太阳城集团

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共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存及其制造方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201010172664.8

申请日:

2010.05.12

公开号:

CN101866929B

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):H01L 27/115变更事项:申请人变更前权利人:上海宏力半导体制造有限公司变更后权利人:上海华虹宏力半导体制造有限公司变更事项:地址变更前权利人:201203 上海市张江高科技园区郭守敬路818号变更后权利人:201203 上海市张江高科技园区祖冲之路1399号登记生效日:20140514|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 27/115申请日:20100512|||公开
IPC分类号: H01L27/115; H01L21/8247 主分类号: H01L27/115
申请人: 上海华虹宏力半导体制造有限公司
发明人: 曹子贵
地址: 201203 上海市张江高科技园区祖冲之路1399号
优先权:
专利代理机构: 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 代理人: 郑玮
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法律状态
申请(专利)号:

CN201010172664.8

授权太阳城集团号:

太阳城集团101866929B|||||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2015.01.07|||2014.06.11|||2012.10.03|||2010.10.20

法律状态类型:

授权|||专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提出的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存及其制造方法,得到的闪存器件将两个存储位单元共享使用一个字线,通过对字线、第一控制栅、第二控制栅、第一位线和第二位线施加不同的工作电压实现对存储位单元的读取、编程和擦除,共享位线的结构使得分栅式闪存其能够在保持芯片的电学隔离性能不变的情况下,有效地缩小芯片的面积,同时也可以避免过擦除的问题。同时采用无触点的设计,使得闪存器件具有尺寸小,工艺与CMOS传统工艺兼容的特点,有利于器件尺寸进一步缩小。

