專利名稱：一種閃存制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制作工藝，且特別涉及一種閃存制作方法。
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)。 從二十世紀(jì)八十年代第一個(gè)閃存產(chǎn)品問(wèn)世以來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展和各類電子產(chǎn)品對(duì)存儲(chǔ)的 需求，閃存被廣泛用于手機(jī)，筆記本，掌上電腦和U盤(pán)等移動(dòng)和通訊設(shè)備中，閃存為一種非 易變性存儲(chǔ)器，其運(yùn)作原理是通過(guò)改變晶體管或存儲(chǔ)單元的臨界電壓來(lái)控制門(mén)極通道的開(kāi) 關(guān)以達(dá)到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的目的，使存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)不會(huì)因電源中斷而消失，而閃存為電 可擦除且可編程的只讀存儲(chǔ)器的一種特殊結(jié)構(gòu)。如今閃存已經(jīng)占據(jù)了非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的大部分市場(chǎng)份額，成為發(fā)展最快的 非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，然而現(xiàn)有的閃存在邁向更高存儲(chǔ)密度的時(shí)候，通過(guò)縮小器件尺寸 來(lái)提高存儲(chǔ)密度將會(huì)面臨很大的挑戰(zhàn)。浮柵在向65nm以下縮小時(shí)，由于浮柵周圍絕緣層尺寸縮小會(huì)遇到多晶硅材料浮 柵內(nèi)電子容易流失的問(wèn)題，只要多晶硅某一處漏電，整個(gè)多晶硅材料的浮柵內(nèi)電子就會(huì)全 部流失，另外，現(xiàn)有技術(shù)中閃存的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不利于閃存器件尺寸的縮小，因此，選用新的 材料來(lái)制作閃存的柵極以及優(yōu)化閃存的結(jié)構(gòu)越來(lái)越受到廠家和研發(fā)人員的重視。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)縮小器件尺寸來(lái)提高存儲(chǔ)密度遇到的問(wèn)題，本發(fā)明提供 了一種制作體積小、存儲(chǔ)容量大的閃存的制作方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種閃存制作方法，包括以下步驟1. 一種閃存 制作方法，包括以下步驟提供一基底；于所述基底內(nèi)刻蝕一淺溝槽；對(duì)所述基底進(jìn)行第一 次離子注入，于所述淺溝槽內(nèi)形成源極區(qū)；于所述淺溝槽內(nèi)形成第一導(dǎo)體層，定義所述第 一導(dǎo)體層，以形成源極；于所述第一導(dǎo)體層上形成第二氧化層和存儲(chǔ)介質(zhì)層；于所述存儲(chǔ) 介質(zhì)層和所述基底上形成第三氧化層和第二導(dǎo)體層，對(duì)所述第二導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，以形成 第一浮柵、第二浮柵和控制柵；于所述第二導(dǎo)體層和所述基底上形成第四氧化層和第三導(dǎo) 體層，對(duì)所述第三導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，以形成第一選擇柵和第二選擇柵，其中所述控制柵位于 所述第一選擇柵和所述第二選擇柵之間；對(duì)所述基底進(jìn)行第二次離子注入，于所述基底內(nèi) 形成第一漏極區(qū)和第二漏極區(qū)，所述第一漏極區(qū)和所述第二漏極區(qū)形成于所述源極區(qū)的兩 側(cè)；于所述第一漏極區(qū)和所述第二漏極區(qū)上形成第一漏極和第二漏極?？蛇x的，在第一次離子注入后，進(jìn)行退火處理?？蛇x的，所述退火處理的溫度介于1000°C至1200°C之間。可選的，所述退火處理的溫度為1100°C。可選的，所述存儲(chǔ)介質(zhì)層材料為納米硅?？蛇x的，所述第二導(dǎo)體層為攙雜的多晶硅導(dǎo)體淀積而成。
可選的，所述第三導(dǎo)體層的刻蝕是采用光刻法?？蛇x的，在第二次離子注入后，進(jìn)行退火處理?？蛇x的，所述退火處理的溫度介于1000°C至1200°C之間。可選的，所述退火處理的溫度為1100°C。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種閃存制作方法具有以下 優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供的閃存制作方法制作的閃存中兩個(gè)漏極共用一個(gè)源極，與通用的CMOS工 藝兼容，能夠在不改變工藝制程技術(shù)的情況下通過(guò)改變閃存的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減小閃存的體積； 制作的閃存的浮柵采用納米硅，相比于多晶硅材料，增加了閃存的尺寸縮小能力，另外，由 多個(gè)相互絕緣的納米硅制成的浮柵不會(huì)因?yàn)槟骋惶幝╇姸鴮?dǎo)致浮柵內(nèi)電子全部流失，從而 提高了制成的器件的穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明一種閃存制作方法的流程示意圖。