[發明專利]非易失性存儲器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201110296948.2
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN102446921A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 金眞求
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/8247
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 郭放;許偉群

相關申請的交叉引用

本申請要求于2010年10月6日提交的韓國專利申請No.10-2010-0097241的優先權，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明的實施例一般地涉及非易失性存儲器件及其制造方法，并且更具體地涉及改善選擇線的電阻和簡化非易失性存儲器件的制造工藝。

背景技術

諸如NAND快閃存儲器之類的非易失性存儲器件包括單元陣列區域中的多個串ST。下面參照圖1更詳細地描述串ST，圖1是示出NAND快閃存儲器件的存儲器單元陣列的電路圖。

參照圖1，NAND快閃存儲器件的存儲器單元陣列包括多個串ST，其中每個串耦合在公共源極線CSL和漏極接觸DCT之間，漏極接觸DCT耦合到位線BL。每個串ST包括串聯耦合在漏極選擇晶體管DST和源極選擇晶體管SST之間的多個存儲器單元MC。

漏極選擇晶體管DST將串ST耦合到位線BL，并且源極選擇晶體管SST將串ST耦合到公共源極線CSL。漏極選擇晶體管DST耦合到漏極選擇線DSL，并且源極選擇晶體管SST耦合到源極選擇線SSL。此外，存儲器單元MC分別耦合到布置在源極選擇線SSL和漏極選擇線DSL之間的各行字線WL。

通常，NAND快閃存儲器件的串ST中的晶體管SST、DST和存儲器單元MC的柵極通過層疊公共層并且然后對層疊層進行圖案化來同時形成。圖2是示出串的一部分以描述串ST中的柵極的形成的橫截面圖。

參照圖2，通過在形成在半導體襯底11之上的柵極絕緣層13之上順序地形成第一導電層15、電介質層17和第二導電層19并且然后對它們進行圖案化而形成耦合到相應字線WL的存儲器單元MC的柵極和耦合到源極選擇線SSL的源極選擇晶體管SST的柵極。盡管未示出，耦合到漏極選擇線DSL的漏極選擇晶體管DST的柵極使用與用于形成源極選擇晶體管SST的柵極的相同工藝來形成。應容易明白的是，本公開中的“上”和“之上”的含義應以最廣泛的方式解釋，使得“上”不僅指“直接在...上”，而且包括在其間具有中間特征或層的情況的含義，并且“之上”不僅指“在......之上”的含義，而且還可以包括在其間不具有中間特征或層的情況的含義(即，直接在......上)。

在存儲器單元MC的柵極中的每一個柵極中，第一導電層15用作浮置柵極，電子注入該浮置柵極或電子從該浮置柵極放出，以及第二導電層19用作控制柵極。因此，在存儲器單元MC中，第一導電層15和第二導電層19與夾在其間的電介質層17電絕緣。

另一方面，在源極選擇晶體管SST和漏極選擇晶體管DST的情況下，第一導電層15和第二導電層19必須電耦合，因為源極選擇晶體管SST和漏極選擇晶體管DST的柵極不需要浮置柵極結構。因此，當形成源極選擇晶體管SST或漏極選擇晶體管DST時，通過在第二導電層19的層疊之前刻蝕電介質層17的區域，在電介質層17中形成接觸孔H，通過該接觸孔H露出第一導電層15。源極選擇晶體管SST和漏極選擇晶體管DST以此方式形成以與其中將形成源極選擇線SSL和漏極選擇線的區域對應。因而，在其中將形成源極選擇線SSL和漏極選擇線的區域中，在穿過其形成有接觸孔H的電介質層17之上層疊的第二導電層19通過接觸孔H與第一導電層15電耦合。

為了在電介質層17中形成接觸孔H，需要形成接觸孔H的附加掩膜工藝。一個掩膜工藝至少需要包括淀積工藝、清潔工藝、刻蝕工藝等6個工藝，因而，附加掩膜工藝導致更復雜的制造工藝，這是不期望的。

在形成串的柵極之后，將雜質離子注入到柵極之間的半導體襯底11中以形成結11a。在柵極的側壁上形成間隔物21，并且利用第一層間電介質層23填充柵極之間的空間。接下來，在相鄰源極選擇線SSL之間形成公共源極線CSL并將其該公共源極線CSL耦合到結11a。此外，盡管在圖2中未示出，但漏極接觸插塞(也就是，漏極接觸的一部分)耦合到漏極選擇線之間的結。通過刻蝕第一層間電介質層23使得露出源極選擇線SSL之間的結11a和漏極選擇線DSL之間的結、然后利用導電材料填充已經從中去除第一層間電介質23的部分，可以形成公共源極線CSL和漏極接觸插塞。

在如上所述形成公共源極線CSL和漏極接觸插塞之后，形成多個輔助線29a。輔助線29a可以通過以下步驟形成：(1)在包括公共源極線CSL和漏極接觸插塞的第一層間電介質層23上形成第二層間電介質層27，(2)刻蝕第二層間電介質層27的部分，以及(3)利用金屬材料填充第二層間電介質27的去除部分。