專利名稱：提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半導體工藝，尤其涉及一種提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法。
背景技術：
嵌入式動態(tài)存儲技術的發(fā)展已經使得大容量DRAM在目前的系統(tǒng)級芯片(SOC)中非常普遍。大容量嵌入式動態(tài)存儲器(eDRAM)給SoC帶來了諸如改善帶寬和降低功耗等只能通過采用嵌入技術來實現(xiàn)的各種好處。傳統(tǒng)嵌入式動態(tài)存儲器(eDRAM)的每個存儲單元除了晶體管之外，還需要一個深溝槽電容器結構，電容器的深溝槽使得存儲單元的高度比其寬度大很多，造成制造工藝困難。其制作工藝與CMOS超大規(guī)模集成電路工藝非常不兼容，限制了它在嵌入式系統(tǒng)芯片(SOC)中的應用。浮體效應存儲單元(Floating Body Cell，即FBC)是一種有可能替代eDRAM的動態(tài)存儲器。FBC是利用浮體效應(Floating Body Effect，即FBE)的動態(tài)隨機存儲器單元， 其原理是利用絕緣體上硅(Silicon on Insulator,即SOI)器件中氧埋層(BOX)的隔離作用所帶來的浮體效應，將被隔離的浮體(Floating Body)作為存儲節(jié)點，實現(xiàn)寫“ 1”和寫“O”。 圖1A 1B是FBC的工作原理示意圖。在圖IA中以NMOS為例，在柵極(G)和漏極(D)端加正偏壓，器件導通，由于橫向電場作用，電子在漏極附近與硅原子碰撞電離，產生電子空穴對，一部分空穴被縱向電場掃入襯底，形成襯底電流，由于有氧埋層的存在，襯底電流無法釋放，使得空穴在浮體積聚，定義為第一種存儲狀態(tài)，可定義為寫“1”，寫“O”的情況如圖IB 所示，在柵極上施加正偏壓，在漏極上施加負偏壓，通過PN結正向偏置，空穴從浮體發(fā)射出去，定義為第二種存儲狀態(tài)。由于襯底電荷的積聚，會改變器件的閾值電壓(Vt)，可以通過電流的大小感知這兩種狀態(tài)造成閾值電壓的差異，即實現(xiàn)讀操作。由于浮體效應存儲單元去掉了傳統(tǒng)DRAM中的電容器，使得其工藝流程完全與CMOS工藝兼容，同時可以構成密度更高的存儲器，因此有希望替代現(xiàn)有的傳統(tǒng)eDRAM應用于嵌入式系統(tǒng)芯片中。浮體效應存儲單元在寫“1”時，即載流子在襯底積聚的過程中，寫“1”的速度是由襯底電流的大小決定的。提高浮體效應存儲單元的襯底電流，就可以提高浮體效應存儲單元的寫入速度，從而提高浮體效應存儲單元的性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明公開了一種提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，用以使得由碰撞產生的電子空穴對中的電子，更容易通過柵氧進入柵極，從而使得更多的空穴被掃到襯底， 提高了浮體效應存儲單元的襯底電流，從而提高了浮體效應存儲單元的寫入速度。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的
一種提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，對一晶體管進行漏源重摻雜工藝，采用磷等五族原子進行摻雜，其中，在采用磷等五族原子進行摻雜的過程中同時注入一定劑量的硼原子進行摻雜。
如上所述的提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，其中，所述晶體管為 NMOS 管。如上所述的提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，其中，增大磷原子注劑量作為對反向注入硼原子的劑量進行補償，以確?？偟奈遄逶幼⑷牒髣┝糠植急３植蛔儭Ｈ缟纤龅奶岣吒◇w動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，其中，完成磷等五族原子及硼原子的注入后進行熱擴散，熱擴散過程中硼原子會擴散到柵氧中，在柵氧中形成缺陷。如上所述的提高附體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，其中，對晶體管的柵極加正電壓，柵氧中硼原子形成的缺陷有助于碰撞電離的電子在縱向電場作用下穿過柵氧， 同時，會有更多的碰撞電離產生的空穴被掃入襯底，從而加大了襯底電流。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法通過對NMOS器件的浮體效應存儲單元的柵極進行硼的反向注入，在后續(xù)的熱擴散過程中，增加柵氧中的硼含量，使得由碰撞產生的電子空穴對中的電子，更容易通過柵氧進入柵極，從而使得更多的空穴被掃到襯底，提高了浮體效應存儲單元的襯底電流，從而提高了浮體效應存儲單元的寫入速度。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點將會變得更明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。圖IA IB是FBC的工作原理示意圖2是本發(fā)明提高附體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法的原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的說明
