一种闪存存储单元及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种闪存存储单元及制作方法，其中方法包括：于衬底中通过制备浅沟槽隔离以隔离出有源区，有源区上依次生长有遂穿氧化层和氮化硅结构；对氮化硅结构进行减宽处理，以形成减宽后的氮化硅结构和减宽区域；于减宽区域内制备第一多晶硅结构；填充浅沟槽隔离；剥离减宽后的氮化硅结构，以形成沟槽；于沟槽内生长第二多晶硅结构，第二多晶硅结构与第一多晶硅结构形成正梯形浮栅；对浅沟槽隔离进行刻蚀；于浅沟槽隔离的表面和正梯形浮栅的侧壁及表面上制备氧化硅阻挡层；于氧化硅阻挡层之上制备控制栅。本发明专利技术的有益效果为：降低了浮栅器件的功耗，提高了闪存存储器的擦写速度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种闪存存储单元及制作方法
本专利技术涉半导体器件制作领域，尤其涉及一种闪存存储单元及制作方法。
技术介绍
快闪存储器(FlashMemory，简称闪存)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信息)的半导体存储器，被广泛的应用到优盘、闪存卡、笔记本电脑、以及数码相机、手机等各类随身移动装置闪存式数码存储产品中。现有技术中提供了一种闪存存储单元制作方法，首先，在衬底1之上依次形成氧化层和氮化硅层，将所述氧化层和氮化硅层作为硬掩膜层；在形成有硬膜层的衬底1上刻蚀平行排列的浅沟槽2，并形成正梯形氮化硅结构和其它形状的氮化硅结构；然后，对所述浅沟槽2进行氧化物填充以及平坦化处理以形成浅沟槽隔离3，去除氧化硅层和氮化硅结构，形成遂穿氧化层4，以及在去除氮化硅结构后的沟槽内填充多晶硅结构形成浮栅5；最后，在浅沟槽隔离3和浮栅5表面形成氧化硅层6，以及在氧化硅层6之上形成控制栅7。由上述方法制作的闪存存储单元如图1所示。上述闪存存储单元制作方法存在以下不足：由于氮化硅层刻蚀形状的不稳定性，在填充浮栅时容易造成浮栅填充空隙等工艺缺陷，而且该方法填充形成的浮栅与控制栅的接触面积A较小，导致浮栅与控制栅的有效耦合电容偏低，而控制栅与有源区的距离较近，控制栅与有源区寄生耦合电容偏高，以致控制栅不能有效的控制浮栅器件的开启和闭合，造成器件的功耗偏高甚至失效。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术中的上述不足而完成的，本专利技术的目的在于提出一种闪存存储器浮栅结构及制作方法，该结构和方法可以有效的控制浮栅器件的开启和闭合，降低了浮栅器件的功耗，提高了闪存存储器的擦写速度和可靠性。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供一种闪存存储单元制作方法，包括：于衬底中通过制备浅沟槽隔离以隔离出有源区，所述有源区上依次生长有遂穿氧化层和氮化硅结构；对所述氮化硅结构进行减宽处理，以形成减宽后的氮化硅结构和减宽区域；于所述减宽区域内制备第一多晶硅结构，所述第一多晶硅结构为上窄下宽的多晶硅结构；对所述浅沟槽隔离进行填充并进行化学机械抛光处理，以使所述浅沟槽隔离的表面与所述减宽后的氮化硅结构的上表面位于同一平面；剥离所述减宽后的氮化硅结构，以形成沟槽；于所述沟槽内生长第二多晶硅结构，所述第二多晶硅结构与所述第一多晶硅结构形成正梯形浮栅；对所述浅沟槽隔离进行刻蚀，以使所述浅沟槽隔离的表面位于所述正梯形浮栅的上表面和下表面之间；于所述浅沟槽隔离的表面和所述正梯形浮栅的侧壁及表面上制备氧化硅阻挡层；于所述氧化硅阻挡层之上制备控制栅。