专利名称：具有呈弯曲部形状的浮动栅的闪存的制作方法
具有呈弯曲部形状的浮动栅的闪存背景本发明一般涉及闪存。闪存是具有浮动栅和覆盖在该浮动栅上的控制栅的半导体存储器。可以由控制栅 来控制浮动栅上的电荷积累，以将该单元编程为至少两种状态中的一个。特别是随着设备尺寸变得越来越小，存储器元件阵列中相邻的栅之间的电容耦合 变成越来越重要的问题。电容耦合导致设备速度变慢。一般而言，尺寸缩小的一个优点是 成本降低，但是，另一个优点通常是速度提高。如此，随着缩小栅极尺寸和缩小相邻的存储 器单元的浮动栅之间的间隔，栅耦合就变成了更大的问题。附图简述
图1是在制造的初期阶段本发明的一个实施例的放大的截面图；图2根据一个实施例的在随后的阶段的放大的截面图；图3是根据一个实施例的图2所示的阶段之后的阶段的放大的截面图；图4是本发明的一个实施例的理想化的截面图；图fe是沿图4中的线5-5截取的本发明的一个实施例的截面图；图恥是本发明的另一实施例的沿图4中的线5-5截取的截面图；以及图6是一个实施例的制造初期阶段的描绘。详细描述根据一些实施例，可以改善或至少维持浮动栅和控制栅之间的电容耦合，而同时 降低相邻的浮动栅之间的电容耦合。其结果是，在一些实施例中，随着尺寸缩小，可以降低 不利的电容耦合效应，改善性能。特别地，在30纳米以下的存储器技术中，此处所描述的原
理可以变得越来越重要。参考图1，处于制造的初期阶段的闪存可以包括任何一种常规材料的衬底10。在 一些实施例中，在逻辑、控制或外围电路(标记为“外围”)的多晶硅栅16和图1中其左侧 存储器单元构成存储器阵列(标记为“阵列”)的区域之间形成浅的沟槽隔离12。在一些 实施例中，隔离可以包括凹槽18。在此阶段，阵列中的每一单元位点可以包括可以由任何常规材料制成的浮动栅极 22。在相邻的单元位点之间，可以是浅的沟槽隔离14。在一个实施例中，浮动栅22延伸进 入页面，在此实施例中这大致对应于最终器件中的位线或列的方向。可以在栅极电介质20 上方形成浮动栅22，栅极电介质20可以由任何一种电介质构成。如此，在一些实施例中，浮动栅22在此阶段是未分割的。然而，在其他实施例中， 浮动栅22已经被分割，并且可以是具有总体上类似的宽度和长度的点，每一个浮动栅22点 业已与单独的、可分辨的单元区域相关联。根据本发明的一些实施例，浮动栅22具有弯曲上表面。该弯曲上表面可以有效地 降低一个栅与其相邻栅之间的电容耦合，至少是在图1中的“行方向”上。在一些实施例中， 在此阶段，浮动栅22具有圆柱形上表面。一般而言，浮动栅的上表面构成一个弯曲部。“部” 一词是指一个弯曲、封闭形状的一个部分。封闭形状的示例包括球体、圆柱体和椭球体。这些弯曲部中的每一个都包括一个位于衬底10之上的平直或平坦的下表面。在平平直或平 坦的下表面和衬底10之间可以有栅极电介质20。浮动栅的弯曲部可以采用各种不同的弯曲形状。可以使用圆柱体、半球体或椭球 体的一部分，一如其中浮动栅的中心部分比其边缘(至少在一个维度上，位线或是字线维 度(垂直于图1中的行方向，并进入页面))厚的任何其他弯曲形状。在一些实施例中，缩小 了厚度的边缘可以在浮动栅周围的各个方向全部存在，在此情况下，浮动栅是半球形截面。在一些实施例中，浮动栅22可以具有就有效地耦合尚有待于沉积的控制栅、同时 又降低对其相邻浮动栅的电容耦合而言有利的纵横比。在一些实施例中，从1 4到4 2 的纵横比(例如，行方向的高度/宽度比)是有利的。然而，也可以在列方向获取纵横比范 围。接下来参考图2，此时，已经沉积了层间电介质观，而在外围中，在浅的沟槽隔离 12的右侧，至少部分地去除了介质观。层间电介质可以是任何合适的材料，包括氧化物/ 氮化物/氧化物(ONO)。层间电介质观具有与浮动栅22 —致的多个弯曲部。接下来，形成控制栅的控制栅层30沉积在浅的沟槽隔离12的左侧的阵列之上，而 之前在阵列外侧沉积了较厚的多晶硅层16。在一个实施例中，可以使用多晶硅来作为层30 和16。像介质观一样，控制栅层30也包括匹配的符合浮动栅曲度的弯曲部。字线M可以 沉积并蚀刻为长形的条带，在一些实施例中，沿横切浮动栅22长度的行方向延伸。层沈可 以是合适的电介质层。在一个实施例中，字线一旦已经形成，就可以用作将浮动栅22分割为每一个单元 的离散的片段的掩模(mask)。在这样的实施例中，浮动栅随后具有弯曲上表面，如图2所 示，但是，在位线或列线的方向上具有相对的平坦端。在其他实施例中，比如在沉积字线M 之前即分割浮动栅的情况下，浮动栅在所有方向都是弯曲的，包括字线和位线方向。这可以 降低行方向和列方向的电容耦合。接下来，如图3所示，蚀刻外围中的结构，以形成晶体管32，而与此同时掩蔽阵列 侧。现在，参考图4，由于浮动栅22上表面的曲度，浮动栅和控制栅30之间的耦合面积 增大。这是浮动栅的弯曲表面具有比对应的常规平坦上表面浮动栅更长的广延(extent) 的结果。同时，由于边缘轮廓(例如，在行方向)较低，与相邻者的电容耦合得以降低。参考图5a，在一个实施例中，沿列方向分割的浮动栅具有平坦的垂直端31和33。 这可以是沉积矩形材料的平行条带以形成栅极、然后蚀刻以使上栅表面圆滑、再进行栅分 割处理的结果。相比之下，根据另一实施例，如图恥所示，浮动栅上表面在行和列方向上都是弯 曲的，而在一些实施例中，可以是围绕其整个外周弯曲。这样的实施例可以在行和列方向都 降低电容耦合。在某些情况下，可能需要额外的掩蔽步骤来制造这样的器件。弯曲上表面浮动栅的形成可以从常规长方体浮动栅条带2 开始，如图6所示，随 后将条带2 暴露于等离子体蚀刻“A”，用物理溅射使边缘圆滑，如图1所示。如本技术人 员所理解，通过使用有点各向同性的蚀刻，可以比利用纯粹各向异性蚀刻的情况获得更大 的围绕外周的蚀刻。在使蚀刻更趋各向同性的方式中包括使用更多氩或更大压力。也可以 使用其他技术
5
