快闪存储器的形成方法技术

一种快闪存储器的形成方法，包括：提供基底，所述基底分为核心区和外围区，在所述核心区形成有多个相互隔开的第一栅极结构，所述第一栅极结构包括第一介质层、位于所述第一介质层上的浮栅、位于浮栅上的第二介质层、位于所述第二介质层上的控制栅，所述外围区形成有栅极结构材料层，所述栅极结构材料层包括栅介质材料层和位于所述栅介质材料层上的栅极材料层；在靠近所述第一栅极结构上表面的侧壁形成第一侧墙，相邻两个第一侧墙相互隔开；图形化所述栅极结构材料层形成第二栅极结构，所述第二栅极结构包括栅介质层和位于栅介质层上的栅极；在所述第二栅极结构侧壁形成第二侧墙。使用本技术方案，加快了信号传递速度，提升了快闪存储器的性能。

【技术实现步骤摘要】
快闪存储器的形成方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种快闪存储器的形成方法。
技术介绍
目前，快闪存储器（FlashMemory）又称闪存，已经成为非挥发性存储器的主流存储器。根据结构不同，闪存可分为或非闪存（NORFlash）和与非闪存（NANDFlash）。闪存的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息；且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重写等优点，因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。现有的快闪存储器包括位于基底上的核心存储电路（CellCircuit）和位于核心存储电路周围的外围电路（PeripheralCircuit）。所述核心存储电路包括一些具有较小特征尺寸的晶体管，而外围电路主要包括具有一些较大特征尺寸的高压及中低压电路的常规MOS晶体管，如果是嵌入式，还会有相应的低压逻辑电路。其中，核心存储电路中的相邻两晶体管的栅极之间的距离非常小，而外围电路中的两晶体管的栅极之间的距离相对较大。现有的快闪存储器的形成方法包括：参照图1，提供基底10，所述基底10分为核心区I和外围区II，在核心区I形成有多个相互隔开的第一栅极结构20，所述第一栅极结构20包括第一介质层21、位于第一介质层21上的浮栅（FloatingGate，FG）23、位于浮栅23上的第二介质层22和位于第二介质层22上的控制栅（ControlGate，CG，相当于常规的MOS晶体管的栅极）24，在第一栅极结构20两侧的基底10中形成有第一源极、第一漏极（未示出），由于浮栅23的存在，快闪存储器可以完成三种基本操作模式：即读、写、擦除。即便在没有电源供给的情况下，浮栅23的存在可以保持存储数据的完整性；在外围区II形成有多个相互隔开的第二栅极结构30，第二栅极结构30包括栅介质层31、位于栅介质层31上的栅极32，第二栅极结构30的线宽大于第一栅极结构20的线宽；参照图2，在外围区II中，使用正硅酸乙酯（TEOS）沉积工艺形成氧化硅层40，氧化硅层40覆盖第二栅极结构30的侧壁、栅极32、相邻的两第二栅极结构30之间的基底，基底上的氧化硅层低于第二栅极结构30，但是，在核心区I中，两相邻第一栅极结构20之间的空隙中也填充有氧化硅41；参照图3，在外围区II中，图形化氧化硅层40（参照图2），在第二栅极结构30两侧形成侧墙33；之后，以侧墙33为掩模，在第二栅极结构30两侧基底中形成第二源极、第二漏极（未示出）。但是，参照图3，在相邻第一栅极结构20之间的空隙中填充有氧化硅41，由于相邻第一栅极结构20之间的空隙具有较大深宽比，无法有效去除氧化硅41。在后续工艺中，在第一源极、第一漏极表面形成金属硅化物阻挡层（SalicideBlock，SAB）时，氧化硅41形成阻挡，在第一源极、第一漏极表面不能形成金属硅化物阻挡层。这样，在形成互连结构中，导电插塞直接与第一源极、第一漏极电连接，使得导电插塞与第一源极之间、导电插塞与第一漏极之间的接触电阻增大，减慢了信号传递速度，降低快闪存储器的性能。