权利要求书

1.一种共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,包括:半导体衬底,其上具有间隔设置的源极区域和漏极区域;沟道区,位于所述源极区域和漏极区域之间;第一位线和第二位线,分别连接于所述源极区域和漏极区域;第一氮化硅浮栅,设置于所述沟道区和源极区域上方;第二氮化硅浮栅,设置于所述沟道区和漏极区域上方,所述第一氮化硅浮栅和第二氮化硅浮栅分别构成第一存储位单元和第二存储位单元;第一控制栅和第二控制栅,分别设置于所述第一氮化硅浮栅和第二氮化硅浮栅上方;字线,位于所述沟道区上方并位于所述第一氮化硅浮栅和第二氮化硅浮栅之间,所述字线两侧具有弧形结构延伸至所述第一位线和第二位线上方,并通过绝缘层与所述第一位线和第二位线顶部相连接。2.根据权利要求1所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加第一存储位单元读取电压,实现第一存储位单元读取。3.根据权利要求2所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的第一存储位单元读取电压分别为2.5V、2V、4V、0V和0.8V,实现第一存储位单元读取。4.根据权利要求1所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加第二存储位单元读取电压,实现第二存储位单元读取。5.根据权利要求4所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的第二存储位单元读取电压分别为2.5V、4V、2V、0.8V和0V,实现第二存储位单元读取。6.根据权利要求1所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加第一存储位单元编程电压,实现第一存储位单元编程。7.根据权利要求6所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的第一存储位单元编程电压分别为1.4V、10V、4V、5V和0V,实现第一存储位单元编程。8.根据权利要求1所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加第二存储位单元编程电压,实现第二存储位单元编程。9.根据权利要求8所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的第二存储位单元编程电压分别为1.4V、4V、10V、0V和5V,实现第二存储位单元编程。10.根据权利要求1所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加存储位单元擦除电压,实现第一存储位单元和第二存储位单元擦除。11.根据权利要求10所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,其特征在于,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的存储位单元擦除电压分别为10.5V、0V、0V、10.5V和10.5V,实现第一存储位单元和第二存储位单元擦除。12.一种共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,包括下列步骤:提供一半导体衬底,并依次沉积第一氧化层、浮栅氮化硅层、第二氧化层、控制栅多晶硅层和氮化硅层;对所述氮化硅层进行干法刻蚀直至露出所述控制栅多晶硅层,形成多个凹槽;对所述凹槽内的所述控制栅多晶硅层进行干法刻蚀,并进一步刻蚀所述第二氧化层直至露出所述浮栅氮化硅层;在所述凹槽侧壁沉积形成第一侧墙氧化物层;对所述凹槽内的所述浮栅氮化硅层进行干法刻蚀,并进一步刻蚀所述第一氧化层直至露出所述半导体衬底;对凹槽底部的半导体衬底进行离子注入,形成位线;在所述凹槽侧壁沉积形成第二侧墙氧化物层;在上述结构表面沉积位线多晶硅,对所述位线多晶硅进行研磨并进一步干法刻蚀直至所述位线多晶硅的高度降至所述凹槽顶面以下;在上述结构表面沉积绝缘层,并对其进行研磨直至填满所述凹槽;湿法刻蚀去除所述氮化硅层,并在上述结构表面沉积第三侧墙氧化物层;对所述第三侧墙氧化物层进行干法刻蚀形成第一侧墙,并进一步干法刻蚀去除部分控制栅多晶硅层和部分第二氧化层直至露出所述浮栅氮化硅层;在上述结构表面沉积第四侧墙氧化物,对其进行干法刻蚀形成第二侧墙,并进一步干法刻蚀去除部分浮栅氮化硅层和湿法刻蚀部分第一氧化层直至露出所述半导体衬底;在上述结构上沉积隧穿氧化物层和字线多晶硅。13.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述第一氧化层的厚度为大于等于20埃。14.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述浮栅氮化硅层的厚度为50埃~100埃。15.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述第二氧化层的厚度为大于等于60埃。16.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述控制栅多晶硅层的厚度为大于等于600埃。17.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述氮化硅层的厚度为2000埃~6000埃。18.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述第一侧墙氧化物层的厚度为大于等于1500埃。19.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述第二侧墙氧化物层的厚度为大于等于500埃。20.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述位线多晶硅的厚度为大于等于1900埃。21.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述绝缘层的厚度为大于等于4000埃。22.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述第四侧墙氧化物的厚度为大于等于500埃。23.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述隧穿氧化物层的厚度为大于等于100埃。24.根据权利要求12所述的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,其特征在于,所述字线多晶硅的厚度为大于等于1900埃。

说明书

共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存及其制造方法

技术领域

太阳城集团本发明涉及半导体设计制造领域,且特别涉及一种共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存及其制造方法。

背景技术

闪存以其便捷,存储密度高,可靠性好等优点成为非挥发性存储器中研究的热点。从二十世纪八十年代第一个闪存产品问世以来,随着技术的发展和各类电子产品对存储的需求,闪存被广泛用于手机,笔记本,掌上电脑和U盘等移动和通讯设备中,闪存为一种非易变性存储器,其运作原理是通过改变晶体管或存储单元的临界电压来控制门极通道的开关以达到存储数据的目的,使存储在存储器中的数据不会因电源中断而消失,而闪存为电可擦除且可编程的只读存储器的一种特殊结构。如今闪存已经占据了非挥发性半导体存储器的大部分市场份额,成为发展最快的非挥发性半导体存储器。

然而现有的闪存在迈向更高存储密度的时候,由于受到编程电压的限制,通过缩小器件尺寸来提高存储密度将会面临很大的挑战,因而研制高存储密度的闪存是闪存技术发展的重要推动力。传统的闪存在迈向更高存储密度的时候,由于受到结构的限制,实现器件的编程电压进一步减小将会面临着很大的挑战。

