闪存器件及其制备方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种闪存器件及其制备方法。

背景技术：

1、快闪存储器件作为一种非易失性存储其，具有便捷、存储密度高、可靠性强等特点，应用广泛。现有的闪存器件的结构通常分为分栅结构、叠栅结构或其组合，其中，分栅式闪存器件具有编程效率高的特点。

2、然而，在现有技术中，由于分栅快闪存储器的浮栅侧墙fgsp1的高度在晶片的中间与边缘存在着较大的差异，如图1所示，而这个差异会导致后续形成的字线高度下降，如图2所示，而字线高度下降则在后续的nplus imp时，会导致注入的离子穿透字线和侧墙，进而造成字线的漏电增加，即发生如图3所示的编程串扰失效。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种闪存器件及其制备方法，以解决现有的分栅快闪存储器中由于其浮栅侧墙fgsp1的高度在晶片的中间与边缘存在着较大的差异，而这个差异导致的后续形成的字线高度下降，而字线高度下降则在后续的nplus imp时，会导致注入的离子穿透字线和侧墙，进而造成字线的漏电增加，并最终发生编程串扰失效的问题。

2、第一方面，为解决上述技术问题，本发明提供了一种闪存器件的制备方法，具体可以包括如下步骤：

3、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底的表面上自下而上依次形成有耦合氧化物层、浮栅层和厚度增厚后的浮栅介质层；

4、对所述浮栅介质层进行研磨工艺，以去除第一预设厚度的浮栅介质层；

5、对去除了第一预设厚度后所剩余的浮栅介质层进行刻蚀工艺，以在该剩余的浮栅介质层中形成底部暴露出所述浮栅层顶部的第一凹槽；

6、在所述第一凹槽的侧壁上形成第一侧墙介质层，并以所述第一侧墙介质层为掩膜，沿所述第一凹槽的方向向下刻蚀所述浮栅层和耦合氧化物层，以形成第二凹槽；

7、沉积源极材料层，以使所述源极材料层填满所述第二凹槽，并延伸覆盖在所述第二凹槽两侧的所述第一侧墙介质层和浮栅介质层的顶面上；

8、对所述源极材料层进行研磨工艺，以使剩余覆盖在所述第一侧墙介质层和浮栅介质层的顶面上的源极材料层达到第二预设厚度；以及，

9、对剩余的所述第二预设厚度的源极材料层进行回刻蚀工艺，以在保证所述第一侧墙介质层的高度达到设计要求的同时，刻蚀去除覆盖在所述第一侧墙介质层和浮栅介质层的顶面上以及所述第二凹槽中的部分厚度的源极材料层，即形成所述闪存器件的源线。

10、进一步的，所述厚度增厚后的浮栅介质层的厚度范围具体可以为：

11、进一步的，执行研磨工艺所去除的浮栅介质层的所述第一预设厚度的范围具体可以为：

12、进一步的，执行研磨工艺后所剩余的源极材料层的所述第二预设厚度的取值范围具体可以为：

13、进一步的，所述源极材料层的材料具体可以包括多晶硅，所述浮栅介质层的材料具体可以包括氮化硅。

14、进一步的，对所述浮栅介质层进行研磨工艺的工艺参数包括：每片晶圆的研磨时间范围具体可以为：20s～25s。

15、进一步的，在形成所述源线之后，本发明所提供的闪存器件的所述制备方法还可以包括：形成隧穿氧化层、字线以及漏极的步骤。

16、进一步的，所述隧穿氧化层和字线可以依次位于所述第一侧墙介质层的两侧。

17、进一步的，所述字线的顶面与所述第一侧墙介质层的顶面齐平。

18、第二方面，基于与上述所述的闪存器件的制备方法的相同发明构思，本发明还提供了一种闪存器件，具体的其可以采用如上所述的闪存器件的制备方法制备而成。

19、与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下有益效果之一：

20、在本发明提供的闪存器件的制备方法中，其是先增厚覆盖在浮栅层上的浮栅介质层的厚度，之后在对其进行研磨工艺，实现先通过保证与后续形成的浮栅侧墙fgsp1高度一致的浮栅介质层的厚度符合设计要求，即先消除由于浮栅介质层的高度差所造成的浮栅侧墙fgsp1的高度下降的问题，然后再在凹槽中填充源极材料层之后，先对其进行研磨然后在对其进行回刻蚀，从而保证了即使在源极材料层的研磨时间较长也不会造成浮栅侧墙fgsp1的高度下降所最终引起的分栅快闪存储器编程串扰失效的问题。

技术特征：

1.一种闪存器件的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，所述厚度增厚后的浮栅介质层的厚度范围为：

3.如权利要求2所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，执行研磨工艺所去除的浮栅介质层的所述第一预设厚度的范围为：

4.如权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，执行研磨工艺后所剩余的源极材料层的所述第二预设厚度的取值范围为：

5.如权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，所述源极材料层的材料包括多晶硅，所述浮栅介质层的材料包括氮化硅。

6.如权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，对所述浮栅介质层进行研磨工艺的工艺参数包括：每片晶圆的研磨时间范围为：20s～25s。

7.如权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，在形成所述源线之后，所述制备方法还包括：形成隧穿氧化层、字线以及漏极。

8.如权利要求7所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，所述隧穿氧化层和字线依次位于所述第一侧墙介质层的两侧。

9.如权利要求8所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，所述字线的顶面与所述第一侧墙介质层的顶面齐平。

10.一种闪存器件，其特征在于，采用权利要求1～9任一项所述的闪存器件的制备方法制备而成。

技术总结
本发明提供了一种闪存器件及其制备方法，应用于半导体技术领域。在本发明提供的闪存器件的制备方法中，其是先增厚覆盖在浮栅层上的浮栅介质层的厚度，之后在对其进行研磨工艺，实现先通过保证与后续形成的浮栅侧墙FGSP1高度一致的浮栅介质层的厚度符合设计要求，即先消除由于浮栅介质层的高度差所造成的浮栅侧墙FGSP1的高度下降的问题，然后再在凹槽中填充源极材料层之后，先对其进行研磨然后在对其进行回刻蚀，从而保证了即使在源极材料层的研磨时间较长也不会造成浮栅侧墙FGSP1的高度下降所最终引起的分栅快闪存储器编程串扰失效的问题。

技术研发人员：汤志林,付永琴,王卉,曹子贵
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12