[發(fā)明專利]閃存存儲(chǔ)單元及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210576659.2
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103904032A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏征;馮駿;賈碩
• 申請（專利權(quán)）人: 北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247;H01L21/768;H01L27/115;H01L29/788
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種閃存存儲(chǔ)單元及其制備方法。

背景技術(shù)

目前極大規(guī)模集成電路工藝分辨率已將發(fā)展到0.18微米以下，即深度對寬度或直徑的比例越來越大，金屬和半導(dǎo)體的接觸窗也越來越小，接觸窗的制作工藝成為最大的難點(diǎn)之一。

為了克服越來越小的線寬以及防止接觸窗發(fā)生對準(zhǔn)失誤，許多半導(dǎo)體元件通常會(huì)采用自對準(zhǔn)接觸窗的設(shè)計(jì)。特別是在閃存元件中，將基底中的源極/漏極與形成在基底上方的位線電性連接，通常使用自對準(zhǔn)接觸窗的設(shè)計(jì)，自對準(zhǔn)接觸窗形成在相鄰的兩個(gè)柵極結(jié)構(gòu)之間。通常閃存存儲(chǔ)單元包括設(shè)置在襯底上的柵極結(jié)構(gòu)以及設(shè)置在柵極結(jié)構(gòu)之間的接觸窗，其中，柵極結(jié)構(gòu)包括中心結(jié)構(gòu)及設(shè)置在中心結(jié)構(gòu)兩側(cè)的側(cè)壁層，中心結(jié)構(gòu)包括從下至上依次設(shè)置在所述襯底上的浮柵、絕緣層、及控制柵。然而，在閃存的制造工藝中，在高密度儲(chǔ)存單元區(qū)域，采用自對準(zhǔn)的方法制作接觸窗，由于接觸窗較小，或刻蝕程度控制不精確，在接觸窗的制備過程中也會(huì)造成柵極側(cè)壁層一定程度的缺失，暴露出部分控制柵，從而造成接觸窗與控制柵之間發(fā)生短路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種閃存存儲(chǔ)單元及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在自對準(zhǔn)的方法制作接觸窗的過程中容易造成接觸窗與控制柵之間發(fā)生短路的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種閃存存儲(chǔ)單元的制備方法。該方法包括在襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)及在柵極結(jié)構(gòu)之間形成接觸窗，接觸窗的制備包括以下步驟：在具有柵極結(jié)構(gòu)的襯底上沉積形成夾層介電層及光刻膠；以光刻膠為掩膜刻蝕柵極結(jié)構(gòu)之間的夾層介電層至第一高度位置，并使柵極結(jié)構(gòu)之間殘留有部分夾層介電層；然后沉積形成隔離層；刻蝕去除柵極結(jié)構(gòu)之間的隔離層及殘留的夾層介電層；以及在柵極結(jié)構(gòu)之間填充導(dǎo)電材料形成接觸窗。

進(jìn)一步地，柵極結(jié)構(gòu)包括中心結(jié)構(gòu)及設(shè)置在中心結(jié)構(gòu)兩側(cè)的側(cè)壁層，中心結(jié)構(gòu)包括從下至上依次設(shè)置在襯底上的浮柵、絕緣層、及控制柵，第一高度位置位于控制柵下表面所在的水平面以下。

進(jìn)一步地，隔離層通過沉積介電材料形成。

進(jìn)一步地，介電材料為氮化硅、氧化硅、或氮氧化硅。

進(jìn)一步地，隔離層的厚度為100~200埃。

進(jìn)一步地，隔離層通過化學(xué)氣相沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉淀、和/或高密度等離子化學(xué)氣相沉淀形成。

進(jìn)一步地，形成接觸窗的導(dǎo)電材料為鎢。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種閃存存儲(chǔ)單元。該閃存存儲(chǔ)單元包括設(shè)置在襯底上的柵極結(jié)構(gòu)以及設(shè)置在柵極結(jié)構(gòu)之間的接觸窗，其中，柵極結(jié)構(gòu)包括中心結(jié)構(gòu)及設(shè)置在中心結(jié)構(gòu)兩側(cè)的側(cè)壁層，中心結(jié)構(gòu)包括從下至上依次設(shè)置在襯底上的浮柵、絕緣層、及控制柵，側(cè)壁層對應(yīng)控制柵的外側(cè)設(shè)置有隔離層。

進(jìn)一步地，隔離層由介電材料形成。

進(jìn)一步地，介電材料為氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。

進(jìn)一步地，隔離層的厚度為100~200埃。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，在接觸窗的制備過程中柵極結(jié)構(gòu)之間的夾層介電層分步去除，且首先將該部分的夾層介電層刻蝕至第一高度位置，并使柵極結(jié)構(gòu)之間殘留有部分夾層介電層，沉積形成隔離層。該隔離層的存在將保護(hù)側(cè)壁層不會(huì)在接觸窗的制備過程中被刻蝕過度，從而避免了接觸窗與控制柵之間發(fā)生短路的現(xiàn)象。另外，由于首次刻蝕后柵極結(jié)構(gòu)之間還殘留有部分夾層介電層，這樣在后續(xù)步驟中刻蝕去除柵極結(jié)構(gòu)之間的隔離層時(shí)，殘留有部分夾層介電層可以保護(hù)襯底不會(huì)被過度刻蝕損傷。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1至圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的閃存存儲(chǔ)單元的制備流程圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。