一般而言,闪存为分栅结构或堆叠栅结构或两种结构的组合。分栅式闪存由于其特殊的结构,相比堆叠栅闪存在编程和擦除的时候都体现出其独特的性能优势,因此分栅式结构由于具有高的编程效率,字线的结构可以避免“过擦除”等优点,应用尤为广泛。但是由于分栅式闪存相对于堆叠栅闪存多了一个字线从而使得芯片的面积也会增加,因此如何在提高芯片性能的同时进一步减小芯片的尺寸是亟需解决的问题。

同时,随着存储器件尺寸不断缩小和存储密度的不断上升,形成于内层介电层中的接触孔的尺寸也会变得更小,然而该内层介电层必须保持合理的厚度,使得该接触孔需要保持相当大的深宽比(深度/宽度),从而使得半导体衬底上的接触点占据整个存储单元面积相当大的比率,成为制约存储器件尺寸和存储密度进一步发展的重要因素。

发明内容

本发明提出一种共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存及其制造方法,其得到的闪存器件能够在保持芯片的电学隔离性能不变的情况下,有效地缩小芯片的面积,同时也可以避免过擦除的问题。

太阳城集团为了达到上述目的,本发明提出一种共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,包括:

半导体衬底,其上具有间隔设置的源极区域和漏极区域;

太阳城集团沟道区,位于所述源极区域和漏极区域之间;

第一位线和第二位线,分别连接于所述源极区域和漏极区域;

第一氮化硅浮栅,设置于所述沟道区和源极区域上方;

太阳城集团第二氮化硅浮栅,设置于所述沟道区和漏极区域上方,所述第一氮化硅浮栅和第二氮化硅浮栅分别构成第一存储位单元和第二存储位单元;

太阳城集团第一控制栅和第二控制栅,分别设置于所述第一氮化硅浮栅和第二氮化硅浮栅上方;

字线,位于所述沟道区上方并位于所述第一氮化硅浮栅和第二氮化硅浮栅之间,所述字线两侧具有弧形结构延伸至所述第一位线和第二位线上方,并通过绝缘层与所述第一位线和第二位线顶部相连接。

进一步的,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加第一存储位单元读取电压,实现第一存储位单元读取。

太阳城集团进一步的,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的第一存储位单元读取电压分别为2.5V、2V、4V、0V和0.8V,实现第一存储位单元读取。

进一步的,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加第二存储位单元读取电压,实现第二存储位单元读取。

进一步的,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的第二存储位单元读取电压分别为2.5V、4V、2V、0.8V和0V,实现第二存储位单元读取。

太阳城集团进一步的,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加第一存储位单元编程电压,实现第一存储位单元编程。

进一步的,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的第一存储位单元编程电压分别为1.4V、10V、4V、5V和0V,实现第一存储位单元编程。

进一步的,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加第二存储位单元编程电压,实现第二存储位单元编程。

进一步的,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的第二存储位单元编程电压分别为1.4V、4V、10V、0V和5V,实现第二存储位单元编程。

进一步的,分别对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加存储位单元擦除电压,实现第一存储位单元和第二存储位单元擦除。

太阳城集团进一步的,对所述字线、所述第一控制栅、所述第二控制栅、所述第一位线和所述第二位线施加的存储位单元擦除电压分别为10.5V、0V、0V、10.5V和10.5V,实现第一存储位单元和第二存储位单元擦除。

太阳城集团为了达到上述目的,本发明还提出一种共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,包括下列步骤:

提供一半导体衬底,并依次沉积第一氧化层、浮栅氮化硅层、第二氧化层、控制栅多晶硅层和氮化硅层;

太阳城集团对所述氮化硅层进行干法刻蚀直至露出所述控制栅多晶硅层,形成多个凹槽;

太阳城集团对所述凹槽内的所述控制栅多晶硅层进行干法刻蚀,并进一步刻蚀所述第二氧化层直至露出所述浮栅氮化硅层;

太阳城集团在所述凹槽侧壁沉积形成第一侧墙氧化物层;

太阳城集团对所述凹槽内的所述浮栅氮化硅层进行干法刻蚀,并进一步刻蚀所述第一氧化层直至露出所述半导体衬底;

