[發明專利]分柵式閃存制造方法

有效

• 申請號: 201110257373.3
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102270608A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 于世瑞;顧靖;張雄;張博
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及半導體設計制造領域，更具體地說，本發明涉及一種分柵式閃存制造方法。

背景技術

閃存以其便捷，存儲密度高，可靠性好等優點成為非揮發性存儲器中研究的熱點。從二十世紀八十年代第一個閃存產品問世以來，隨著技術的發展和各類電子產品對存儲的需求，閃存被廣泛用于手機，筆記本，掌上電腦和U盤等移動和通訊設備中，閃存為一種非易變性存儲器，其運作原理是通過改變晶體管或存儲單元的臨界電壓來控制門極通道的開關以達到存儲數據的目的，使存儲在存儲器中的數據不會因電源中斷而消失，而閃存為電可擦除且可編程的只讀存儲器的一種特殊結構。如今閃存已經占據了非揮發性半導體存儲器的大部分市場份額，成為發展最快的非揮發性半導體存儲器。

一般而言，閃存為分柵結構或堆疊柵結構或兩種結構的組合。分柵式閃存由于其特殊的結構，相比堆疊柵閃存在編程和擦除的時候都體現出其獨特的性能優勢，因此分柵式結構由于具有高的編程效率，字線的結構可以避免“過擦除”等優點，應用尤為廣泛。

而隨著閃存應用領域的擴展，希望提供一種能夠開發出浮柵上的電子的擦除速度更快、讀取電流更大的分柵式閃存結構的技術方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種浮柵上的電子的擦除速度更快、讀取電流更大的分柵式閃存制造方法。

根據本發明的第一方面，提供了一種分柵式閃存制造方法，其包括：在半導體襯底上布置間隔設置的源極區域和漏極區域；在半導體襯底上布置第一多晶硅層；在第一多晶硅層上布置第二多晶硅層；刻蝕所述第二多晶硅層以形成第一控制柵和第二控制柵；在所述第一控制柵和所述第二控制柵上分別并排地布置有第一氮化硅區、第一隔離區和第二氮化硅區、第二隔離區。

優選地，所述分柵式閃存制造方法還包括：在所述第一隔離區、所述第二多晶硅層上以及所述第二隔離區、所述第二多晶硅層上分別生長第一氮化硅層、第一犧牲層和第二氮化硅層、第二犧牲層；利用所述第一氮化硅層、第一犧牲層和所述第二氮化硅層、第二犧牲層作為掩膜刻蝕所述第一多晶硅層以形成第一浮柵和第二浮柵；去除所述第一犧牲層和所述第二犧牲層，從而使得所述第一氮化硅層和所述第二氮化硅層分別在第一浮柵和第二浮柵并排布置的方向上未完全覆蓋第一浮柵和第二浮柵。

因此，可以通過控制第一犧牲區和第二犧牲區的厚度來控制未完全覆蓋第一浮柵和第二浮柵的暴露量，從而相對于本發明第一方面的分柵式閃存制造方法更精確地控制該暴露量。

優選地，去除所述第一犧牲層和所述第二犧牲層的步驟包括對所述第一犧牲層和所述第二犧牲層進行選擇性刻蝕，從而使得所述第一氮化硅層和所述第二氮化硅層分別在第一浮柵和第二浮柵并排布置的方向上未覆蓋第一浮柵和第二浮柵的長度不大于200A。

另一方面，優選地，所述分柵式閃存制造方法還包括：在所述第一隔離區、所述第二多晶硅層上以及所述第二隔離區、所述第二多晶硅層上分別生長第一氮化硅層和第二氮化硅層；利用所述第一氮化硅層和所述第二氮化硅層作為掩膜刻蝕所述第一多晶硅層以形成第一浮柵和第二浮柵；刻蝕所述第一氮化硅層和所述第二氮化硅層，從而使得所述第一氮化硅層和所述第二氮化硅層分別在第一浮柵和第二浮柵并排布置的方向上未完全覆蓋第一浮柵和第二浮柵。

優選地，在所述分柵式閃存制造方法中，刻蝕所述第一氮化硅層和所述第二氮化硅層的步驟包括對第一氮化硅層和所述第二氮化硅層進行濕法刻蝕，從而使得所述第一氮化硅層和所述第二氮化硅層分別在第一浮柵和第二浮柵并排布置的方向上未覆蓋第一浮柵和第二浮柵的長度不大于200A，例如80A。

因此，通過例如利用刻蝕工藝，使得第一氮化硅層和第二氮化硅層分別在第一存儲位單元和第二存儲位單元并排布置的方向上未完全覆蓋第一浮柵和第二浮柵(即露出一個由后續材料覆蓋的臺階面)，使得能夠在保持芯片的電學隔離性能不變的情況下，有效地使得浮柵上的電子的擦除速度更快、并且使得閃存單元的讀取電流更大。

優選地，所述分柵式閃存制造方法還包括：在所述源極區域和漏極區域之間沉積字線；或者，在所述源極區域和漏極區域之間先沉積氧化硅層再沉積字線。

附圖說明

結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中：

圖1至圖4示意性地示出了根據本發明第一實施例的分柵式閃存制造方法的各個步驟的示意圖。

圖5至圖8示意性地示出了根據本發明第二實施例的分柵式閃存制造方法的各個步驟的示意圖。