的多晶硅层127不会受到存储元件区域100A中所进行的制作工艺影响。形成此覆盖氧化层129的步骤可包含但不限定有:在整个多晶硅层127上形成一层氧化物材料层,进行光刻蚀刻制作工艺去除存储元件区域100A上的该氧化物材料层。
[0070]接下来请参照图7。在此步骤中,以前述的覆盖氧化层129为掩模对多晶硅层127进行一全面性蚀刻制作工艺(blanket etching)。全面性蚀刻制作工艺的特点在于会去除基底面上裸露的目标层一定的垂直厚度。以本发明优选实施例而言,如图7所示,全面性蚀刻制作工艺会将存储元件区域100A中基底面上以及堆叠结构SI与S2顶面上厚度为T的多晶硅层127完全去除。位于堆叠结构SI与S2外侧壁上的多晶硅层,由于其垂直方向上的厚度较基底面上的多晶硅层127还厚,故蚀刻过后会以自对准的方式形成了如图中所示的梯形多晶硅结构,此即为本发明存储元件的选择栅(字符线WL) 131。堆叠结构SI与S2之间的内部区域也会有多晶硅结构133残留,其将作为后续预定形成的抹除栅的材料层。
[0071]在本发明优选实施例中,如图7所示,所形成的选择栅131由于是以共形的多晶硅层127为材料且受到全面性蚀刻之故,其会具有一倾斜的顶面131a,且呈相互对称的态样。由于多晶硅层127水平的厚度不会受到全面性蚀刻的影响,故所形成的选择栅131宽度会保有多晶硅层127原有一致的水平宽度W,达成了本发明以自对准方式来更为精确地控制所形成的双选择栅宽度的发明诉求。
[0072]在完成了选择栅的制作后,接下来进行一高压离子注入制作工艺分别在堆叠结构SI与S2外侧的基底100内形成漏极区域(也称为字符线掺杂区域)123,源极区域121与漏极区域123之间即为通道区域。
[0073]在完成了选择栅以及漏极区域的制作后,接下来即进行抹除栅的制作。请参照图8,在本发明优选实施例中,抹除栅以残留在堆叠结构SI与S2之间内部区域的多晶硅结构133为材料来制作。形成此抹除栅的步骤可包含但不限定有:首先在基底100、堆叠结构SI与S2、以及选择栅131上形成一共形的覆盖氧化层137,然后再进行一光刻蚀刻制作工艺去除堆叠结构SI与S2之间的内部区域上的部分,使得此覆盖氧化层137仅会覆盖基底表面上除了堆叠结构SI与S2之间的内部区域以外的区域,而裸露出内部区域中残留的多晶硅结构133。此覆盖氧化层137于后续的制作工艺中作为蚀刻阻挡层;在形成覆盖氧化层137后,考虑到原先残留的多晶硅结构133具有不平整的轮廓,在进行全面性回蚀制作工艺之前先在整个基底上(包括多晶硅结构133部位)沉积一层厚的牺牲性多晶硅层134,接着再进行化学机械研磨(CMP)平坦化此牺牲性多晶硅层134,如此可以看到堆叠结构SI与S2之间内部区域中的多晶硅层变成了一平坦结构,方便后续形成具有平坦面的抹除栅结构。
[0074]接着请参照图9,进行一全面性的回蚀制作工艺来蚀刻前述的平坦化牺牲性多晶硅层134以及内部区域中的多晶硅结构133,如此将可在内部区域中得到一具有平坦顶面、高度低于选择栅131以及控制栅109a的抹除栅135结构。最后再利用一光刻蚀刻制作工艺去除抹除栅135以外残留的牺牲性多晶硅层134,此时覆盖氧化层137将作为蚀刻停止层,如此即可得到如图9所示的分栅式非挥发性存储单元。
[0075]在完成存储元件区域100A上存储单元的制作后,接下来即可进行逻辑控制电路区域100B,100C, 10D上电路元件的制作。请参照图10,在本发明优选实施例中,逻辑控制电路区域100B, 100C, 100D上的栅极元件与存储元件区域100A上存储单元的选择栅131与抹除栅135同样是以先前沉积的多晶硅层127为材料,只是在后续的步骤中才开始制作。如图9所示,首先去除前述覆盖在基底上的覆盖氧化层137以及逻辑控制电路区域100B, 100C, 100D上的覆盖氧化层129,以裸露出下方逻辑控制电路区域100B,100C, 100D上的多晶硅层127 ;接着对多晶硅层127进行光刻蚀刻制作工艺,以在逻辑控制电路区域100B, 100C, 100D上形成具有预定图形的栅极139。