对凹槽底部的半导体衬底进行离子注入,形成位线;

在所述凹槽侧壁沉积形成第二侧墙氧化物层;

在上述结构表面沉积位线多晶硅,对所述位线多晶硅进行研磨并进一步干法刻蚀直至所述位线多晶硅的高度降至所述凹槽顶面以下;

太阳城集团在上述结构表面沉积绝缘层,并对其进行研磨直至填满所述凹槽;

太阳城集团湿法刻蚀去除所述氮化硅层,并在上述结构表面沉积第三侧墙氧化物层;

太阳城集团对所述第三侧墙氧化物层进行干法刻蚀形成第一侧墙,并进一步干法刻蚀去除部分控制栅多晶硅层和部分第二氧化层直至露出所述浮栅氮化硅层;

在上述结构表面沉积第四侧墙氧化物,对其进行干法刻蚀形成第二侧墙,并进一步干法刻蚀去除部分浮栅氮化硅层和湿法刻蚀部分第一氧化层直至露出所述半导体衬底;

在上述结构上沉积隧穿氧化物层和字线多晶硅。

进一步的,所述第一氧化层的厚度为大于等于20埃。

太阳城集团进一步的,所述浮栅氮化硅层的厚度为50埃~100埃。

进一步的,所述第二氧化层的厚度为大于等于60埃。

进一步的,所述控制栅多晶硅层的厚度为大于等于600埃。

进一步的,所述氮化硅层的厚度为2000埃~6000埃。

进一步的,所述第一侧墙氧化物层的厚度为大于等于1500埃。

进一步的,所述第二侧墙氧化物层的厚度为大于等于500埃。

太阳城集团进一步的,所述位线多晶硅的厚度为大于等于1900埃。

进一步的,所述绝缘层的厚度为大于等于4000埃。

太阳城集团进一步的,所述第四侧墙氧化物的厚度为大于等于500埃。

进一步的,所述隧穿氧化物层的厚度为大于等于100埃。

太阳城集团进一步的,所述字线多晶硅的厚度为大于等于1900埃。

太阳城集团本发明提出的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存及其制造方法,得到的闪存器件将两个存储位单元共享使用一个字线,通过对字线、第一控制栅、第二控制栅、第一位线和第二位线施加不同的工作电压实现对存储位单元的读取、编程和擦除,共享位线的结构使得分栅式闪存其能够在保持芯片的电学隔离性能不变的情况下,有效地缩小芯片的面积,同时也可以避免过擦除的问题。同时采用无触点的设计,使得闪存器件具有尺寸小,工艺与CMOS传统工艺兼容的特点,有利于器件尺寸进一步缩小。

附图说明

太阳城集团图1所示为本发明较佳实施例的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存结构示意图。

太阳城集团图2~图13所示为本发明较佳实施例的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

太阳城集团本发明提出一种共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存及其制造方法,其得到的闪存器件能够在保持芯片的电学隔离性能不变的情况下,有效地缩小芯片的面积,同时也可以避免过擦除的问题。

请参考图1,图1所示为本发明较佳实施例的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存结构示意图。本发明提出一种共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存,包括:半导体衬底10,其上具有间隔设置的源极区域11和漏极区域12;沟道区13,位于所述源极区域11和漏极区域12之间;第一位线21和第二位线22,分别连接于所述源极区域11和漏极区域12;第一氮化硅浮栅31,设置于所述沟道区13和源极区域11上方;第二氮化硅浮栅32,设置于所述沟道区13和漏极区域11上方,所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32分别构成第一存储位单元和第二存储位单元;第一控制栅41和第二控制栅42,分别设置于所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32上方;字线50,位于所述沟道区13上方并位于所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32之间,所述字线50两侧具有弧形结构51、52延伸至所述第一位线21和第二位线22上方,并通过绝缘层61、62与所述第一位线21和第二位线22顶部相连接。

