A是根據(jù)本發(fā)明的OTP器件結(jié)構(gòu)的一個【具體實施方式】的剖視結(jié)構(gòu) 示意圖，該OTP器件結(jié)構(gòu)包括：
[0033] 襯底 201 ;
[0034] 形成在所述襯底201上的薄柵氧低壓存儲器件和厚柵氧高壓選擇器件；
[0035] 所述薄柵氧低壓存儲器件包括形成在所述襯底201之上的薄柵氧化層2