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是，使用现有技术形成的快闪存储器，信号传递速度较慢，快闪存储器的性能不佳。为解决上述问题，本专利技术提供一种快闪存储器的形成方法，该快闪存储器的形成方法包括：提供基底，所述基底分为核心区和外围区，在所述核心区形成有多个相互隔开的第一栅极结构，所述第一栅极结构包括第一介质层、位于所述第一介质层上的浮栅、位于所述浮栅上的第二介质层、位于所述第二介质层上的控制栅，所述外围区形成有栅极结构材料层，所述栅极结构材料层包括栅介质材料层和位于所述栅介质材料层上的栅极材料层；在靠近所述第一栅极结构上表面的侧壁形成第一侧墙，相邻两个第一侧墙相互隔开；形成第一侧墙后，图形化所述栅极结构材料层形成第二栅极结构，所述第二栅极结构包括栅介质层和位于栅介质层上的栅极；在所述第二栅极结构侧壁形成第二侧墙。可选地，在靠近第一栅极结构上表面的侧壁形成第一侧墙的方法包括：形成填充材料层，所述填充材料层填充相邻两第一栅极结构之间的空隙、所述核心区与外围区之间的空隙，所述填充材料层的高度小于所述第一栅极结构的高度；沉积第一侧墙材料层，所述第一侧墙材料层覆盖第一栅极结构、填充材料层和栅极结构材料层；去除第一栅极结构上、栅极结构材料层上的第一侧墙材料层，剩余第一栅极结构侧壁的第一侧墙材料层，剩余的第一侧墙材料层作为第一侧墙；去除所述填充材料层。可选地，去除第一栅极结构上、栅极结构材料层上的第一侧墙材料层的方法为回刻蚀。可选地，所述填充材料层为底部抗反射层、深紫外线吸收氧化层或零摩擦碳涂层。可选地，去除所述填充材料层的方法为灰化工艺。可选地，在所述灰化工艺中使用O2。可选地，所述第一侧墙的材料为SiO2，SION，SIC，SIN或掺氮碳化硅。可选地，所述第一侧墙底部至第一栅极结构上表面的距离范围为200～1000。可选地，所述第一侧墙的线宽范围为20nm～30nm。可选地，在所述第二栅极结构侧壁形成第二侧墙的方法包括：使用TEOS工艺形成第二侧墙材料层，所述第二侧墙材料层覆盖基底、第一侧墙、第一栅极结构和第二栅极结构，所述外围区的第二侧墙材料层高于第二栅极结构；回刻蚀所述第二侧墙材料层，剩余第二栅极结构侧壁的第二侧墙材料层，剩余的第二侧墙材料层作为第二侧墙；在回刻蚀所述第二侧墙材料层时，所述第一侧墙也被刻蚀去除。可选地，形成所述第一栅极结构和栅极结构材料层的方法包括：在所述基底上形成第一介电材料层，在所述第一介电材料层上形成浮栅材料层，在所述浮栅材料层上形成第二介电材料层；去除所述外围区的第二介电材料层；形成控制栅材料层，所述控制栅材料层覆盖剩余第二介电材料层和外围区的浮栅材料层，在所述控制栅材料层上形成硬掩模层；对所述硬掩模层进行图形化，图形化后的硬掩模层定义第一栅极结构和栅极结构材料层的位置；以图形化后的硬掩模层为掩模，刻蚀控制栅材料层、第二介电材料层、浮栅材料层、第一介电材料层，在所述核心区形成第一栅极结构，所述外围区的剩余第一介电材料层作为栅介质材料层，剩余的所述浮栅材料层、控制栅材料层的叠层结构作为栅极材料层。可选地，在形成所述第一栅极结构和栅极结构材料层后，形成第一侧墙前，还包括：在所述基底上形成位于第一栅极结构侧壁的第三侧墙；以所述第三侧墙、图形化后的硬掩模层为掩模，在所述第一栅极结构两侧基底中形成第一源极、第一漏极；所述第一侧墙覆盖靠近所述第一栅极结构上表面的第三侧墙侧壁。可选地，图形化所述栅极结构材料层形成第二栅极结构的方法包括：对所述外围区的硬掩模层进行图形化，外围区的剩余硬掩模层定义第二栅极结构的位置；以所述外围区的剩余硬掩模层为掩模，刻蚀所述栅极结构材料层形成第二栅极结构。可选地，在形成所述第二侧墙后，还包括：以所述第二侧墙为掩模，在所述第二栅极结构两侧的基底中形成第二源极、第二漏极。可选地，在形成所述第二源极、第二漏极后，去除所述外围区的硬掩模层。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：在第二栅极结构侧壁形成第二侧墙之前，在靠近所述第一栅极结构上表面的侧壁形成第一侧墙。