[0076]根据上述图2-图10所示的制作工艺步骤,本发明在此提出了一种新颖的非挥发性存储单元结构,如图10所示,其包含一基底100、一抹除栅135,其设在基底100上且具有一平坦顶面135a、两浮置栅105a,分别设在抹除栅135的两侧、两控制栅109a,分别设在两浮置栅105a上、以及两选择栅131,分别设在两浮置栅105a与两控制栅109a外侧,其中两选择栅131具有倾斜的顶面131a且相互对称。
[0077]以上所述仅为本发明的优选实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰,都应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种非挥发性存储单元,包含: 基底; 两堆叠结构,设在该基底上,其中各该堆叠结构包含浮置栅以及控制栅位于该浮置栅上; 抹除栅,设在该基底上且位于该两堆叠结构之间,其中该抹除栅具有平坦顶面;以及 两选择栅,分别设在该两堆叠结构外侧,其中该两选择栅具有倾斜的顶面且相互对称。2.如权利要求1所述的非挥发性存储单元,还包含源极区域,设在该抹除栅下方的该基底中,以及两漏极区域,分别设在该两选择栅外侧的该基底中。3.如权利要求1所述的非挥发性存储单元,还包含一绝缘层,设在该两控制栅上。4.如权利要求3所述的非挥发性存储单元,其中该绝缘层为一氧化硅/氮化硅/氧化硅三层复合结构。5.如权利要求1所述的非挥发性存储单元,其中该选择栅的高度高于该控制栅。6.如权利要求1所述的非挥发性存储单元,其中该控制栅的高度高于该抹除栅。7.一种非挥发性存储单元的利记博彩app,包含: 提供一基底; 在该基底上形成两堆叠结构,其中各该堆叠结构包含浮置栅与控制栅; 在该基底与该两堆叠结构上形成一共形的多晶硅层; 进行一全面性蚀刻制作工艺去除一预定厚度的多晶硅层,进而在该两控制栅外侧分别形成两选择栅,其中该两选择栅具有倾斜的顶面且互相对称; 在该基底以及该两选择栅上形成一覆盖氧化层并裸露出该两堆叠结构之间的该多晶娃层;以及 以该覆盖氧化层为掩模对该两堆叠结构之间的该多晶硅层进行一蚀刻制作工艺,以在该两控制栅之间形成一抹除栅。8.如权利要求7所述的非挥发性存储单元的利记博彩app,还包含在形成该覆盖氧化层后在该基底上沉积一牺牲性多晶硅层,并进行化学机械研磨平坦化该牺牲性多晶硅层。9.如权利要求8所述的非挥发性存储单元的利记博彩app,还包含以该覆盖氧化层为掩模对该两堆叠结构之间的该多晶硅层以及该牺牲性多晶硅层进行一蚀刻制作工艺,以在该两控制栅之间形成一抹除栅。10.如权利要求7所述的非挥发性存储单元的利记博彩app,还包含在形成该抹除栅后去除该覆盖氧化层,以裸露出一逻辑电路区域上的该多晶硅层。11.如权利要求7所述的非挥发性存储单元的利记博彩app,还包含图形化裸露出的该多晶硅层,以形成该逻辑电路区域上的栅极。
【专利摘要】本发明公开一种非挥发性存储单元及其利记博彩app,该非挥发性存储单元包含一基底、一抹除栅,设在基底上且具有一平坦顶面、两浮置栅,分别设在抹除栅两侧、两控制栅,分别设在两浮置栅上、以及两选择栅,分别设在两浮置栅外侧,其中该两选择栅具有倾斜的顶面且相互对称。
【IPC分类】H01L21/8247, H01L27/115
【公开号】CN105655338
【申请号】
【发明人】张原祥, 陈艺夫, 杨建军, 张志谦
【申请人】联华电子股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年12月4日