[發明專利]閃存單元及其形成方法

有效

• 申請號: 201310371237.6
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103426826A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 于濤
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247;H01L27/115
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種閃存單元的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面形成有覆蓋部分半導體襯底表面的第一介質層和位于第一介質層表面的浮柵材料層；

形成覆蓋所述半導體襯底表面、第一介質層和浮柵材料層側壁以及浮柵材料層頂部表面的第二介質層，以及位于所述第二介質層表面的控制柵材料層；

在所述控制柵材料層表面形成具有開口的硬掩膜層，所述開口位于浮柵材料層正上方，且所述開口的寬度大于浮柵材料層的寬度；

在所述開口內形成覆蓋硬掩膜層側壁的第一側墻；

以所述第一側墻和硬掩膜層為掩膜，以所述第二介質層為停止層，刻蝕所述控制柵材料層，形成第一凹槽；

在所述第一凹槽內，形成位于所述控制柵材料層側壁上的第二側墻；

以所述半導體襯底為停止層，沿所述第一凹槽刻蝕第二介質層、浮柵材料層和第一介質層，形成第二凹槽及位于第二凹槽兩側的浮柵；

在所述第二凹槽內壁表面形成隧穿氧化層；

在所述隧穿氧化層表面形成填充滿所述第一凹槽、第二凹槽的字線；

去除所述硬掩膜層和位于所述硬掩膜層下的部分控制柵材料層和部分第二介質層，形成控制柵，所述控制柵覆蓋位于浮柵的頂部表面和遠離字線的一側側壁表面的第二介質層。

2.根據權利要求1所述的閃存單元的形成方法，其特征在于，還包括：形成所述第二側墻之前，在所述控制柵材料層側壁表面形成氧化硅層。

3.根據權利要求1所述的閃存單元的形成方法，其特征在于，所述第一介質層和浮柵材料層的寬度為0.2微米～0.4微米，所述浮柵材料層的厚度為200?！?00埃。

4.根據權利要求3所述的閃存單元的形成方法，其特征在于，所述開口的寬度為0.3微米～0.5微米。

5.根據權利要求1所述的閃存單元的形成方法，其特征在于，還包括：在所述第一側墻兩側的半導體襯底內進行輕摻雜離子注入，形成輕摻雜區；在所述半導體襯底表面形成覆蓋所述控制柵介質層、控制柵和第一側墻側壁的第三側墻；在所述第三側墻兩側的半導體襯底內進行離子注入，形成源線和位線，部分源線和部分位線位于半導體襯底表面的控制柵下方。

6.根據權利要求5所述的閃存單元的形成方法，其特征在于，所述輕摻雜離子注入和離子注入采用的摻雜離子為N型離子。

7.一種閃存單元，其特征在于，包括：

半導體襯底；

位于半導體襯底表面的浮柵介質層和位于所述浮柵介質層表面的浮柵；

位于所述浮柵表面并且覆蓋所述浮柵頂面和側壁的控制柵介質層和位于所述控制柵介質層表面的控制柵；

貫穿所述控制柵、控制柵介質層、浮柵和浮柵介質層的凹槽；

位于所述凹槽內的控制柵側壁上的第二側墻；

位于所述控制柵頂部表面的第一側墻；

位于所述第一側墻表面、第二側墻表面和凹槽內壁表面的隧穿氧化層；

位于所述隧穿氧化層表面，填充滿所述凹槽，并且表面與第一側墻表面齊平的字線；

位于所述第一側墻、控制柵、控制柵介質層側壁表面的第三側墻；

位于所述第三側墻兩側的半導體襯底內的源線和位線。

8.根據權利要求7所述的閃存單元，其特征在于，所述凹槽內的控制柵側壁與第二側墻之間具有氧化硅層。

9.根據權利要求7所述的閃存單元，其特征在于，所述源線和字線內的摻雜離子為N型離子。

10.根據權利要求7所述的閃存單元，其特征在于，部分源線和部分位線位于半導體襯底表面的控制柵下方。