半导体存储器件的制作方法

文档序号:6903964阅读:99来源:国知局
专利名称:半导体存储器件的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体存储器件领域,且特别涉及一种能够提高控制栅和浮栅 之间耦合率的分斥册式闪存。
背景技术
随着技术的发展和在数据与代码存储方面需求的增加,电可擦写可编程存
储器,(EEPROM)因为其可编程可擦写的优点得到了日益广泛的应用,作为闪 存的一种,由于其擦写速度和易用性在半导体领域中得到越来越多的使用。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,不会被"过擦除,,等优点,应用尤为 广泛。对于现有的分栅式闪存产品,提高控制栅和浮4册之间的耦合率可以大幅 提高器件的性能。但是在不断缩小的器件尺寸的情况下,如何保证各个电压端 之间的电学隔离,特别是两个高压端字线和控制栅之间的电学隔离,同时提高 浮栅的耦合率就显得更为关键。
,请参考图1,图1所示为现有技术中具有氧化偏移式介质层的分栅式闪存结 构示意图,其包括源极IO、漏极20、沟道区30、长度为a的控制栅70、长度 为b的浮栅60、源极多晶硅40、字线50。字线50和控制栅70之间的电学隔离 是通过隧穿氧化层和偏移式介质层80来达到。偏移式介质层80不但承担了字 线50和控制# 70之间的电学隔离,它的厚度还决定了控制栅70和浮栅60之 间的长度差,即b-a。 a和b的长度决定控制栅70和浮栅60之间的耦合率,控 制栅70和浮栅60之间长度越接近耦合率就越大,器件的编程和擦除性能就越 好。对于氧化介质层80结构,在隧穿氧化层淀积前的清洗,会侵蚀氧化介质层 80的侧壁,从而造成侧壁的氧化介质层80会被减薄,但是为了达到字线50和 控制,70之间的电学隔离,氧化偏移式介质层80的淀积就必须达到一定的厚度,然而氧化偏移式介质层80的加厚会降低控制栅70和浮栅60之间的耦合率, 从而降低了器件的性能。

发明内容
本发明提出一种半导体存储器件,其能够减小控制栅和浮栅之间的长度差, 提高控制栅和浮栅之间的耦合率,从而提高器件的性能。
为了达到上述目的,本发明提出一种半导体存储器件,包括源极、漏极、 沟道区、控制栅、浮栅、源极多晶硅、字线,其中沟道区位于源极和漏极之间, 源极多晶硅位于源极上方,字线位于沟道区上方,浮栅位于字线和源极多晶硅 之间,控制栅位于浮栅上方,所述控制栅和字线之间具有绝缘介质层,所述绝 缘介质层为氧化硅/氮化硅复合结构偏移式介质层。
进一步的,所述半导体存储器件为分4册式闪存。
'进一步的,所述控制栅的长度小于所述浮栅的长度。
进一步的,所述氧化硅/氮化硅复合结构偏移式介质层靠近字线的一侧为氮 化硅层。
进一步的>所述氧化硅/氮化硅复合结构偏移式介质层的厚度为lnm-100nm。 本发明提出的基于分栅式闪存的氧化硅/氮化硅复合结构(ON结构)偏移 式介质层,使用这种结构来代替现有技术中的氧化偏移式介质层,在保持字线 和控制栅之间电学隔离性能不变的情况下,可以使偏移式介质层的淀积厚度更 薄,从而减小了控制栅和浮栅之间的长度差,提高了控制栅和浮栅之间的耦合 率,器件的性能也能大幅提高。该结构只简单改变偏移式介质层的淀积,对其 他工艺没有影响,这种ON结构偏移式介质层的工艺可以很简单融入到现有的 工艺中。