圖2為本發(fā)明一種閃存制作方法制作的閃存的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明一種閃存制作方法制作的閃存所在版面設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。首先，請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明一種閃存制作方法的流程示意圖，從圖上可以看 出，本發(fā)明一種閃存制作方法包括以下步驟步驟51 提供一基底；步驟52 于所述基底內(nèi) 刻蝕一淺溝槽，為了保持淺溝槽側(cè)壁的垂直性，這里使用干法刻蝕進(jìn)行處理；步驟53 對(duì) 所述基底進(jìn)行第一次離子注入，于所述淺溝槽內(nèi)形成源極區(qū)，在第一次離子注入后，進(jìn)行退 火處理，所述退火處理的溫度介于1000°C至1200°C之間，優(yōu)選的，所述退火處理的溫度為 1100°C ；步驟54 于所述淺溝槽內(nèi)形成第一導(dǎo)體層，定義所述第一導(dǎo)體層，以形成源極；步 驟55 于所述第一導(dǎo)體層上形成第二氧化層和存儲(chǔ)介質(zhì)層；步驟56 于所述存儲(chǔ)介質(zhì)層和 所述基底上形成第三氧化層和第二導(dǎo)體層，對(duì)所述第二導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，以形成第一浮柵、 第二浮柵和控制柵；步驟57 于所述第二導(dǎo)體層和所述基底上形成第四氧化層和第三導(dǎo)體 層，對(duì)所述第三導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，以形成第一選擇柵和第二選擇柵，其中所述控制柵位于所 述第一選擇柵和所述第二選擇柵之間，對(duì)所述第二導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕后，對(duì)所述存儲(chǔ)介質(zhì)層 表面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨；步驟58 對(duì)所述基底進(jìn)行第二次離子注入，于所述基底內(nèi)形成第 一漏極區(qū)和第二漏極區(qū)，所述第一漏極區(qū)和所述第二漏極區(qū)形成于所述源極區(qū)的兩側(cè)，在 第二次離子注入后，進(jìn)行退火處理，所述退火處理的溫度介于1000°C至1200°C之間，優(yōu)選 的，所述退火處理的溫度為1100°C ；步驟59 于所述第一漏極區(qū)和所述第二漏極區(qū)上形成 第一漏極和第二漏極。圖2為本發(fā)明一種閃存制作方法制作的閃存的結(jié)構(gòu)示意圖，該閃存包括襯底10 和形成于所述襯底內(nèi)的第一漏極區(qū)21、源極區(qū)25和第二漏極區(qū)18，所述源極區(qū)25位于所 述第一漏極區(qū)21和所述第二漏極區(qū)18之間，分別從所述第一漏極區(qū)21、所述源極區(qū)25和 所述第二漏極區(qū)18引出的第一漏極11、源極13和第二漏極17 ；控制柵14，位于所述第一漏 極區(qū)21和所述第二漏極區(qū)18之間；浮柵16，位于所述源極區(qū)25之上，所述浮柵16的材料為納米硅，浮柵16的材料采用納米硅，相比于多晶硅，增加了閃存的尺寸縮小能力，另外， 由多個(gè)相互絕緣的納米硅制成的浮柵不會(huì)因?yàn)槟骋惶幝╇姸鴮?dǎo)致浮柵內(nèi)電子全部流失，從 而提高了制成的器件的穩(wěn)定性，另外，從圖上可以清晰的看出，浮柵16包括第一浮柵和第 二浮柵，第一浮柵和第二浮柵之間相互絕緣，用于第一浮柵和第二浮柵之間隔離的為控制 柵14，所述浮柵16和所述源極13之間設(shè)置有氧化層22，作用用于絕緣；第一選擇柵12，位 于所述第一漏極11和所述源極13之間；第二選擇柵15，位于所述源極13和所述第二漏極 17之間，所述第一漏極11、源極13和第二漏極17、所述控制柵14、所述浮柵16、所述第一選 擇柵12和所述第二選擇柵15之間用氧化物填充隔離。所述源極13和所述第一漏極11、所 述第二漏極17分別通過(guò)金屬引線連接出去。接著，請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明一種閃存制作方法制作的閃存所在版面設(shè)計(jì)的結(jié) 構(gòu)示意圖，圖3中的虛線框中就是圖2中所示的閃存結(jié)構(gòu)，圖3中BLO、BL1、BL2、BL3分別 為四個(gè)位線，閃存的源極和漏極位于位線上，例如虛線框中的一個(gè)完整的閃存結(jié)構(gòu)，其源極 和漏極均位于BL1上，CGO、CGI、CG2、SGO、SG1和SG2為字線，字線和位線均垂直，其中字線 CG0、CG1、CG2上均設(shè)置控制柵，字線SG0、SG1、SG2上均設(shè)置選擇柵，SL1為位于CG1下方的 基準(zhǔn)電壓布線(即用作圖2中的源極13)，圖中為示意圖，在字線CG0和CG2下方，均設(shè)置有 基準(zhǔn)電壓布線，圖中未示?；鶞?zhǔn)電壓布線和每個(gè)位線均通過(guò)金屬引線相連，例如框圖中SL1 通過(guò)金屬引線和位于閃存兩端的BL1相連。實(shí)際操作時(shí)，為了對(duì)閃存進(jìn)行編程化，因此必須向浮柵16注入所存儲(chǔ)的電子，在 第一漏極11和第二漏極17上施加0V電壓，第一選擇柵12上施加1. 5V電壓，第二選擇柵 15上施加0V電壓，控制柵14上施加8V電壓，源極13上施加3V電壓，由于源極13上電壓 高于第一漏極11和第二漏極17的電壓，因此，之間存在電流；為了對(duì)閃存進(jìn)行編程禁止，在 第一漏極11和第二漏極17均施加3V電壓，第一選擇柵12上施加1. 