本发明的各实施例可以用于NOR类型闪存存储器和NAND类型闪存存储器。此处 所描述的技术适用于带有重叠电极、需要增大垂直重叠的电极之间的耦合容量而同时缩小 对横向相邻者的电容耦合的任何半导体器件。说明书中提及“一个实施例”、“实施例”即意味着结合该实施例所描述的特定特 征、结构或特性被包括在本发明内涵盖的至少一个实现方式中。如此，短语“一个实施例”或 “在一个实施例中”的出现不一定是指同一个实施例。此外，还可以以除所示出的特定实施 例以外的其他合适的形式构成该特定特征、结构或特性，所有这样的形式都可以涵盖在本 申请的权利要求书内。尽管尽管已关于有限数量的实施例描述了本发明，本领域的技术人员将从中认识 到许多修改和变型。所附权利要求书旨在涵盖落入本发明真实精神的所有这样的修改和改变。
权利要求
1.一种方法，包括形成具有面向控制栅的弯曲表面和面向基础衬底的基本上平直表面的闪存浮动栅。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以增大对所述控制栅的电容耦合而同 时相对于矩形浮动栅降低对相邻浮动栅的电容耦合的形状形成所述浮动栅。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括形成所述浮动栅使纵横比为1 4到 4 2。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括在所述浮动栅和所述控制栅之间形成 层间电介质，所述层间电介质具有弯曲下表面和弯曲上表面。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括形成具有面向所述浮动栅的弯曲下表 面的控制栅。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括通过蚀刻矩形栅以具有弯曲上表面，形 成所述浮动栅。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括形成圆柱形浮动栅。
8 如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括形成半球形浮动栅。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括形成所述浮动栅的弯曲部。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括形成具有小于30纳米的特征尺寸的栅极。
11.一种闪存，包括 衬底；所述衬底上的浮动栅，所述浮动栅具有面向所述衬底的总体平坦的表面；以及 所述浮动栅上的控制栅，所述浮动栅以呈现弯曲部的上表面面向所述控制栅。
12.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述弯曲部是圆柱形的。
13.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述弯曲部是半球形的。
14.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述存储器是NOR闪存。
15.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述浮动栅的纵横比为从1 4到 4 2。
16.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，包括在所述浮动栅和所述控制栅之间 的层间电介质，所述层间电介质具有弯曲下表面和弯曲上表面。
17.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述控制栅具有面向所述浮动栅并匹 配所述浮动栅的曲度的弯曲下表面。
18.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述浮动栅具有小于30纳米的特征尺寸。
19.如权利要求11所述的存储器，其特征在于，所述浮动栅具有一对相对的平行端面。
20.一种方法，包括沉积基本上矩形的材料条带，以形成浮动栅；将所述条带暴露于刻蚀过程，以在所述浮动栅上产生弯曲上表面；以及 使用所述浮动栅形成闪存。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述表面是弯曲的，以降低对相邻的浮动 栅的电容耦合。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，包括相对于平面浮动栅上表面弯曲并叠 置控制栅，以便增大所述控制栅和所述浮动栅之间的电容耦合。
23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，包括形成具有面对的弯曲表面的控制栅 和浮动栅，所述控制栅的所述弯曲表面一般匹配所述浮动栅的所述弯曲表面。
24.如权利要求20所述的方法，其特征在于，以使所述浮动栅成型，以便增大与覆盖控 制栅相对的所述浮动栅的面积。
25.如权利要求M所述的方法，其特征在于，缩减所述浮动栅的边缘的厚度，以降低对 相邻的浮动栅的电容耦合。
26.如权利要求20所述的方法，其特征在于，包括形成所述浮动栅，使在中心处比在边 缘处厚。
27.如权利要求沈所述的方法，其特征在于，包括使所述浮动栅的纵横比为从1 4到 4 2。
全文摘要
可以在构造闪存的浮动栅时使下表面面向衬底平坦而弯曲上表面面向控制栅。在部分实施例中，这样的器件改善了对控制栅的电容耦合，并降低了对其相邻者的电容耦合。
文档编号H01L27/115GK102087972SQ20101050704
公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月26日 优先权日2009年12月3日
发明者H·刘, K·K·帕拉特, S·唐 申请人:微米技术股份有限公司, 英特尔公司