[發明專利]鏡像分柵快閃存儲器及其形成方法

有效

• 申請號: 201910001641.1
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109712985B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 于濤;李冰寒
• 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: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種鏡像分柵快閃存儲器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底上形成字線結構和位于字線結構上的隔離層；

形成所述字線結構和隔離層之后，形成位于所述半導體襯底上的分立的浮柵極結構、分別位于浮柵極結構上的控制柵極結構和位于字線結構上的擦除柵極結構，且所述隔離層頂部表面低于浮柵極結構頂部表面，所述字線結構位于浮柵極結構之間；所述字線結構包括字線氧化層和位于字線氧化層上的字線層，所述字線氧化層包括位于半導體襯底表面的第一字線氧化層、以及位于字線層與浮柵極結構側壁之間的第二字線氧化層；所述字線結構的高度低于浮柵極結構的高度；

形成位于字線結構和浮柵極結構兩側半導體襯底內的漏區；

在所述控制柵極結構上形成第一側墻，所述第一側墻覆蓋控制柵極結構頂部；

形成所述字線結構的方法包括：在所述半導體襯底上形成字線氧化膜；在所述字線氧化膜表面形成字線膜；刻蝕去除部分所述字線膜和字線氧化膜，直至暴露出半導體襯底表面，形成字線層和位于半導體襯底表面的第一字線氧化層，使所述字線氧化膜形成為第一字線氧化層，使所述字線膜形成為字線層；形成字線層后，在所述字線層側壁形成第二字線氧化層，第一字線氧化層和第二字線氧化層構成字線氧化層，所述字線結構包括字線氧化層和字線層；

形成所述隔離層、第一側墻、擦除柵極結構、浮柵極結構和控制柵極結構的方法包括：在所述字線膜表面形成隔離膜；刻蝕所述隔離膜、字線膜和字線氧化膜，形成字線層、第一字線氧化層和初始隔離層；形成字線層后，在字線層、第一字線氧化層和初始隔離層側壁形成第二字線氧化層，所述第二字線氧化層還覆蓋初始隔離層側壁；在字線結構兩側的半導體襯底上形成浮柵極結構膜，所述浮柵極結構膜頂部表面和初始隔離層頂部表面齊平；刻蝕去除部分初始隔離層和第二字線氧化層，形成隔離層；形成隔離層后，在所述隔離層和浮柵極結構膜上形成初始控制柵極結構膜；在所述初始控制柵極結構膜上形成掩膜層，所述掩膜層位于浮柵極結構膜上；在所述掩膜層側壁形成第一側墻，所述第一側墻位于初始控制柵極結構膜上；以所述掩膜層和第一側墻為掩膜，刻蝕初始控制柵極結構膜，直至暴露出浮柵極結構膜和隔離層表面，形成控制柵極結構膜和第一開口，所述第一開口側壁暴露出控制柵極結構膜側壁和第一側墻側壁；在控制柵極結構膜側壁形成第二側墻；在所述第一開口內形成擦除柵極結構；形成擦除柵極結構后，去除掩膜層，在第一側墻之間形成第二開口，所述第二開口底部暴露出控制柵極結構膜表面；刻蝕第二開口底部的控制柵極結構膜和浮柵極結構膜，直至暴露出半導體襯底表面，形成浮柵極結構、控制柵極結構和第三開口，所述第三開口暴露出第一側墻、控制柵極結構和浮柵極結構側壁，所述第三開口暴露出半導體襯底。

2.根據權利要求1所述的鏡像分柵快閃存儲器的形成方法，其特征在于，在所述字線結構和浮柵極結構兩側半導體襯底上形成第三側墻，所述第三側墻覆蓋浮柵極結構和控制柵極結構側壁；所述第三側墻的形成方法包括：形成第三開口后，在所述第三開口內、擦除柵極結構和第一側墻上形成第三側墻材料層；回刻蝕所述第三側墻材料層，直至暴露出半導體襯底表面，在第三開口側壁形成第三側墻，所述第三側墻覆蓋浮柵極結構、控制柵極結構和第一側墻側壁。

3.根據權利要求1所述的鏡像分柵快閃存儲器的形成方法，其特征在于，所述漏區的形成方法包括：對第三開口底部的半導體襯底進行離子摻雜，形成漏區。

4.根據權利要求1所述的鏡像分柵快閃存儲器的形成方法，其特征在于，所述隔離層的厚度為100埃～300埃。

5.根據權利要求1所述的鏡像分柵快閃存儲器的形成方法，其特征在于，擦除柵極結構包括：擦除柵極氧化層和位于擦除柵極氧化層表面的擦除柵極層；所述擦除柵極氧化層覆蓋隔離層表面。

6.根據權利要求1所述的鏡像分柵快閃存儲器的形成方法，其特征在于，所述第二字線氧化層的厚度為100埃～300埃。

7.根據權利要求1所述的鏡像分柵快閃存儲器的形成方法，其特征在于，浮柵極結構包括：浮柵極氧化層和位于浮柵極氧化層表面的浮柵極層；所述浮柵極氧化層位于半導體襯底表面。

8.根據權利要求1所述的鏡像分柵快閃存儲器的形成方法，其特征在于，控制柵極結構包括：控制柵極氧化層和位于控制柵極氧化層表面的控制柵極層；所述控制柵極氧化層位于浮柵極結構表面。