r>[0036]如图5所示，将图案化掩模层306’以及图案化掩模层306’以上的物质层308’’完全移除。如此一来，即可在基底300上形成两个相互对称的栅极堆叠结构318。每个栅极堆叠结构318包含图案化介电层302’、图案化第一导电层304’、物质层308’ ’、第二导电层310’。后续，可以栅极堆叠结构318作为掩模进行一离子注入制作工艺，而在位于栅极堆叠结构318的两侧的基底300中形成一第一掺杂区316。如此，即可形成一存储单元320A。
[0037]如图5所示，存储单元320A包含基底300、一栅极介电层324 (由图案化介电层302’形成)、一选择栅极322 (由图案化第一导电层304’形成)、一图案物质层328 (由物质层308’’形成)、一控制栅极326 (由第二导电层308’’形成)以及第一掺杂区316。图案物质层328可作为一电荷捕捉层。图案物质层328具有L型且包含一垂直部分328V以及一水平部分328H。选择栅极322设置在栅极介电层322上且位于垂直部分328V的一侧。控制栅极326设置在水平部分328H上且位于垂直部分328V的另一侧。垂直部分328V突出于选择栅极322的顶部。较佳地，垂直部分328V突出于选择栅极322的顶部以及控制栅极326的顶部。在一实施例中，垂直部分328V较选择栅极322高出一高度H1，约为500埃至1500埃，且垂直部分328V较控制栅极326高出一高度H2，约为200埃至1000埃，故控制栅极326高于选择栅极322约100埃至300埃。
[0038]在一实施例中，后续还可对存储单元进行多个步骤。如图6所示，在基底300上形成一第一层332以共形地覆盖在栅极堆叠结构318上。在一实施例中，第一层332包含氮化硅。如图7所示，进行一蚀刻制作工艺以各向异性地移除第一层332，使第一层332位于栅极堆叠结构318的暴露侧壁上的部分形成第一间隙壁334。在一实施例中，以栅极堆叠结构318以及第一间隙壁334作为掩模进行一离子注入制作工艺，而在基底300中形成一第二掺杂区336。在一实施例中，第二掺杂区336的浓度高于第一掺杂区316的浓度。如此，即可形成一存储单元320B。除了存储单元320A的结构外，本实施例的存储单元320B还包含了第二掺杂区336和第一间隙壁334。其中第一间隙壁334设置在暴露的垂直部分328V的侧壁、选择栅极322的侧壁、控制栅极326与水平部分328H的侧壁。
[0039]在一实施例中，如图8所示，可后续在基底300上形成一第二层340以共形地覆盖在栅极堆叠结构318以及第一间隙壁334上。在一实施例中，第二层340包含氧化层340a与氮化层340b。如图9所示，进行一蚀刻制作工艺以各向异性地移除第二层340，使第二层340位于第一间隙壁334侧壁上的部分形成第二间隙壁342。在一实施例中，可以使用栅极堆叠结构318、第一间隙壁334以及第二间隙壁342作为掩模进行一离子注入制作工艺，而在基底300中形成一第三掺杂区344。在一实施例中，第三掺杂区344的浓度高于第二掺杂区336的浓度，而第二掺杂区336的浓度高于第一掺杂区316的浓度。如此，即可形成一存储单元320C。除了存储单元320B的结构外，本实施例的存储单元320C还包含了第三掺杂区344以及第二间隙壁342，其中第二间隙壁342设置在第一间隙壁334的侧壁。
[0040]在一实施例中，如图10所不,后续还可形成一金属娃化物层346在暴露的第三掺杂区344以及栅极堆叠结构318上(包含暴露的选择栅极322以及暴露的控制栅极326)。形成金属娃化物层346的步骤可以是一自动对准金属娃化物形成步骤(Salicide process),例如先形成一金属层(图未示)如钴层，接着进行一回火步骤以使金属层和硅层反应而形成金属硅化物层346，后续再将未反应的金属层移除。
[0041]由于第一间隙壁334以及第二间隙壁342设置在基底300以及栅极堆叠结构318上，金属硅化物层346可以以自动对准的方式形成，使金属硅化物层346形成在所预设的位置上。选择栅极332以及控制栅极326的顶端会完全被第一间隙壁334、第二间隙壁342以及金属娃化物层346覆盖,且金属娃化物层346在水平方向上不会与第一间隙壁334与第二间隙壁342重叠。本发明另外一好处在于，由于图案物质层328的垂直部分328V，连同第一间隙壁334、第二间隙壁342，会设置在选择栅极322以及控制栅极326之间并突出于两者上方，故所形成的金属硅化物层346不会连续地形成在选择栅极322以及控制栅极326之间，而是会被分开，故此可避免现有技术中由于金属硅化物层346连续地连接选择栅极322以及控制栅极326而形成的短路问题。此外，由于第一间隙壁334与第二间隙壁342具有弧度的侧壁，故用以形成金属硅化物层346的金属层可以平滑地形成在选择栅极322以及控制栅极326上，不具垂直部分，故可精准的形成金属硅化物层346。通过上述的说明可知，本发明制作存储单元的方法可以形成品质良好的存储单元。而需注意的是，此实施例中形成金属硅化物层346可以与前述或后述各种实施例的存储单元320A、320B、320C、320D