根据本发明较佳实施例,所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32分别构成的第一存储位单元和第二存储位单元为多晶硅浮栅。多晶硅属于导体,传统的存储器都是采用多晶硅为存储介质,其采用与一般栅极相同的多晶硅,因此能够很好的与传统工艺兼容;本发明的第一位线21和第二位线22,分别直接连接于所述源极区域11和漏极区域12,而不需要通过制作接触孔在半导体衬底10上形成接触点的方式连接,具有无接触点的设计,使得闪存器件具有更小的尺寸,有利于器件尺寸进一步缩小。

本发明较佳实施例中,沟道13内有电流在源极区域11和漏极区域12之间流动,所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32分别构成的第一存储位单元和第二存储位单元有无电荷存储会影响沟道13内电流大小,当所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32分别构成的第一存储位单元和第二存储位单元有电荷时,沟道13内电流很小,反之当所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32分别构成的第一存储位单元和第二存储位单元无电荷时,沟道13内电流很大,设定沟道13内小电流状态为“0”,设定沟道130内大电流状态为“1”,这样所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32分别构成的第一存储位单元和第二存储位单元有无电荷存储的状态可以作为区分存储“0”或“1”太阳城集团状态,实现第一存储位单元和第二存储位单元太阳城集团存储读取的功能。

太阳城集团根据本发明较佳实施例,分别对所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加第一存储位单元读取电压,实现第一存储位单元读取。

进一步的,对所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加的第一存储位单元读取电压分别为2.5V、2V、4V、0V和0.8V,实现第一存储位单元读取。

根据本发明较佳实施例,分别对所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加第二存储位单元读取电压,实现第二存储位单元读取。

太阳城集团进一步的,对所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加的第二存储位单元读取电压分别为2.5V、4V、2V、0.8V和0V,实现第二存储位单元读取。

太阳城集团当源极区域11和漏极区域12之间的源-漏极电压足够高,足以导致某些高能电子越过绝缘介电层,并进入绝缘介电层上的储位单元,这种过程称为热电子注入。而所述绝缘介电层的成分为硅的氧化物或者硅的氮化物,如二氧化硅或者氮化硅等材料,其位于半导体衬底10和所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32分别构成的第一存储位单元和第二存储位单元之间。

太阳城集团根据本发明较佳实施例,分别所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加第一存储位单元编程电压,实现第一存储位单元编程。本发明较佳实施例中,在施加编程工作电压后,沟道13内有电子从漏极区域12流到源极区域11,部分电子通过热电子注入方式注入到所述第一氮化硅浮栅31构成的第一存储位单元中,实现第一存储位单元的编程操作。

进一步的,对所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加的第一存储位单元编程电压分别为1.4V、10V、4V、5V和0V,实现第一存储位单元编程。

根据本发明较佳实施例,分别对所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加第二存储位单元编程电压,实现第二存储位单元编程。本发明较佳实施例中,在施加编程工作电压后,沟道13内有电子从源极区域11流到漏极区域12,部分电子通过热电子注入方式注入到第二氮化硅浮栅32构成的第二存储位单元中,实现第二存储位单元的编程操作。

太阳城集团进一步的,对所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加的第二存储位单元编程电压分别为1.4V、4V、10V、0V和5V,实现第二存储位单元编程。

太阳城集团根据本发明较佳实施例,分别对所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加存储位单元擦除电压,实现第一存储位单元和第二存储位单元擦除。在该施加工作电压条件下,存储在所述第一氮化硅浮栅31和第二氮化硅浮栅32分别构成的第一存储位单元和第二存储位单元的电子在高电场下FN(Fowler-Nordheim)隧穿到位线21、22端,通过位线21、22端流走,实现第一存储位单元和第二存储位单元的擦除操作。