进一步的，于衬底中通过制备浅沟槽隔离以隔离出有源区，所述有源区上依次生长有遂穿氧化层和氮化硅结构，具体包括：于衬底之上依次生长遂穿氧化层和氮化硅层，所述遂穿氧化层和所述氮化硅层形成硬掩膜层；以所述硬掩膜层为掩膜，于所述衬底中制备多个浅沟槽，所述氮化硅层形成氮化硅结构；于所述多个浅沟槽内形成浅沟槽隔离以隔离出有源区，所述浅沟槽隔离的表面与所述氮化硅结构的上表面位于同一平面；对所述浅沟槽隔离进行回刻蚀，以使所述浅沟槽隔离的表面与所述氮化硅结构的下表面位于同一平面。进一步的，于所述减宽区域内制备第一多晶硅结构，所述第一多晶硅结构为上窄下宽的多晶硅结构，具体包括：于所述减宽后的氮化硅结构的表面和侧壁以及所述浅沟槽隔离的表面沉淀第一多晶硅结构；对所述第一多晶硅结构进行刻蚀，以于所述减宽区域内制备第一多晶硅结构，所述第一多晶硅结构为上窄下宽的多晶硅结构。进一步的，于所述沟槽内生长第二多晶硅结构，所述第二多晶硅结构与所述第一多晶硅结构形成正梯形浮栅，具体包括：于所述沟槽内以及所述浅沟槽隔离的表面上生长第二多晶硅结构；对所述第二多晶硅结构进行刻蚀，以使所述第二多晶硅结构的表面与所述沟槽的表面位于同一平面，所述第二多晶硅结构与所述第一多晶硅结构形成正梯形浮栅。进一步的，所述减宽后的氮化硅结构通过磷酸溶液剥离。进一步的，所述对所述浅沟槽隔离进行刻蚀采用干法刻蚀或湿法刻。进一步的，所述减宽区域的宽度取值范围为100～300埃。进一步的，所述氮化硅层的厚度取值范围为600～1000埃。进一步的，所述第一多晶硅结构的厚度取值范围为300～800埃。另一方面，本专利技术实施例还提供一种由上述的方法制作的闪存存储单元，包括：衬底，所述衬底的上部形成有多个浅沟槽；遂穿氧化层，生长于所述衬底之上；正梯形浮栅，形成于所述遂穿氧化层上；浅沟槽隔离，形成于所述多个浅沟槽内和所述正梯形浮栅的侧壁上；氧化硅阻挡层，形成于所述浅沟槽隔离的表面和所述正梯形浮栅的侧壁及表面上；控制栅，形成于所述氧化硅阻挡层之上。本专利技术所述的闪存存储单元及制作方法，采取浮栅刻蚀技术，制作出一种正梯形的浮栅结构，由于正梯形浮栅的稳定性，不仅克服了浮栅填充的空隙等缺陷，而且梯形的坡面有利于浮栅与控制栅的有效耦合，从而可以有效的控制浮栅器件的开关和闭合，降低了浮栅器件的功耗，提高了闪存存储器的擦写速度和可靠性。附图说明为了更加清楚地说明本专利技术示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本专利技术所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。图1是现有技术提供的闪存存储单元的剖面结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的闪存存储单元制作方法的流程图；图3至图6是本专利技术实施例一提供的步骤S110对应的结构剖面图；图7是本专利技术实施例一提供的步骤S120对应的结构剖面图；图8至图9是本专利技术实施例一提供的步骤S130对应的结构剖面图；图10是本专利技术实施例一提供的步骤S140对应的结构剖面图；图11是本专利技术实施例一提供的步骤S150对应的结构剖面图；图12是本专利技术实施例一提供的步骤S160对应的结构剖面图；图13是本专利技术实施例一提供的步骤S170对应的结构剖面图；图14是本专利技术实施例一提供的步骤S180对应的结构剖面图；图15是本专利技术实施例一提供的步骤S190对应的结构剖面图；图16是本专利技术实施例二提供的闪存存储单元对应的结构剖面图。图中：10、衬底；11、遂穿氧化层；12、氮化硅层；12a、氮化硅结构；12c、减宽后的氮化硅结构；13、浅沟槽；14、浅沟槽隔离；15、有源区；16、第一多晶硅结构；17、沟槽；18、第二多晶硅结构；19、浮栅；20、氧化阻挡层；21、控制栅。