[發(fā)明專(zhuān)利]一種NOR型閃存存儲(chǔ)單元的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310195266.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104183553B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳楠;馮駿
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/11524
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/11524
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司11332
• 代理人: 馬曉亞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)領(lǐng)域，尤其涉及一種NOR型閃存存儲(chǔ)單元的制造方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的與非門(mén)型閃存存儲(chǔ)單元（NOR Flash Cell）的制造方法容易造成連線(xiàn)到控制柵（CT-CG）的擊穿電壓不穩(wěn)定，很容易擊穿。目前NOR Flash cell連線(xiàn)（CT）的制造方法分成光阻定義以及控制柵和控制柵保護(hù)層輔助定義(self-align contact)兩種方法。但是隨著工藝節(jié)點(diǎn)的降低，存儲(chǔ)單元控制柵和連線(xiàn)的距離越來(lái)越近，比如45nm NOR Flash的控制柵到連線(xiàn)之間的距離降到了30-40nm，先前兩種連線(xiàn)制造工藝很難做到控制柵和連線(xiàn)之間的良好絕緣，難以防止在工作電壓內(nèi)擊穿。

以控制柵和控制柵保護(hù)層輔助定義的方法為例來(lái)闡述現(xiàn)有技術(shù)制造過(guò)程，如下列圖所示：圖1是現(xiàn)有技術(shù)的NOR型閃存存儲(chǔ)單元的制造方法的流程圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的NOR型閃存存儲(chǔ)單元的控制柵蝕刻之前的側(cè)面示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的NOR型閃存存儲(chǔ)單元的控制柵蝕刻之后的側(cè)面示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的NOR型閃存存儲(chǔ)單元的控制柵保護(hù)層沉積之后的側(cè)面示意圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)的NOR型閃存存儲(chǔ)單元的控制柵保護(hù)層蝕刻之后的側(cè)面示意圖；圖6是現(xiàn)有技術(shù)的NOR型閃存存儲(chǔ)單元的層間電介質(zhì)（ILD）材料填充之后并經(jīng)過(guò)化學(xué)機(jī)械平坦化（CMP）后的上表面示意圖；圖7是現(xiàn)有技術(shù)的NOR型閃存存儲(chǔ)單元的ILD材料填充之后并經(jīng)過(guò)CMP后的側(cè)面示意圖；圖8是現(xiàn)有技術(shù)的NOR型閃存存儲(chǔ)單元的源極連線(xiàn)的預(yù)定位置和漏極連線(xiàn)的預(yù)定位置蝕刻后的上表面示意圖；圖9是現(xiàn)有技術(shù)的NOR型閃存存儲(chǔ)單元的連線(xiàn)導(dǎo)電材料填入后并經(jīng)過(guò)CMP后的上表面示意圖。

現(xiàn)有技術(shù)的制造方法的流程圖如圖1所示，包含以下步驟：

步驟S110，在襯底上形成有源區(qū)16，在有源區(qū)16上依次形成包含隧穿介質(zhì)層15、浮柵層14、柵間介質(zhì)層13、控制柵層12和控制柵覆蓋層11的預(yù)備蝕刻層，形成刻蝕層后的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

步驟S120，如圖3所示，對(duì)上述形成的預(yù)備蝕刻層進(jìn)行第一次蝕刻，將隧穿介質(zhì)層15、浮柵層14、柵間介質(zhì)層13、控制柵層12和控制柵覆蓋層11的部分去除，以露出有源區(qū)16硅層表面，形成如圖3所示的凹槽；然后沉積控制柵保護(hù)層17，沉積的控制柵保護(hù)層如圖4中171和172所示；再對(duì)控制柵保護(hù)層進(jìn)行第二次蝕刻，去除形成在有源區(qū)硅層上的控制柵保護(hù)層，去除有源區(qū)硅層的控制柵保護(hù)層如圖5所示；

步驟S130，在經(jīng)過(guò)第一次蝕刻和經(jīng)過(guò)第二次蝕刻所形成的凹槽中填充ILD材料18，然后經(jīng)過(guò)CMP，所形成的結(jié)構(gòu)的上表面如圖6所示，其側(cè)面如圖7所示。

步驟S140，在連線(xiàn)（源極連線(xiàn)和漏極連線(xiàn)）的預(yù)定位置進(jìn)行第三次蝕刻，以去除形成連線(xiàn)的預(yù)定位置的ILD材料，去除ILD材料的結(jié)構(gòu)如圖8所示。

步驟S150，在經(jīng)過(guò)第三次蝕刻所形成的凹槽中填充連線(xiàn)導(dǎo)電材料19，以分別形成漏極連線(xiàn)191和源極連線(xiàn)192，填充連線(xiàn)導(dǎo)電材料后的結(jié)構(gòu)如圖9所示。

從圖1-圖9所示的工藝過(guò)程中可以看出，現(xiàn)有技術(shù)先沉積ILD材料18，再在連線(xiàn)（源極連線(xiàn)和漏極連線(xiàn)）的預(yù)定位置進(jìn)行ILD材料的蝕刻，再用連線(xiàn)導(dǎo)電材料19進(jìn)行填充蝕刻ILD材料后的位置。現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)鍵缺點(diǎn)是ILD材料蝕刻的位置在有源區(qū)硅層（AA Si）上方，在蝕刻的時(shí)候控制柵保護(hù)層會(huì)遭到不同程度的損壞，之后進(jìn)行連線(xiàn)導(dǎo)電材料的填充，填充的連線(xiàn)導(dǎo)電材料會(huì)被填入在遭到破壞的控制柵保護(hù)層的旁邊，距離較近，因此在芯片工作的時(shí)候當(dāng)連線(xiàn)加正壓，控制柵加負(fù)壓時(shí)，連線(xiàn)（源極連線(xiàn)和漏極連線(xiàn)）和控制柵（CT-CG）之間就很容易擊穿。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種NOR型閃存存儲(chǔ)單元的制造方法，能夠使得在運(yùn)行過(guò)程中連線(xiàn)和控制柵之間不容易擊穿。

本發(fā)明提供了一種NOR型閃存存儲(chǔ)單元的制造方法，包含：

在有源區(qū)上形成包含控制柵層的預(yù)備蝕刻層；

對(duì)所述預(yù)備蝕刻層進(jìn)行第一蝕刻，再沉積控制柵保護(hù)層，并對(duì)所述控制柵保護(hù)層進(jìn)行第二蝕刻以露出所述有源區(qū)表面；

在經(jīng)過(guò)所述第二蝕刻后的凹槽中填充連線(xiàn)導(dǎo)電材料；

進(jìn)行第三蝕刻去除所述有源區(qū)的淺溝道絕緣層上方預(yù)定位置的連線(xiàn)導(dǎo)電材料；

在所述預(yù)定位置填充層間電介質(zhì)材料。

優(yōu)選地，所述預(yù)備蝕刻層包含隧穿介質(zhì)層、浮柵層、柵間介質(zhì)層、控制柵層和控制柵覆蓋層。

優(yōu)選地，采用干刻法進(jìn)行蝕刻。

優(yōu)選地，利用所述控制柵層和所述控制柵保護(hù)層作為輔助，進(jìn)行第三蝕刻去除所述有源區(qū)的淺溝道絕緣層上方預(yù)定位置的連線(xiàn)導(dǎo)電材料。