太阳城集团进一步的对所述字线50、所述第一控制栅41、所述第二控制栅42、所述第一位线21和所述第二位线22施加的存储位单元擦除电压分别为10.5V、0V、0V、10.5V和10.5V,实现第一存储位单元和第二存储位单元擦除。

太阳城集团本发明还提出一种共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存制造方法,包括下列步骤:

请参考图2,本发明提供一半导体衬底100,并依次沉积第一氧化层110、浮栅氮化硅层120、第二氧化层130、控制栅多晶硅层140和氮化硅层150;其中,所述第一氧化层110的厚度为大于等于20埃,所述浮栅氮化硅层120的厚度为50埃~100埃,所述第二氧化层130的厚度为大于等于60埃,所述控制栅多晶硅层140的厚度为大于等于600埃,所述氮化硅层150的厚度为2000埃~6000埃。

再请参考图3,对所述氮化硅层150进行干法刻蚀直至露出所述控制栅多晶硅层140,形成多个凹槽200;

请参考图4,对所述凹槽200内的所述控制栅多晶硅层140进行干法刻蚀,并进一步干法刻蚀所述第二氧化层130直至露出所述浮栅氮化硅层120;

太阳城集团请参考图5,在所述凹槽200的侧壁沉积形成第一侧墙氧化物层210,所述第一侧墙氧化物层210的厚度为大于等于1500埃;

太阳城集团再请参考图6,对所述凹槽200内的所述浮栅氮化硅层120进行干法刻蚀,并进一步湿法刻蚀所述第一氧化层110直至露出所述半导体衬底100;

太阳城集团并对凹槽200底部的半导体衬底100进行离子注入,形成位线;

太阳城集团接着请参考图7和图8,在所述凹槽200侧壁沉积形成第二侧墙氧化物层220,所述第二侧墙氧化物层220的厚度为大于等于500埃;

并在上述结构表面沉积位线多晶硅300,所述位线多晶硅300的厚度为大于等于1900埃,对所述位线多晶硅300进行研磨并进一步干法刻蚀直至所述位线多晶硅300的高度降至所述凹槽200顶面以下;

请参考图9,在上述结构表面沉积绝缘层400,所述绝缘层400的厚度为大于等于4000埃,并对其进行研磨直至填满所述凹槽200;

太阳城集团再请参考图10,湿法刻蚀去除所述氮化硅层150,并在上述结构表面沉积第三侧墙氧化物层500;

请参考图11,对所述第三侧墙氧化物层500进行干法刻蚀形成第一侧墙510,并进一步干法刻蚀去除部分控制栅多晶硅层140和部分第二氧化层130直至露出所述浮栅氮化硅层120;

再请参考图12,在上述结构表面沉积第四侧墙氧化物(图中未示),所述第四侧墙氧化物的厚度为大于等于500埃,对其进行干法刻蚀形成第二侧墙610,并进一步刻蚀去除部分浮栅氮化硅层120和湿法刻蚀部分第一氧化层110直至露出所述半导体衬底100;

太阳城集团最后请参考图13,在上述结构上沉积隧穿氧化物层700和字线多晶硅800,并对其进行曝光和干法刻蚀以形成字线,所述隧穿氧化物层700的厚度为大于等于100埃,所述字线多晶硅800的厚度为大于等于1900埃。

本发明提出的共享字线的无触点氮化硅分栅式闪存及其制造方法,得到的闪存器件将两个存储位单元共享使用一个字线,通过对字线、第一控制栅、第二控制栅、第一位线和第二位线施加不同的工作电压实现对存储位单元的读取、编程和擦除,共享位线的结构使得分栅式闪存其能够在保持芯片的电学隔离性能不变的情况下,有效地缩小芯片的面积,同时也可以避免过擦除的问题。同时采用无触点的设计,使得闪存器件具有尺寸小,工艺与CMOS传统工艺兼容的特点,有利于器件尺寸进一步缩小。

太阳城集团虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

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