[發(fā)明專(zhuān)利]非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00137393.5
• 申請(qǐng)日: 2000-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1302087A
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 井口直;姬野嘉朗;角田弘昭
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/115
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/115;H01L21/8247
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王以平

本發(fā)明涉及非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件及其制造方法。

采用浮柵和控制柵層疊的疊層?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)單元，可以進(jìn)行電改寫(xiě)的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件(EEPROM)是公知的。這種EEPROM中，浮柵與半導(dǎo)體襯底之間的第一柵絕緣膜采用隧道絕緣膜，浮柵與控制柵之間的第二柵絕緣膜，通常采用氧化硅膜(0)/氮化硅膜(N)/氧化硅膜(0)的層疊結(jié)構(gòu)膜的ONO膜。

各個(gè)存儲(chǔ)單元形成在被元件分隔絕緣膜隔開(kāi)的元件形成區(qū)域中。一般通過(guò)在元件分隔絕緣膜上的隔縫加工，浮柵電極膜在控制柵線(字線)方向形成分隔。在這種隔縫加工階段，不進(jìn)行位線方向的浮柵分隔。這樣，在包含隔縫加工的浮柵電極膜上的襯底整體上，通過(guò)ONO膜淀積控制柵電極膜，通過(guò)依次蝕刻控制柵電極膜、ONO膜、浮柵電極膜，在位線方向分隔控制柵和浮柵。之后，與控制柵自對(duì)準(zhǔn)地形成源和漏擴(kuò)散層。

在上述已有的EEPROM結(jié)構(gòu)中，在元件分隔絕緣膜上分隔在字線方向鄰接的存儲(chǔ)單元的浮柵，而在其上形成的ONO膜在字線方向連續(xù)地配置。這種結(jié)構(gòu)中，如果為了使存儲(chǔ)單元細(xì)微化，使字線方向的浮柵的分隔寬度(隔縫寬度)變小，則可知鄰接浮柵的電荷積累狀態(tài)不同時(shí)，通過(guò)ONO膜發(fā)生電荷移動(dòng)。這是因?yàn)殡姾梢子谠贠NO膜的氮化硅膜或者氮化硅膜與氧化硅膜的界面橫向地移動(dòng)。因此，在細(xì)微化的EEPROM中，與字線方向鄰接的存儲(chǔ)單元在不同的數(shù)據(jù)狀態(tài)時(shí)，由于電荷移動(dòng)閾值發(fā)生變動(dòng)，由于這種情況導(dǎo)致數(shù)據(jù)被破壞。

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供能夠防止因浮柵間電荷移動(dòng)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)被破壞、提高可靠性的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件及其制造方法。

根據(jù)本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其特征在于包括：半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上由元件分隔絕緣膜所劃分的多個(gè)元件形成區(qū)域；通過(guò)所述各元件形成區(qū)域的第一柵絕緣膜，分隔每個(gè)元件形成區(qū)域所形成的浮柵；在浮柵上形成的，由元件分隔絕緣膜切斷分隔的第二柵絕緣膜；通過(guò)第二柵絕緣膜在所述浮柵上形成的控制柵；與控制柵自對(duì)準(zhǔn)地形成的源、漏擴(kuò)散層。

根據(jù)本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，其特征在于包括：半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上由元件分隔絕緣膜所劃分的多個(gè)元件形成區(qū)域；通過(guò)所述各元件形成區(qū)域的第一柵絕緣膜，分隔每個(gè)元件形成區(qū)域所形成的浮柵；在浮柵上形成的、且沿所述元件分隔絕緣膜表面上形成的凹部，跨越多個(gè)元件形成區(qū)域連續(xù)形成的第二柵絕緣膜；通過(guò)第二柵絕緣膜在所述浮柵上形成的控制柵；以及與控制柵自對(duì)準(zhǔn)地形成的源、漏擴(kuò)散層。

根據(jù)本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的第一制造方法，其特征在于包括以下工序：在半導(dǎo)體襯底上形成劃分元件形成區(qū)域的元件分隔絕緣膜；通過(guò)所述半導(dǎo)體襯底上的第一柵絕緣膜淀積第一柵電極材料膜和第二柵絕緣膜；蝕刻所述第二柵絕緣膜及其之下的第一柵電極材料膜，在所述元件分隔絕緣膜上形成分隔所述第一柵電極材料膜的隔縫；在所述第一柵電極材料膜側(cè)面形成絕緣膜之后，淀積第二柵電極材料膜；依次蝕刻所述第二柵電極材料膜、第二柵絕緣膜、第一柵電極材料膜，布圖形成所述第一柵電極材料膜構(gòu)成的浮柵和所述第二柵電極材料膜構(gòu)成的控制柵；以及形成與所述控制柵自對(duì)準(zhǔn)的源、漏擴(kuò)散層。

根據(jù)本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的第二制造方法，其特征在于包括以下工序：在半導(dǎo)體襯底上形成劃分元件形成區(qū)域的元件分隔絕緣膜；通過(guò)所述半導(dǎo)體襯底上的第一柵絕緣膜淀積第一柵電極材料膜和第二柵絕緣膜；蝕刻所述第二柵絕緣膜及其之下的第一柵電極材料膜，在所述元件分隔絕緣膜上形成分隔所述第一柵電極材料膜的隔縫；依次淀積第三柵絕緣膜和第二柵電極材料膜；依次蝕刻所述第二柵電極材料膜、第三和第二柵絕緣膜、第一柵電極材料膜，布圖形成所述第一柵電極材料膜構(gòu)成的浮柵和所述第二柵電極材料膜構(gòu)成的控制柵；以及形成與所述控制柵自對(duì)準(zhǔn)的源、漏擴(kuò)散層。

根據(jù)本發(fā)明的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的第三制造方法，其特征在于包括以下工序：在半導(dǎo)體襯底上形成劃分元件形成區(qū)域的元件分隔絕緣膜；通過(guò)所述半導(dǎo)體襯底上的第一柵絕緣膜淀積第一柵電極材料膜；蝕刻所述第一柵電極材料膜，在所述元件分隔絕緣膜上形成分隔所述第一柵電極材料膜的第一隔縫；在所述第一柵電極材料膜和元件分隔絕緣膜上淀積第二柵絕緣膜；蝕刻與所述第二柵絕緣膜的所述第一隔縫重合的部分，在所述元件分隔絕緣膜上形成分隔所述第二柵絕緣膜的第二隔縫；淀積第二柵電極材料膜；依次蝕刻所述第二柵電極材料膜、第二柵絕緣膜、第一柵電極材料膜，布圖形成所述第一柵電極材料膜構(gòu)成的浮柵和所述第二柵電極材料膜構(gòu)成的控制柵；以及形成與所述控制柵自對(duì)準(zhǔn)的源、漏擴(kuò)散層。