相邻两第一侧墙使得相邻两第一栅极结构之间空隙的开口非常小，在形成第二侧墙过程中，第一侧墙对第二侧墙材料形成阻挡，第二侧墙材料基本不会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快闪存储器的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底分为核心区和外围区，在所述核心区形成有多个相互隔开的第一栅极结构，所述第一栅极结构包括第一介质层、位于所述第一介质层上的浮栅、位于所述浮栅上的第二介质层、位于所述第二介质层上的控制栅，所述外围区形成有栅极结构材料层，所述栅极结构材料层包括栅介质材料层和位于所述栅介质材料层上的栅极材料层；在靠近所述第一栅极结构上表面的侧壁形成第一侧墙，相邻两个第一侧墙相互隔开；形成第一侧墙后，图形化所述栅极结构材料层形成第二栅极结构，所述第二栅极结构包括栅介质层和位于栅介质层上的栅极；在所述第二栅极结构侧壁形成第二侧墙。

【技术特征摘要】
1.一种快闪存储器的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底分为核心区和外围区，在所述核心区形成有多个相互隔开的第一栅极结构，所述第一栅极结构包括第一介质层、位于所述第一介质层上的浮栅、位于所述浮栅上的第二介质层、位于所述第二介质层上的控制栅，所述外围区形成有栅极结构材料层，所述栅极结构材料层包括栅介质材料层和位于所述栅介质材料层上的栅极材料层；在所述基底上形成位于第一栅极结构侧壁的第三侧墙，第三侧墙覆盖第一栅极结构侧壁；在靠近所述第一栅极结构上表面的侧壁形成第一侧墙，所述第一侧墙覆盖靠近所述第一栅极结构上表面的第三侧墙侧壁，相邻两个第一侧墙相互隔开；形成第一侧墙后，图形化所述栅极结构材料层形成第二栅极结构，所述第二栅极结构包括栅介质层和位于栅介质层上的栅极；在所述第二栅极结构侧壁形成第二侧墙。2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在靠近第一栅极结构上表面的侧壁形成第一侧墙的方法包括：形成填充材料层，所述填充材料层填充相邻两第一栅极结构之间的空隙、所述核心区与外围区之间的空隙，所述填充材料层的高度小于所述第一栅极结构的高度；沉积第一侧墙材料层，所述第一侧墙材料层覆盖第一栅极结构、填充材料层和栅极结构材料层；去除第一栅极结构上、栅极结构材料层上的第一侧墙材料层，剩余第一栅极结构侧壁的第一侧墙材料层，剩余的第一侧墙材料层作为第一侧墙；去除所述填充材料层。3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，去除第一栅极结构上、栅极结构材料层上的第一侧墙材料层的方法为回刻蚀。4.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述填充材料层为底部抗反射层、深紫外线吸收氧化层或零摩擦碳涂层。5.如权利要求4所述的形成方法，其特征在于，去除所述填充材料层的方法为灰化工艺。6.如权利要求5所述的形成方法，其特征在于，在所述灰化工艺中使用O2。7.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙的材料为SiO2，SION，SIC，SIN或掺氮碳化硅。8.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙底部至第一栅极结构上表面的距离范围为9.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙的线宽范围为20nm～30nm。10.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翼英，宋以斌，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31