[發(fā)明專利]一種閃存存儲(chǔ)器及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310626326.4
• 申請(qǐng)日: 2023-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116568032A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃沖;曹子貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H10B41/20
• 分類號(hào): H10B41/20;H10B41/40;H01L21/762
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 張亞靜

本發(fā)明提供了一種新型的閃存存儲(chǔ)器及其制備方法，應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中。由于本發(fā)明實(shí)施例中所提供的新的制備方法中，用于隔離多個(gè)存儲(chǔ)單元(半導(dǎo)體結(jié)構(gòu))的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)與形成的共享字線的存儲(chǔ)單元是位于襯底的兩個(gè)相互垂直的方向所處的不同平面上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步縮小存儲(chǔ)單元占用晶圓的面積，以及可以更好的滿足尺寸逐漸縮小的小尺寸集成電路的設(shè)計(jì)要求的目的。并且，由于本發(fā)明實(shí)施例中所提供的制備方法，在形成每個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(存儲(chǔ)單元)位線之后，還會(huì)進(jìn)一步在該位線的頂部表層中形成一凹槽互聯(lián)結(jié)構(gòu)，之后，再通過(guò)與該凹槽互聯(lián)結(jié)構(gòu)電性連接的方式，將多個(gè)存儲(chǔ)單元的位線進(jìn)行互連，進(jìn)而進(jìn)一步縮小晶圓上形成的存儲(chǔ)器件的面積。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種閃存存儲(chǔ)器及其制備方法。

背景技術(shù)

閃存以其便捷，存儲(chǔ)密度高，可靠性好等優(yōu)點(diǎn)成為非揮發(fā)性存儲(chǔ)器中研究的熱點(diǎn)。一般而言，閃存為分柵結(jié)構(gòu)或堆疊柵結(jié)構(gòu)或兩種結(jié)構(gòu)的組合。

在現(xiàn)有存儲(chǔ)器發(fā)展中，由于其特殊的結(jié)構(gòu)，相比堆疊柵閃存在編程和擦除的時(shí)候都體現(xiàn)出其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，分柵快閃存儲(chǔ)器已然成為一種重要的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種閃存存儲(chǔ)器以及用于形成所述閃存存儲(chǔ)器的新的制備方法，以利用一單獨(dú)的光罩專門(mén)形成閃存存儲(chǔ)器的共享字線層，避免位于兩個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(兩個(gè)存儲(chǔ)單元)之間的共享字線層與所述兩個(gè)存儲(chǔ)單元之間的對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題，并通過(guò)將形成在不同半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的位線的頂部表層中的凹槽互聯(lián)結(jié)構(gòu)互連的方式，實(shí)現(xiàn)了縮小晶圓上形成的存儲(chǔ)器件的面積的目的。

第一方面，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種閃存存儲(chǔ)器，具體可以包括：

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底的表面上形成有襯墊氧化層、堆疊在所述襯墊氧化層上的多個(gè)分立的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，以及在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)沿第一方向的延伸方向設(shè)置的頂面與所述襯墊氧化層的頂面齊平的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；

共享字線層，位于相鄰兩個(gè)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的間隙中，并與所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂面齊平，且所述間隙的兩個(gè)側(cè)壁上還覆蓋有隧穿氧化層，其中所述間隙為沿與所述第一方向垂直的第二方向延伸的溝槽；

位線，位于所述相鄰兩個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)兩側(cè)的沿所述第二方向延伸的間隙中，并與所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂面齊平，且每一所述位線的頂部表層中分別形成有多個(gè)沿所述第二方向排布的凹槽互聯(lián)結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，每個(gè)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括自下而上依次堆疊的浮柵層、柵間介質(zhì)層、控制柵層和控制柵介質(zhì)層以及覆蓋在所述控制柵層和控制柵介質(zhì)層側(cè)壁上的第一側(cè)墻。

進(jìn)一步的，本發(fā)明所提供的閃存存儲(chǔ)器還可以包括：第一摻雜區(qū)，位于所述共享字線層所對(duì)應(yīng)的沿所述第一方向所處的平面的所述半導(dǎo)體襯底的表層。

進(jìn)一步的，本發(fā)明所提供的閃存存儲(chǔ)器還可以包括：第二側(cè)墻，位于填充有所述位線的所述相鄰兩個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)兩側(cè)的沿所述第二方向延伸設(shè)置的間隙的內(nèi)壁上。

第二方面，基于與所述閃存存儲(chǔ)器相同的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種閃存存儲(chǔ)器的制備方法，具體可以包括如下步驟：

提供一半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底的表面上形成有襯墊氧化層以及堆疊在所述襯墊氧化層上的至少兩個(gè)分立的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

形成隧穿氧化層和共享字線層，所述隧穿氧化層包裹在相鄰兩個(gè)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間的間隙的內(nèi)壁上，所述共享字線層填滿所述間隙，并與所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的頂面齊平；

填充位于所述共享字線層兩側(cè)的所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的另一側(cè)的間隙，以在該間隙中形成位線；

在每個(gè)所述位線的頂部表層中分別形成多個(gè)凹槽互聯(lián)結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，在形成所述隧穿氧化層和共享字線層之前，本發(fā)明所提供的所述制備方法還可以包括：