[發明專利]非揮發性存儲元件及其制造方法

在審

• 申請號: 202010022120.7
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN113097211A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王佳文;陳建宏;黃嘉暉;薛仁揚;周憐秀;徐治旸
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11519
• 分類號: H01L27/11519;H01L27/11521
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種非揮發性存儲元件及其制造方法。非揮發性存儲元件包括基板。多個淺溝槽隔離線設置在所述基板上延伸于第一方向。存儲柵極結構設置在所述基板上，且在所述多個淺溝槽隔離線的相鄰二個之間。溝槽線設置在所述基板中，延伸于與所述第一方向相交的第二方向，其中所述溝槽線也跨過所述多個淺溝槽隔離線的頂部。導電線設置在所述溝槽線中當作選擇線與所述存儲柵極結構耦合。

技術領域

本發明涉及一種半導體制造技術，且特別是涉及非揮發性存儲元件及其制造方法。

背景技術

非揮發性存儲元件是很普遍的存儲元件，可以用來存儲數據。然而因應維持小體積但是有大存儲容量的需求，非揮發性存儲元件的結構設計也持續在研發。

對于非揮發性存儲元件的結構，例如是閃存，其一種設計會包含抹除柵極(erasing gate,EG)線與選擇線(selection line，SL)，其中抹除柵極是兩個存儲單元共享。對于一般的設計，淺溝槽隔離(shallow trench isolation,STI)結構對應相鄰的兩條控制柵極(control gate,CG)線是切斷，而抹除柵極線在切斷的淺溝槽隔離結構之間。

當后續形成控制柵極線時，如果因為對準的移位而覆蓋在淺溝槽隔離結構的側壁時，在定義控制柵極線的蝕刻工藝可能會在淺溝槽隔離結構的側壁上殘留。此在側壁上由控制柵極線所殘留的導電物質，可能造成在控制柵極線的方向上的相鄰存儲單元之間，其在浮置柵極之間因側壁上殘留產生不當橋接，因此造成產品缺陷。

如何設計非揮發性存儲元件的結構，以至少可以減少浮置柵極的不當橋接，是產品研發所需要考慮。

發明內容

本發明提出非揮發性存儲元件及其制造方法，通過選擇線的形成，可以有效排除在浮置柵極側壁的殘留物，減少不當橋接的可能。

在一實施例，本發明提出一種非揮發性存儲元件。非揮發性存儲元件包括基板。多個淺溝槽隔離線設置在所述基板上延伸于第一方向。存儲柵極結構設置在所述基板上，且在所述多個淺溝槽隔離線的相鄰二個之間。溝槽線設置在所述基板中，延伸于與所述第一方向相交的第二方向，其中所述溝槽線也跨過所述多個淺溝槽隔離線的頂部。導電線設置在所述基板中當作選擇線與所述存儲柵極結構耦接。

在一實施例，對于所述的非揮發性存儲元件，所述多個淺溝槽隔離線高于所述基板表面，其中所述存儲柵極結構包括柵極絕緣層，在所述基板上。浮置柵極層設置在所述柵極絕緣層上且在所述多個淺溝槽隔離線的所述相鄰二個之間。介電層設置在所述浮置柵極層上。控制柵極線設置在所述浮置柵極層上，且延伸在所述第二方向。蓋帽層設置在所述控制柵極在線。第一絕緣層至少設置在所述浮置柵極層、所述控制柵極線及所述蓋帽層的側壁上。

在一實施例，對于所述的非揮發性存儲元件，所述介電層包含氧化物/氮化物/氧化物結構。

在一實施例，對于所述的非揮發性存儲元件，所述控制柵極線跨過所述多個淺溝槽隔離線，以連接到多個存儲單元。

在一實施例，對于所述的非揮發性存儲元件，其還包括第二絕緣層，設置在所述基板上且覆蓋在所述導電在線。抹除柵極線設置在所述導電在線，鄰接(abutting)于所述存儲柵極結構。

在一實施例，對于所述的非揮發性存儲元件，所述抹除柵極線是沿著所述第二方向延伸且在相鄰兩個所述存儲柵極結構之間。

在一實施例，對于所述的非揮發性存儲元件，所述浮置柵極層有一部分由所述控制柵極線向外延伸，且是在所述控制柵極線與所述導電線之間。

在一實施例，對于所述的非揮發性存儲元件，所述抹除柵極線包含下部相鄰于所述控制柵極線與所述蓋帽層的側壁。

在一實施例，對于所述的非揮發性存儲元件，所述導電線包含摻雜多晶硅、鎢、銅或金屬。