[發明專利]閃存器件的形成方法

有效

• 申請號: 202011272719.2
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112201660B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 劉憲周
• 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: H10B41/30
• 分類號: H10B41/30;H01L21/762;H01L21/336
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發明提供一種閃存器件的形成方法，通過在浮柵層以及淺溝槽隔離結構上形成圖形化的光刻膠層，所述圖形化的光刻膠層中具有開口，所述開口暴露出部分所述淺溝槽隔離結構和部分所述掩膜層；以所述圖形化的光刻膠層為掩膜，刻蝕暴露出的所述淺溝槽隔離結構，以形成凹槽，所述凹槽的底壁低于所述有源區的表面；形成側墻層，所述側墻層覆蓋所述凹槽的側壁。所述側墻層能夠增加浮柵層與有源區之間的隔離效果，以減少漏電，并可以增大閃存器件的開啟電流，以及減小閃存器件的關閉電流。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種閃存器件的形成方法。

背景技術

目前，閃存器件，又稱為閃存，已經成為非揮發性存儲器的主流，其存儲單元是在傳統的MOS晶體管結構基礎上，增加了一個浮柵(Floating Gate，FG)和一層隧穿氧化層(Tunnel Oxide)，并利用浮柵來存儲電荷，實現存儲內容的非揮發性，而存儲單元與存儲單元之間需要淺溝槽隔離(STI，Shallow Trench Isolation)結構進行電隔離。由于設計規格要求,閃存器件的淺溝槽隔離結構和有源區的尺寸較小，然而在現有的閃存器件的形成方法通常包括：提供襯底，在襯底上形成浮柵層和墊氮化層；然后，依次刻蝕所述墊氮化層、所述浮柵層和所述襯底，以形成淺溝槽，所述淺溝槽用于定義襯底的有源區，接著，在淺溝槽中形成隔離層，以形成淺溝槽隔離結構。接著，去除所述墊氮化層，暴露出浮柵層，所述淺溝槽隔離結構露出于所述浮柵層表面。接著，刻蝕所述淺溝槽隔離結構。然而，在上述步驟中，在刻蝕淺溝槽隔離結構的過程中，較容易損失掉淺溝槽隔離結構的一大部分，從而會暴露出有源區與淺溝槽隔離結構交界處的側壁，暴露出的有源區側壁極易造成損傷形成凹陷，該凹陷使得有源區的寬度減小，因此，容易產生較大的漏電流而造成短路，并且使得閃存器件的開啟電流減小，由此影響閃存器件的性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種閃存器件的形成方法，以解決閃存器件的漏電較大以及開啟電流較小的問題。

提供襯底，所述襯底上依次形成有浮柵氧化層、浮柵層和掩膜層；

形成淺溝槽隔離結構，所述淺溝槽隔離結構自所述掩膜層表面延伸貫穿所述掩膜層、所述浮柵層和所述浮柵氧化層，并延伸至所述襯底中，以在所述襯底中定義出有源區；

在所述掩膜層以及所述淺溝槽隔離結構上形成圖形化的光刻膠層，所述圖形化的光刻膠層中具有開口，所述開口暴露出部分所述淺溝槽隔離結構和部分所述掩膜層；

以所述圖形化的光刻膠層為掩膜，刻蝕暴露出的所述淺溝槽隔離結構，以形成凹槽，所述凹槽中暴露出所述浮柵氧化層的側壁、所述浮柵層的側壁和部分所述有源區的側壁，并且所述凹槽的底壁低于所述有源區的表面；

去除所述圖形化的光刻膠層和所述掩膜層；以及

形成側墻層，所述側墻層覆蓋所述凹槽的側壁，其中，所述側墻層包括第一側墻層和第二側墻層，所述第一側墻層覆蓋暴露出的所述有源區的側壁和所述浮柵氧化層的側壁，所述第二側墻層覆蓋所述第一側墻層并延伸覆蓋所述浮柵層的側壁，并且所述第二側墻層的材質與所述浮柵層的材質相同。

可選的，在所述的閃存器件的形成方法中，形成所述側墻層的方法包括：

形成第一側墻層；

對所述第一側墻執行退火工藝；

形成第二側墻層。

可選的，在所述的閃存器件的形成方法中，所述第一側墻層的材質為氧化硅。

可選的，在所述的閃存器件的形成方法中，所述浮柵層和所述第二側墻層的材質為多晶硅。

可選的，在所述的閃存器件的形成方法中，所述第一側墻層通過熱氧化工藝或者原位蒸氣生成工藝形成，所述第二側墻層通過化學氣相沉積形成。