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本专利技术实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本专利技术的技术方案。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本专利技术的保护范围之内。实施例一：图2给出了本专利技术实施例一提供的闪存存储单元制作方法的流程图。如图2所示，本实施例一提供的闪存存储单元制作方法，包括以下步骤：步骤S110，于衬底10中通过制备浅沟槽隔离14以隔离出有源区15，所述有源区15上依次生长有遂穿氧化层11和氮化硅结构12a；具体的，如图3至图6所示，参考图3，首先于衬底10之上依次生长遂穿氧化层11和氮化硅层12，其中,衬底10可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪存存储单元制作方法，其特征在于，包括：于衬底中通过制备浅沟槽隔离以隔离出有源区，所述有源区上依次生长有遂穿氧化层和氮化硅结构；对所述氮化硅结构进行减宽处理，以形成减宽后的氮化硅结构和减宽区域；于所述减宽区域内制备第一多晶硅结构，所述第一多晶硅结构为上窄下宽的多晶硅结构；对所述浅沟槽隔离进行填充并进行化学机械抛光处理，以使所述浅沟槽隔离的表面与所述减宽后的氮化硅结构的上表面位于同一平面；剥离所述减宽后的氮化硅结构，以形成沟槽；于所述沟槽内生长第二多晶硅结构，所述第二多晶硅结构与所述第一多晶硅结构形成正梯形浮栅；对所述浅沟槽隔离进行刻蚀，以使所述浅沟槽隔离的表面位于所述正梯形浮栅的上表面和下表面之间；于所述浅沟槽隔离的表面和所述正梯形浮栅的侧壁及表面上制备氧化硅阻挡层；于所述氧化硅阻挡层之上制备控制栅。

【技术特征摘要】
1.一种闪存存储单元制作方法，其特征在于，包括：于衬底中通过制备浅沟槽隔离以隔离出有源区，所述有源区上依次生长有遂穿氧化层和氮化硅结构；对所述氮化硅结构进行减宽处理，以形成减宽后的氮化硅结构和减宽区域；于所述减宽区域内制备第一多晶硅结构，所述第一多晶硅结构为上窄下宽的多晶硅结构；对所述浅沟槽隔离进行填充并进行化学机械抛光处理，以使所述浅沟槽隔离的表面与所述减宽后的氮化硅结构的上表面位于同一平面；剥离所述减宽后的氮化硅结构，以形成沟槽；于所述沟槽内生长第二多晶硅结构，所述第二多晶硅结构与所述第一多晶硅结构形成正梯形浮栅；对所述浅沟槽隔离进行刻蚀，以使所述浅沟槽隔离的表面位于所述正梯形浮栅的上表面和下表面之间；于所述浅沟槽隔离的表面和所述正梯形浮栅的侧壁及表面上制备氧化硅阻挡层；于所述氧化硅阻挡层之上制备控制栅。2.根据权利要求1所述的闪存存储单元制作方法，其特征在于，于衬底中通过制备浅沟槽隔离以隔离出有源区，所述有源区上依次生长有遂穿氧化层和氮化硅结构，具体包括：于衬底之上依次生长遂穿氧化层和氮化硅层，所述遂穿氧化层和所述氮化硅层形成硬掩膜层；以所述硬掩膜层为掩膜，于所述衬底中制备多个浅沟槽，所述氮化硅层形成氮化硅结构；于所述多个浅沟槽内形成浅沟槽隔离以隔离出有源区，所述浅沟槽隔离的表面与所述氮化硅结构的上表面位于同一平面；对所述浅沟槽隔离进行回刻蚀，以使所述浅沟槽隔离的表面与所述氮化硅结构的下表面位于同一平面。3.根据权利要求1所述的闪存存储单元制作方法，其特征在于，于所述减宽区域内制备第一多晶硅结构，所述第一多晶硅结构为上窄下宽的多晶硅结构，具体包括：于所述减宽后的氮化硅结构的表面和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钊，熊涛，许毅胜，舒清明，
申请(专利权)人：上海格易电子有限公司，北京兆易创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31