[發明專利]制造金屬氧化物半導體存儲器的方法

有效

• 申請號: 201210129157.5
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103378009A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 陳逸男;徐文吉;葉紹文;劉獻文
• 申請（專利權）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247;H01L21/336
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及半導體技術，特別涉及一種存儲器的制法。

背景技術

快閃非揮發性存儲器適合于數據(data)和編碼(code)的儲存。堆棧柵極技術常應用于制造高密度非揮發性存儲器陣列。然而，于現有的工藝中，由于先進行浮置柵極(floating?gate)和助柵極(assistant?gate)的蝕刻以便圖形化為長條狀，再沉積氧化物-氮化物-氧化物層(oxide-nitride-oxide?layer，簡稱ONO層)，然后進行控制柵極(control?gate)和控制柵極的制作和成形，因此，請參考圖1，易于例如相鄰的控制柵極14和助柵極10與控制柵極16的堆棧間的淺溝隔離結構(shallow?trench?isolation)18上出現由ONO層12形成的欄狀突出物(fence)20。而鄰接欄狀突出物20的多晶硅殘留物22會引起浮置柵極(未顯示于圖中)至鄰近浮置柵極的短路(short)，這會降低存儲器制造的良率。己知的解決方法是對欄狀突出物20和多晶硅殘留物22進行蝕刻而移除。蝕刻方法可有干蝕刻與濕蝕刻。干蝕刻例如為等向性(isotropic)的等離子蝕刻，由控制柵極14和控制柵極16的上方往下方蝕刻，這時容易使位于硅基底及ONO層12間的柵極氧化層于ONO層12被擊穿后也隨著被擊穿，并且使得留在助柵極10上方的控制柵極16厚度不足。濕蝕刻例如為非等向性(anisotropic)的蝕刻液蝕刻，此時，位于助柵極10與控制柵極16間的ONO層12容易受到腐蝕。

所以，還需要一種新穎的制法以制造這種金屬氧化物半導體存儲器。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種制造金屬氧化物半導體存儲器的方法，其中并不會形成欄狀突出物，因此不會發生如上述由欄狀突出物所導致的短路情形。

根據本發明的一個優選實施例，本發明披露一種制造金屬氧化物半導體存儲器的方法。首先，提供半導體基底。半導體基底包括多個有源區(active?area)。于半導體基底的多個有源區上形成隧穿層、位于隧穿層上的多個浮置柵極、位于多個浮置柵極上的墊層、和圍繞有源區的溝槽。然后，形成第一氧化物層，第一氧化物層填滿溝槽和多個浮置柵極兩兩間的空間。將墊層移除。然后，于多個浮置柵極上和第一氧化物層上形成氧化物-氮化物-氧化物層(簡稱ONO層)。于氧化物-氮化物-氧化物層上依序形成控制柵極材料層及柵極導體層。然后，對柵極導體層、控制柵極材料層、和氧化物-氮化物-氧化物層通過圖形化的硬掩模進行蝕刻，以于多個浮置柵極上形成和多個有源區相交的多個柵極導體線和多個控制柵極線。

于本發明的制法中，ONO層不必沿著浮置柵極的側壁形成，因此在蝕刻柵極導體層、控制柵極材料層，以便形成多個控制柵極線及多個柵極導體線時，在半導體基底上不會有ONO層殘留的欄狀突出物的產生。因此，不會有因為ONO層欄狀突出物存在而產生的短路風險。再者，不需要另外進行ONO層欄狀突出物的移除步驟，所以不會有如現有技術因移除ONO層欄狀突出物的步驟而損害其它組件使操作容許度(process?window)受到影響的情形。

附圖說明

圖1的剖面示意圖例示公知的有欄狀突出物形成的情形。

圖2的平面示意圖顯示一存儲器陣列。

圖3至圖9的剖面示意圖顯示根據本發明的制造金屬氧化物半導體存儲器的方法的優選實施例。

其中，附圖標記說明如下：

2????????????有源區??????????????4?????????柵極導體線

6????????????隔離結構????????????12????????ONO層

14、16???????控制柵極????????????18????????淺溝隔離結構

20????????????欄狀突出物????????????????22???????多晶硅殘留物

30????????????半導體基底????????????????32???????隧穿層

34????????????浮置柵極??????????????????34a??????浮置柵極材料層

34b???????????圖形化的浮置柵極材料層????36、36a??墊層

38、38a???????介電層????????????????????40???????光致抗蝕劑層

42、44、45????開口??????????????????????46???????溝槽