[發明專利]非易失性存儲器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210206135.4
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN103065952B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 趙廷鎬;樸正求;秋珉完;柳斗烈
• 申請（專利權）人: 美格納半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336;H01L29/423;H01L29/78;H01L27/11521;H01L29/788
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 蔡勝有,董文國

相關申請的交叉引用

本申請按照35U.S.C.§119(a)要求2011年10月19日提交韓國知識產權局的第10-2011-0107228號韓國專利申請的優先權，并且通過引用將其全部內容并入本文用于所有目的。

技術領域

以下描述涉及一種制造非易失性存儲器件的方法。

背景技術

非易失性存儲器件，尤其是快閃存儲器件，主要被分類為可擦可編程只讀存儲(EPROM)隧道氧化物(ETOX)快閃存儲器件或分離柵極快閃存儲器件。與分離柵極快閃存儲器件相比，ETOX快閃存儲器件具有較小的存儲單元。但是，由于ETOX快閃存儲器件需要在編程時以高溫注入載流子，因此用于ETOX快閃存儲器件的編程電流相對高，并且ETOX快閃存儲器件易受頻繁編程和讀取誤差的影響。此外，ETOX快閃存儲器件無法避免過擦除問題。

盡管分離柵極快閃存儲器件具有相對大的存儲單元，但是分離柵極快閃存儲器件也具有極好的特性。因此，分離柵極快閃存儲器件已經廣泛用于半導體器件領域中。由于分離柵極快閃存儲器件的每個單元都配備有保持預定閥值電壓的選擇晶體管，其中即使單位晶體管耗盡時也能從外部檢測該預定閥值電壓，因此分離柵極快閃存儲器件可以消除ETOX快閃存儲器件所經歷的過擦除問題。

已經使用各種技術來制造分離柵極非易失性存儲器件。已經開發了分離柵極非易失性存儲器件來解決與典型的ETOX非易失性存儲器件相關的過擦除問題。但是，分離柵極非易失性存儲器件中的選擇晶體管的溝道長度由光刻來確定，并且因此由于光刻設備的對準能力的限制，溝道長度常常會變得不規則。

為了解決該問題，已經開發了一種制造非易失性存儲器件的方法，該方法可以通過使用回蝕而不是光刻來形成單元控制柵極圖案，從而可以在離子注入期間促進控制柵極多晶硅間隔物(poly spacers)的形成并且防止陰影效應的發生。該方法包括利用浮置柵極的高度通過實施回蝕來形成間隔物形式的控制柵極。但是，根據該方法，盡管控制柵極在浮置柵極的側面上可以是均一的，但是偏壓不能被施加到控制柵極。

發明內容

在一個一般性的方面，提供一種制造非易失性存儲器件的方法，該方法包括：在襯底上形成浮置柵極；形成與浮置柵極的形狀一致的介電層；在襯底上形成導電層以形成控制柵極，該控制柵極覆蓋浮置柵極和介電層；在導電層的一側上形成光刻膠圖案；形成間隔物形式的控制柵極以包圍浮置柵極的側面，形成該控制柵極包括對導電層實施回蝕到直到暴露浮置柵極上的介電層的一部分；以及在控制柵極的一側上形成與多個接觸塞連接的多晶硅焊盤，形成該多晶硅焊盤包括移除光刻膠圖案。

方法的一般性方面還可以提供：控制柵極和多晶硅焊盤彼此連接。

方法的一般性方面還可以提供：多晶硅焊盤位于控制柵極的傾斜部分的端部處。

方法的一般性方面還可以提供：多晶硅焊盤包括形成在控制柵極的傾斜部分上的多晶硅突出物。

在另一方面，提供一種非易失性存儲器件，其包括：在襯底上的浮置柵極；具有間隔物形式的控制柵極，該控制柵極包圍浮置柵極的側面；以及在控制柵極的一側上的多晶硅焊盤，多個接觸塞連接到該多晶硅焊盤。

器件的一般性方面還可以提供在控制柵極與多晶硅焊盤之間的多晶硅突出物。

器件的一般性方面還可以提供：控制柵極連接到浮置柵極并且包圍浮置柵極。

器件的一般性方面還可以提供在控制柵極上的硅化物層，該硅化物層設置為減小控制柵極的電阻。

器件的一般性方面還可以提供在襯底上的柵極絕緣層，控制柵極在柵極絕緣層上。

器件的一般性方面還可以提供在柵極絕緣層的中心處的隧道絕緣層，該隧道絕緣層的厚度小于柵極絕緣層的厚度。

器件的一般性方面還可以提供在浮置柵極上的硬掩模。器件的一般性方面還可以提供：控制柵極的高度小于或等于硬掩模和浮置柵極合并的高度，并且控制柵極的高度大于浮置柵極的高度。

器件的一般性方面還可以提供在控制柵極與浮置柵極之間的介電層。

器件的一般性方面還可以提供：介電層包括側壁氧化物層、高壓氧化物層、以及在側壁氧化物層與高壓氧化物層之間的側壁氮化物層，側壁氧化物層接觸浮置柵極的一個側面。

器件的一般性方面還可以提供：介電層包括含有氧化物層、氮化物層以及氧化物層的ONO堆疊體。

器件的一般性方面還可以提供：介電層包括其中氧化鋁層和二氧化鉿層交替沉積的高k氧化物堆疊體。