圖2是本發(fā)明提高附體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法的原理圖，請參見圖2，一種提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，對一晶體管進行漏源重摻雜工藝，采用磷等五族原子進行摻雜，其中，在采用磷等五族原子進行摻雜的過程中同時注入一定劑量的硼原子進行摻雜，注入的硼原子在注入之后的熱過程中會擴散到柵氧之中，在柵氧中形成缺陷，當晶體管器件的柵壓加上正電壓后，這些缺陷有助于碰撞電離的電子在縱向電場作用下，穿過柵氧，同時會有更多的碰撞電離產生的空穴被掃入襯底，從而加大了襯底電流。其中，本發(fā)明中的所述晶體管為NMOS管。進一步的，本發(fā)明中的增大磷原子注劑量作為對反向注入硼原子的劑量進行補償，以確?？偟奈遄逶幼⑷牒髣┝糠植急３植蛔?。本發(fā)明中完成磷等五族原子及硼原子的注入后進行熱擴散，熱擴散過程中硼原子會擴散到柵氧中，在柵氧中形成缺陷。本發(fā)明中對晶體管的柵極加正電壓，柵氧中硼原子形成的缺陷有助于碰撞電離的電子在縱向電場作用下穿過柵氧，同時，會有更多的碰撞電離產生的空穴被掃入襯底，從而加大了襯底電流。 綜上所述，本發(fā)明提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法通過對NMOS器件的浮體效應存儲單元的柵極進行硼的反向注入，在后續(xù)的熱擴散過程中，增加柵氧中的硼含量，使得由碰撞產生的電子空穴對中的電子，更容易通過柵氧進入柵極，從而使得更多的空穴被掃到襯底，提高了浮體效應存儲單元的襯底電流，從而提高了浮體效應存儲單元的寫入速度。本領域技術人員應該理解，本領域技術人員結合現(xiàn)有技術以及上述實施例可以實現(xiàn)所述變化例，在此不予贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實質內容，在此不予贅述。以上對本發(fā)明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本發(fā)明的實質內容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，對一晶體管進行漏源重摻雜工藝，采用磷等五族原子進行摻雜，其特征在于，在采用磷等五族原子進行摻雜的過程中同時注入一定劑量的硼原子進行摻雜。
2.根據權利要求1所述的提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，其特征在于， 所述晶體管為NMOS管。
3.根據權利要求1所述的提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，其特征在于， 增大磷原子注劑量作為對反向注入硼原子的劑量進行補償，以確?？偟奈遄逶幼⑷牒髣┝糠植急３植蛔?。
4.根據權利要求1所述的提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，其特征在于， 完成磷等五族原子及硼原子的注入后進行熱擴散，熱擴散過程中硼原子會擴散到柵氧中， 在柵氧中形成缺陷。
5.根據權利要求4所述的提高附體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法，其特征在于， 對晶體管的柵極加正電壓，柵氧中硼原子形成的缺陷有助于碰撞電離的電子在縱向電場作用下穿過柵氧，同時，會有更多的碰撞電離產生的空穴被掃入襯底，從而加大了襯底電流。
全文摘要
本發(fā)明提高浮體動態(tài)隨機存儲單元寫入速度的方法通過對NMOS器件的浮體效應存儲單元的柵極進行硼的反向注入，在后續(xù)的熱擴散過程中，增加柵氧中的硼含量，使得由碰撞產生的電子空穴對中的電子，更容易通過柵氧進入柵極，從而使得更多的空穴被掃到襯底，提高了浮體效應存儲單元的襯底電流，從而提高了浮體效應存儲單元的寫入速度。
文檔編號H01L21/265GK102446719SQ201110265239
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權日2011年9月8日
發(fā)明者俞柳江 申請人:上海華力微電子有限公司