[發(fā)明專利]存儲(chǔ)器的制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610088241.5
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN106992176A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇承志;王子嵩
• 申請（專利權(quán)）人: 力晶科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/115
• 分類號(hào): H01L27/115;H01L27/11563
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 陳小雯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體組件的制造方法，且特別是涉及一種存儲(chǔ)器的制造方法。

背景技術(shù)

非揮發(fā)性存儲(chǔ)組件(non-volatile memory)由于可進(jìn)行多次數(shù)據(jù)的存入、讀取、抹除等操作，且具有當(dāng)電源供應(yīng)中斷時(shí)，所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不會(huì)消失、數(shù)據(jù)訪問時(shí)間短、低消耗功率等優(yōu)點(diǎn)，所以已成為個(gè)人計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備所廣泛采用的一種存儲(chǔ)器。

典型的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器組件一般是被設(shè)計(jì)成具有堆疊柵極(stacked-gate)結(jié)構(gòu)，其中包括以摻雜多晶硅制作的浮置柵極(floating gate)與控制柵極(control gate)。浮置柵極位于控制柵極和基底之間且處于浮置狀態(tài)，而控制柵極則與字符線(word line)相接。此外，非揮發(fā)性存儲(chǔ)器組件還包括穿隧介電層(tunneling dielectric layer)和柵間介電層(inter-gate dielectric layer)分別位于基底和浮置柵極之間以及浮置柵極和控制柵極之間。

在目前提高存儲(chǔ)器組件集成度的趨勢下，會(huì)依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)則縮小組件的尺寸。在此情況下，為了防止浮置柵極間的耦合干擾升高，進(jìn)而提高柵極耦合率，會(huì)通過在堆疊柵極結(jié)構(gòu)之間形成氣隙來解決上述問題。

在目前形成的氣隙制造方法中，通常會(huì)利用在電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成介電襯層，以保護(hù)電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中的穿遂介電層，而可避免穿遂介電層在形成氣隙的過程受到傷害。

然而，當(dāng)存儲(chǔ)器組件的特征尺寸持續(xù)縮小時(shí)，介電襯層的厚度也會(huì)相對地受到限制。當(dāng)介電襯層的厚度太厚時(shí)，無法順利地在堆疊柵極結(jié)構(gòu)之間的溝槽中形成介電襯層。另一方面，當(dāng)介電襯層的厚度太薄時(shí)，則介電襯層對于穿遂介電層的保護(hù)能力變差，而會(huì)使得穿遂介電層在形成氣隙的過程受到傷害，進(jìn)而使得存儲(chǔ)器的良率及可靠度降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種存儲(chǔ)器的制造方法，其可有效提升存儲(chǔ)器的良率及可靠度。

本發(fā)明提出一種存儲(chǔ)器的制造方法，包括以下步驟。在基底上形成多個(gè)電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，其中相鄰兩個(gè)電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間具有第一溝槽，且第一溝槽延伸至基底中。在第一溝槽的表面形成介電襯層。在介電襯層上形成氮化物層。在第一溝槽中填入第一介電層。在電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與第一介電層上形成第二介電層。在第二介電層上形成導(dǎo)體層。移除第一介電層，而在相鄰兩個(gè)電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的第二介電層下方形成第一氣隙。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)包括電荷存儲(chǔ)層與穿隧介電層。電荷存儲(chǔ)層設(shè)置在基底上。穿隧介電層設(shè)置于電荷存儲(chǔ)層與基底之間。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，在形成該氮化物層之前，還包括下列步驟。在第一溝槽中形成保護(hù)層，且保護(hù)層的頂面高于穿隧介電層的頂面。以保護(hù)層為掩模，移除部分介電襯層，以暴露出部分電荷存儲(chǔ)層。在移除部分介電襯層之后，移除保護(hù)層。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，第一介電層的頂面例如是低于電荷存儲(chǔ)層的頂面。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，電荷存儲(chǔ)層例如是浮置柵極。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，氮化物層的形成方法例如是對介電襯層進(jìn)行氮化制作工藝。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，氮化制作工藝?yán)缡堑入x子體氮化制作工藝、氣體氮化制作工藝、離子氮化制作工藝或真空氮化制作工藝。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，還包括對導(dǎo)體層進(jìn)行圖案化制作工藝，而形成多條字符線，其中字符線的延伸方向例如是與第一氣隙的延伸方向相交。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，圖案化制作工藝還包括移除位于相鄰兩條字符線之間的第二介電層與至少部分電荷存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，而在相鄰兩條字符線之間形成第二溝槽。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，還包括在字符線上形成覆蓋層，且覆蓋層在第二溝槽的頂部進(jìn)行封口，而形成第二氣隙。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，第二氣隙的延伸方向例如是與第一氣隙的延伸方向相交。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，在形成第一氣隙之后，還包括對氮化物層進(jìn)行氧化制作工藝，而將氮化物層轉(zhuǎn)變成氧化物層。

依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，在上述的存儲(chǔ)器的制造方法中，第一氣隙可延伸至基底中。