5V電壓，第二選擇柵 15上施加0V電壓，控制柵14上施加8V電壓，源極13上施加3V電壓，由于源極13和第一 漏極11、第二漏極17上施加的電壓均為3V，無(wú)電勢(shì)差，之間無(wú)電流存在；為了達(dá)到對(duì)閃存進(jìn) 行擦除的目的，在第一漏極11、第二漏極17、源極13、第一選擇柵12和第二選擇柵15上均 施加0V電壓，在控制柵14上施加12V電壓；為了達(dá)到對(duì)閃存左側(cè)部分讀取的目的，在源極 12、漏極15和控制柵14上施加0V電壓，在源極13上施加3V電壓，在第一選擇柵12上施 加1. 5V電壓，在第二選擇柵15上施加0V電壓。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所述技 術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因 此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種閃存制作方法，其特征在于包括以下步驟提供一基底；于所述基底內(nèi)刻蝕一淺溝槽；對(duì)所述基底進(jìn)行第一次離子注入，于所述淺溝槽內(nèi)形成源極區(qū)；于所述淺溝槽內(nèi)形成第一導(dǎo)體層，定義所述第一導(dǎo)體層，以形成源極；于所述第一導(dǎo)體層上形成第二氧化層和存儲(chǔ)介質(zhì)層；于所述存儲(chǔ)介質(zhì)層和所述基底上形成第三氧化層和第二導(dǎo)體層，對(duì)所述第二導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，以形成第一浮柵、第二浮柵和控制柵；于所述第二導(dǎo)體層和所述基底上形成第四氧化層和第三導(dǎo)體層，對(duì)所述第三導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，以形成第一選擇柵和第二選擇柵，其中所述控制柵位于所述第一選擇柵和所述第二選擇柵之間；對(duì)所述基底進(jìn)行第二次離子注入，于所述基底內(nèi)形成第一漏極區(qū)和第二漏極區(qū)，所述第一漏極區(qū)和所述第二漏極區(qū)形成于所述源極區(qū)的兩側(cè)；于所述第一漏極區(qū)和所述第二漏極區(qū)上形成第一漏極和第二漏極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閃存制作方法，其特征在于在第一次離子注入后，進(jìn)行 退火處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種閃存制作方法，其特征在于所述退火處理的溫度介于 1000°C 至 1200°C 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種閃存制作方法，其特征在于所述退火處理的溫度為 1100°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閃存制作方法，其特征在于所述存儲(chǔ)介質(zhì)層材料為納 米硅。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閃存制作方法，其特征在于所述第二導(dǎo)體層為攙雜的 多晶硅導(dǎo)體淀積而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閃存制作方法，其特征在于所述第三導(dǎo)體層的刻蝕是 采用光刻法。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閃存制作方法，其特征在于在第二次離子注入后，進(jìn)行 退火處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種閃存制作方法，其特征在于所述退火處理的溫度介于 1000°C 至 1200°C 之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求19所述的一種閃存制作方法，其特征在于所述退火處理的溫度為 1100°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種閃存制作方法，包括以下步驟提供一基底；刻蝕一淺溝槽；進(jìn)行離子注入，形成源極區(qū)；形成第一導(dǎo)體層以形成源極；形成第二氧化層和存儲(chǔ)介質(zhì)層，所述存儲(chǔ)介質(zhì)層材料為納米硅；于存儲(chǔ)介質(zhì)層和基底上形成第三氧化層和第二導(dǎo)體層，對(duì)第二導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，以形成第一浮柵、第二浮柵和控制柵；于第二導(dǎo)體層和基底上形成第四氧化層和第三導(dǎo)體層，對(duì)第三導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，以形成第一選擇柵和第二選擇柵；進(jìn)行離子注入，形成第一漏極區(qū)和第二漏極區(qū)；于所述第一漏極區(qū)和所述第二漏極區(qū)上形成第一漏極和第二漏極。本發(fā)明提供的閃存制作方法制作的閃存結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，能夠有效的減少閃存的尺寸，從而提高襯底單位面積上的使用效率。
文檔編號(hào)H01L27/115GK101800199SQ201010123670
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者張博 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司