[發明專利]非易失性閃存存儲器單元

有效

• 申請號: 201880004609.2
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN110024084B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 索努·達里亞納尼;博米·陳;梅爾·海馬斯
• 申請（專利權）人: 密克羅奇普技術公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/423;H01L29/66
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王艷嬌

本公開提供了一種用于在基板上制造閃存存儲器設備的方法，該方法可包括：制備具有用于限定有源部分的淺溝槽隔離的基板；在所制備的基板上沉積浮柵氧化物層；在浮柵氧化物層上沉積浮柵多晶硅層；對浮柵多晶硅層進行拋光以隔離基板的有源部分上方的多個浮柵；在多個浮柵頂部上沉積氮化硅層；圖案化并蝕刻氮化硅層以形成氮化硅特征部；沿氮化硅特征部的側面沉積一組氧化物間隔物；在各個浮柵下方將源極結植入基板中；在除了各個氧化物間隔物下方之外的地方移除浮柵多晶硅層，然后移除一組氧化物間隔物；在剩余的浮柵頂部上沉積內多晶硅層；在內多晶硅層頂部上沉積第二多晶硅層；以及圖案化并蝕刻第二多晶硅層以將第二多晶硅層分離成字線設備和擦除柵。

相關專利申請的交叉引用

本專利申請要求2017年2月14日提交的共同擁有的美國臨時專利申請62/458,856的優先權，該專利申請據此以引用的方式并入本文以用于所有目的。

技術領域

本公開涉及半導體器件，并且本公開的教導內容可具體體現在非易失性閃存存儲器單元和用于制造半導體器件的工藝。

背景技術

閃存存儲器是用作計算機存儲介質的電子部件，通常包括固態存儲器設備。NAND型閃存存儲器可以塊和/或頁的形式寫入和讀取。該NAND型閃存存儲器通常用于存儲卡、USB閃存驅動器和固態驅動器，以用于進行數據的一般存儲和傳輸。NOR型閃存存儲器可允許寫入和讀取單個機器字詞和/或字節。基于NOR的閃存設備可能需要更長的擦除時間和/或寫入時間，但提供允許隨機訪問任何存儲器位置的完整地址和數據總線?；贜OR的設備可能更適合很少更新的程序代碼，例如計算機BIOS或部件固件。

閃存存儲器將數據存儲在存儲器單元陣列(包括浮柵晶體管)中。每個存儲器單元可包括兩個柵極—由氧化物層絕緣的控制柵和浮柵。圖1示出了現有技術的閃存存儲器單元1，該閃存存儲器單元包括兩個選擇柵10、控制柵20、在控制柵20下面的源極結30、漏極結40和浮柵50。存在圍繞各個部件的氧化物層。浮柵50可通過控制柵20(有時被稱為擦除柵)連接到源極結30。浮柵50可通過選擇柵10(有時被稱為字線設備)連接到漏極結40。每個特征部的各種尺寸受到所使用的制造工藝的限制。當然，尺寸越小，可排列在相同尺寸的芯片和/或設備中的存儲器單元1就越多。

發明內容

因此，減少閃存存儲器單元的關鍵尺寸的工藝或方法可為閃存存儲器設備提供改善的單元密度和/或降低的成本。根據本公開的教導內容的各種實施方案，制造工藝可利用字線設備和擦除柵之間的減小的浮動側壁耦合比來減小占有面積和所需的工作電壓。

例如，用于在基板上制造閃存存儲器設備的方法可包括：制備具有用于限定和分離有源部分的淺溝槽隔離的基板；在所制備的基板上沉積浮柵氧化物層；在浮柵氧化物層上沉積浮柵多晶硅層；對浮柵多晶硅層進行拋光以隔離基板的有源部分上方的多個浮柵；在多個浮柵頂部上沉積氮化硅層；圖案化并蝕刻氮化硅層以形成氮化硅特征部；沿氮化硅特征部的側面沉積一組氧化物間隔物；在各個浮柵下方將源極結植入基板中；在除了各個氧化物間隔物下方之外的地方移除浮柵多晶硅層，然后移除該組氧化物間隔物；在剩余的浮柵頂部上沉積內多晶硅層；在內多晶硅層頂部上沉積第二多晶硅層；以及圖案化并蝕刻第二多晶硅層以將第二多晶硅層分離成字線設備和擦除柵。

在一些實施方案中，圖案化并蝕刻氮化硅層包括：在氮化硅層上沉積光致抗蝕劑層；圖案化光致抗蝕劑層；以及蝕刻氮化硅層上被光致抗蝕劑層暴露的地方。

在一些實施方案中，各個氧化物間隔物的尺寸為約120納米。

在一些實施方案中，剩余的浮柵的尺寸為約120納米。

在一些實施方案中，第二多晶硅層的厚度大于相鄰剩余的浮柵之間的距離的二分之一。

在一些實施方案中，相鄰浮柵之間的距離為大約390納米。

在一些實施方案中，字線設備的尺寸為大約0.18微米。