[發明專利]電可擦可編程只讀存儲器及其形成方法、擦除方法

有效

• 申請號: 201410081177.9
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103871969B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 于濤
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247;H01L27/115;H01L29/423
• 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

技術領域

本發明涉及存儲器領域，特別涉及一種電可擦可編程只讀存儲器及其形成方法、擦除方法。

背景技術

只讀存儲器（Read?Only?Merory，ROM）為一種永久性的存儲器（Non-volatile?Memory），所存入的信息和數據不會因為電源供應的中斷而消失。可擦除和編程只讀存儲器（Erasable?Programmable?ROM，ERPOM）則是將只讀存儲器的應用推廣到可以進行數據的擦除與重新寫入，但是擦除的動作需要用到紫外線，因此制作EPROM的成本較高。此外，EPROM進行數據擦除時，將把所以存儲在EPROM的程度或數據全部清除，這使得每次數據修改時，需重新編程，相當耗時。

另一種可以讓數據修改的可擦除可編程只讀存儲器（Electrically?Erasable?Programmable?ROM，EEPROM）則無上述缺點，在進行數據的擦除與重新輸入時，可以“一個存儲單元一個存儲單元的進行”的進行，數據可以進行多次的存入、讀出和清除等操作。

圖1為現有的可擦除可編程只讀存儲器的結構示意圖，所述可擦除可編程只讀存儲器包括：半導體襯底200，位于半導體襯底200上的字線201；分別位于字線201兩側的半導體襯底200上的浮柵介質層202、位于浮柵介質層202上的浮柵203、位于浮柵203上的控制柵介質層204、位于控制柵介質層204上的控制柵205；位于字線201與浮柵203和控制柵205之間的隧穿氧化層206；位于浮柵203和控制柵205遠離字線201一側的側壁上的側墻210；位于側墻210一側的半導體襯底上的選擇柵介質層207；位于選擇柵介質層207上的選擇柵208；位于選擇柵208的遠離字線201一側的半導體襯底200內的位線摻雜區209。

現有的可擦除可編程只讀存儲器的性能仍有待提高。

更多關于存儲器的介紹請參考公開號為CN101202311A的中國專利。

發明內容

本發明解決的問題是怎樣提高電可擦可編程只讀存儲器擦寫的性能，并實現對單個浮柵的擦除。

為解決上述問題，本發明提供一種電可擦可編程只讀存儲器的形成方法，包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底具有沿第一方向排布的若干有源區；在半導體襯底的有源區上形成浮柵多晶硅層，所述浮柵多晶硅層的寬度大于有源區的寬度；在所述浮柵多晶硅層的側壁和頂部表面形成控制柵介質材料層；形成覆蓋所述半導體襯底和控制柵介質材料層的控制柵多晶硅層；在所述控制柵多晶硅層上形成硬掩膜層，所述硬掩膜層中具有若干沿第二方向排布的第一開口，所述第一開口底部暴露出控制柵多晶硅層的表面，第二方向垂直于第一方向；在所述第一開口的側壁形成第一側墻；沿第一開口以所述第一側墻為掩膜刻蝕所述控制柵多晶硅層、控制柵介質材料層和浮柵多晶硅層，形成第二開口；在所述第二開口的側壁和底部形成隔離氧化層；在所述第一開口和第二開口內形成字線；去除所述硬掩膜層，以所述第一側墻為掩膜，刻蝕剩余的控制柵多晶硅層、控制柵介質材料層和浮柵多晶硅層，形成位于字線兩側的有源區上的浮柵、位于浮柵上的控制柵介質層、位于控制柵介質層上的控制柵，所述浮柵的寬度大于有源區的寬度。

可選的，所述有源區和浮柵多晶硅層的形成過程為：刻蝕所述半導體襯底，在半導體襯底中形成若干沿第一方向排布的凹槽；在凹槽中填充隔離材料，形成若干淺溝槽隔離結構，相鄰淺溝槽隔離結構之間為有源區；在所述有源區上形成浮柵介質層；形成覆蓋所述浮柵介質層和淺溝槽隔離結構的第一多晶硅層；刻蝕所述第一多晶硅層，在所述浮柵介質層和部分淺溝槽隔離結構上形成浮柵多晶硅層，所述浮柵多晶硅層的寬度大于有源區的寬度。

可選的，所述浮柵多晶硅層的邊緣與有源區邊緣的距離為0.05～0.25微米。

可選的，還包括：在所述浮柵和控制柵的遠離字線一側的側壁上形成第二側墻。

可選的，還包括：在所述浮柵和控制柵的遠離字線一側的有源區內形成位線摻雜區，所述位線摻雜區的寬度小于浮柵的寬度。

本發明還提供了一種電可擦可編程只讀存儲器，包括：半導體襯底，位于半導體襯底內具有沿第一方向排布的若干有源區；位于有源區上的字線；分別位于字線兩側的有源區上的浮柵介質層、位于浮柵介質層上的浮柵、位于浮柵上的控制柵介質層、位于控制柵介質層上的控制柵，所述浮柵的寬度大于有源區的寬度；位于字線和浮柵與控制柵之間的隔離氧化層；分別位于浮柵和控制柵的遠離字線一側的有源區內的位線摻雜區。

可選的，所述浮柵的邊緣與有源區邊緣的距離為0.05～0.25微米。