图1所示为现有技术中具有氧化偏移式介质层的分栅式闪存结构示意图。 图2所示为本发明较佳实施例的分栅式闪存结构示意图。
具体实施例方式
4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。 本发明提出一种半导体存储器件,其能够减小控制栅和浮栅之间的长度差, 提高控制栅和浮栅之间的耦合率,从而提高器件的性能。
再请参考图2,图2所示为本发明较佳实施例的分栅式闪存结构示意图。本 发明提出的半导体存储器件,包括源极100、漏极200、沟道区300、长度为a 的控制栅700、长度为b的浮栅600、源极多晶硅400、字线500,其中沟道区 300位于源极100和漏极200之间,源极多晶硅400位于源极100上方,字线 500位于沟道区300上方,浮栅600位于字线500和源极多晶硅400之间,控制 栅700位于浮4册600上方,所述控制栅700和字线500之间具有绝缘介质层800, 所述绝缘介质层800为氧化硅/氮化硅复合结构偏移式介质层,其中所述氧化硅/ 氮化硅复合结构偏移式介质层靠近字线的一侧为氮化硅层,所述氧化硅/氮化硅 复合结构偏移式介质层的厚度为lnm-100nm,所述控制栅700的长度a小于所 述浮栅600的长度b,所述半导体存储器件为分栅式闪存。
在本发明较佳实施例中,ON结构偏移式介质层与氧化介质层的区别在于使 用氧化硅和氮化硅的复合结构来替代原来的一层氧化硅结构。由于是ON结构, 在偏移式介质层蚀刻之后,偏移式介质层的侧壁的外层是氮化硅,所以在后续 的清洁步骤,.包括隧穿氧化层淀积前的清洗过程中,侧壁的偏移式介质层都不 会被侵蚀,能够保持原来的形状,从而可以保持较好的控制栅和浮栅之间的电 学隔离,同时由于在清洗步骤中偏移式介质层的厚度没有损失,所以ON结构 偏移式介质层的淀积厚度可以大大小于氧化偏移式介质层。从而能获得较小的 控制栅和浮栅的长度差,即b-a。由于控制栅和浮栅的长度比较接近,这样就能 获得较高的耦合率,器件的性能会被大幅提升。
'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。
权利要求
1. 一种半导体存储器件,包括源极、漏极、沟道区、控制栅、浮栅、源极多晶硅、字线,其中沟道区位于源极和漏极之间,源极多晶硅位于源极上方,字线位于沟道区上方,浮栅位于字线和源极多晶硅之间,控制栅位于浮栅上方,其特征在于所述控制栅和字线之间具有绝缘介质层,所述绝缘介质层为氧化硅/氮化硅复合结构偏移式介质层。
2. 根据权利要求l所述的半导体存储器件,其特征在于所述半导体存储器 件为分栅式闪存。
3. 根据权利要求l所述的半导体存储器件,其特征在于所述控制栅的长度 小于所述浮栅的长度。
4. 根据权利要求1所述的半导体存储器件,其特征在于所述氧化硅/氮化硅 复合结构偏移式介质层靠近字线的 一侧为氮化硅层。
5. 根据权利要求1所述的半导体存储器件,其特征在于所述氧化硅/氮化硅 复合结构偏移式介质层的厚度为lnm-100nm。
全文摘要
本发明提出一种半导体存储器件,包括源极、漏极、沟道区、控制栅、浮栅、源极多晶硅、字线,其中沟道区位于源极和漏极之间,源极多晶硅位于源极上方,字线位于沟道区上方,浮栅位于字线和源极多晶硅之间,控制栅位于浮栅上方,所述控制栅和字线之间具有绝缘介质层,所述绝缘介质层为氧化硅/氮化硅复合结构偏移式介质层。本发明提出的半导体存储器件,其能够减小控制栅和浮栅之间的长度差,提高控制栅和浮栅之间的耦合率,从而提高器件的性能。
文档编号H01L27/115GK101447489SQ20081020497
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者孔蔚然, 博 张, 雄 张, 靖 顾 申请人:上海宏力半导体制造有限公司
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