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[0042]请参考图11，所绘示为本发明根据另一实施例的存储单元的示意图。在本实施例中，如图11所示，物质层308包含第一氧化层308a、氮化层308b以及第二氧化层308c，且第一氧化层308a是由热氧化制作工艺形成。请一并参考图2，由于热氧化制作工艺所得的氧化层大多会在半导体硅上，而不会位于氮化物上，因此本实施例的第一氧化层308a较佳仅形成在基底300上以及图案化第一导电层304 (包含多晶硅)的侧壁上，而不会形成在图案化掩模层306的侧壁上。是故，如图11所示，本实施例的第一氧化层308a，其最顶端会与选择栅极322 (由图案化第一导电层304形成)的顶端切齐，而仅有氮化层308b以及第二氧化层308c突出于选择栅极322上。
[0043]综上所述，本发明提供了多种实施例的存储单元以及其制作方法。由于图案物质层突出于选择栅极上，故金属硅化物层不会连续地形成在选择栅极以及控制栅极上，可避免现有的短路问题。如此一来，即可得到可靠度较高的存储单元。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种存储单元，包含: 基底； 栅极介电层，设置在该基底上； L型的图案物质层，设置在该基底上，其中该图案物质层包含一垂直部分以及一水平部分； 选择栅极，设置在该栅极介电层上且位于该图案物质层的该垂直部分的一侧；以及控制栅极，设置在该水平部分上，且位于该垂直部分的另外一侧，其中该垂直部分突出于该选择栅极的顶部。2.如权利要求1所述的存储单元，还包含间隙壁，设置在该垂直部分的侧壁。3.如权利要求2所述的存储单元，其中该间隙壁包含第一间隙壁以及第二间隙壁。4.如权利要求1所述的存储单元，其中该控制栅极的顶端高于该选择栅极的顶端。5.如权利要求4所述的存储单元，其中该控制栅极的顶端高于该选择栅极的顶端，其高度差为100埃至300埃。6.如权利要求1所述的存储单元，其中该垂直部分突出于该选择栅极的顶端，其高度差为500埃至1500埃。7.如权利要求1所述的存储单元，其中该图案物质层包含第一氧化层、氮化层以及第二氧化层。8.如权利要求7所述的存储单元，其中该第一氧化层的顶端与该选择栅极的顶端齐平。9.如权利要求1所述的存储单元，还包含金属硅化物层，设置在该选择栅极以及该控制栅极的顶端。10.一种存储单元,包含: 基底； 栅极介电层，设置在该基底上； L型的图案物质层，设置在该基底上，其中该图案物质层包含一垂直部分以及一水平部分； 选择栅极，设置在该栅极介电层上且位于该图案物质层的该垂直部分的一侧； 控制栅极，设置在该水平部分上，且位于该垂直部分的另外一侧，其中该垂直部分突出于该选择栅极的顶部； 间隙壁，设置在该垂直部分的侧壁；以及 金属硅化物层，设置在该控制栅极以及该选择栅极的顶端，其中该控制栅极与该选择栅极的顶端被该金属硅化物以及该间隙壁完全覆盖。11.如权利要求10所述的存储单元，其中该间隙壁包含第一间隙壁以及第二间隙壁。12.如权利要求10所述的存储单元，其中该间隙壁在水平方向上不会与该金属硅化物层重叠。13.—种制作存储单元的方法，包含: 提供一基底； 在该基底上形成一图案化介电层、一图案化第一导电层以及一图案化掩模层； 在该图案化介电层、该图案化第一导电层以及该图案化掩模层上共形地形成一物质层以及一第二导电层； 各向异性地移除该第二导电层以及该物质层； 移除部分的该图案化介电层、部分的该图案化第一导电层以及部分的该图案化掩模层；以及 完全移除该图案化掩模层，以形成两个对称的存储单元。14.如权利要求13所述的制作存储单元的方法，其中该存储单元包含: 栅极介电层，由该图案化介电层形成； L型的图案物质层，由该物质层形成，其中该图案物质层包含一垂直部分以及一水平部分； 选择栅极，由该图案化第一导电层形成，其中该选择栅极设置在该栅极介电层上且位于该垂直部分的一侧；以及 控制栅极，由该第二导电层形成，其中该控制栅极设置在该水平部分上，且位于该垂直部分的另外一侧，该垂直部分突出于该选择栅极的顶部。15.如权利要求13所述的制作存储单元的方法，还胞形成一间隙壁在该物质层的侧壁。16.如权利要求15所述的制作存储单元的方法，其中该间隙壁包含第一间隙壁以及第二间隙壁。17.如权利要求13所述的制作存储单元的方法，其中该图案化掩模层的厚度介于500埃与1500埃之间。18.如权利要求13所述的制作存储单元的方法，其中该物质层包含第一氧化层、氮化层以及第二氧化层。19.如权利要求1所述的制作存储单元的方法，其中该第一氧化层由一热氧化制作工艺形成。20.如权利要求13所述的制作存储单元的方法，还包含形成金属硅化物层，位于该图案化第一导电层以及该第二导电层的顶端。
【专利摘要】本发明公开一种存储单元以及其制作方法。存储单元包含一基底、一栅极介电层、一图案物质层、一选择栅极以及一控制栅极。栅极介电层设置在基底。图案物质层设置在基底上且包含一水平部分以及一垂直部分。选择栅极设置在基底且位于垂直部分的一侧。控制栅极设置在水平部分上且位于垂直部分的另一侧。图案物质层的垂直部分突出于选择栅极的顶部。本发明提供了另外一种存储单元的实施方式以及其制作方法。
【IPC分类】H01L29/423, H01L27/115, H01L21/8247
【公开号】CN104952875
【申请号】CN201410119334
【发明人】邱意珊, 王献德, 陈震, 张原祥, 张志谦, 杨建军, 塔威
【申请人】联华电子股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年3月27日