[發明專利]一種浮柵閃存結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201510470922.3
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN105161492A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 羅清威;周俊
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L29/423;H01L29/10;H01L21/28
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種浮柵閃存結構，其特征在于，包括：

襯底層，包括按照從下至上順序依次設置的第一有源層、溝道層和第二有源層；

凹槽，貫穿所述第二有源層、所述溝道層并延伸至所述第一有源層中；

浮柵結構，設置于所述凹槽中，且所述浮柵結構的一端部延伸至所述第一有源層中，所述浮柵結構的另一端部臨近所述第二有源層設置，以于所述溝道層中形成垂直溝道；

其中，所述浮柵結構包括控制柵、ONO層和至少兩個浮柵，且每個所述浮柵均臨近所述凹槽的側壁垂直于所述溝道層延伸的方向貫穿所述溝道層并延伸至所述第一有源層之中，所述控制柵設置于所述凹槽中部區域中且與所述浮柵平行設置并貫穿所述溝道層，所述ONO層將所述控制柵與每個所述浮柵均予以隔離，以使得所述控制柵與每個所述浮柵均構成一存儲單元。

2.如權利要求1所述的浮柵閃存結構，其特征在于，所述浮柵閃存結構還包括覆蓋所述凹槽內壁的第一氧化層，臨近所述凹槽內壁的所述浮柵結構和所述襯底層之間通過所述第一氧化層隔離。

3.如權利要求1所述的浮柵閃存結構，其特征在于，所述第一有源層和所述第二有源層的導電類型均為N型，所述溝道層的導電類型為P型。

4.如權利要求1所述的浮柵閃存結構，其特征在于，所述浮柵和所述控制柵的上表面齊平。

5.如權利要求1所述的浮柵閃存結構，其特征在于，所述浮柵閃存結構還包括側墻結構，所述側墻結構覆蓋所述浮柵的上表面以及所述凹槽位于所述浮柵之上的側壁。

6.如權利要求1所述的浮柵閃存結構，其特征在于，所述浮柵閃存結構還包括第二氧化層，所述第二氧化層覆蓋所述第二有源層、所述側墻結構、所述ONO層以及所述控制柵的上表面。

7.一種浮柵閃存結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供一具有凹槽的半導體結構，所述半導體結構包括按照從下至上的順序依次設置的具有第一導電類型的第一襯底層、具有第二導電類型的第二襯底層、第一氧化層以及位于所述凹槽底部的第二氧化層；

于所述凹槽的側壁生長遂穿氧化層，并于所述第二氧化層之上形成浮柵多晶硅層，且所述浮柵多晶硅層的上表面低于所述第二襯底層的上表面；

形成分別覆蓋所述浮柵多晶硅層上表面兩側的側墻結構，以將所述凹槽暴露的側壁予以覆蓋；

以所述側墻結構為掩膜刻蝕所述浮柵多晶硅層形成至少兩個浮柵；

于所述至少兩個浮柵之間形成ONO層以及位于凹槽中部區域中且與所述浮柵平行設置的控制柵，且每個所述浮柵和所述控制柵通過所述ONO層隔離；

進行離子摻雜以于所述第二襯底層的上部形成具有第一導電類型的第三襯底層。

8.如權利要求7所述的浮柵閃存結構的制備方法，其特征在于，所述半導體結構還包括覆蓋所述第一氧化層上表面的氮化硅層。

9.如權利要求8所述的浮柵閃存結構的制備方法，其特征在于，形成所述半導體結構的方法包括如下步驟：

提供一具有第一導電類型的半導體襯底；

于所述半導體襯底上生長一層氧化物形成所述第一氧化層；

向所述半導體襯底部分注入第二導電類型的離子以將所述半導體襯底分為所述第一襯底層和所述第二襯底層；

于所述第一氧化層之上形成具有開口的氮化硅層；

按照從上至下的順序以所述氮化硅層為掩膜依次刻蝕所述第一氧化層、所述第二襯底層并停在所述第一襯底層中形成所述凹槽；

于所述凹槽底部形成所述第二氧化層。

10.如權利要求7所述的浮柵閃存結構的制備方法，其特征在于，所述浮柵和所述控制柵的上表面平齊。

11.如權利要求7-10任一項所述的浮柵閃存結構的制備方法，其特征在于，所述第一導電類型均為N型，所述第二導電類型為P型。

12.如權利要求7所述的浮柵閃存結構的制備方法，其特征在于，在形成所述第三襯底層之后，所述方法還包括：繼續沉積氧化物，以將所述控制柵的上表面予以覆蓋。