闪存存储结构及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种闪存存储结构及其制造方法。该方法包括：在衬底结构上淀积多晶硅层；利用所述多晶硅层形成浮栅和覆盖在浮栅上的场氧结构；在所述浮栅底部的边角处形成保护侧墙；在场氧结构及浮栅上形成隧穿氧化层；在所述隧穿氧化层上形成控制栅。上述闪存存储结构及方法，通过在浮栅底部边角处形成保护侧墙，在后续形成隧穿氧化层后，即使经历多次湿法腐蚀，隧穿氧化层的底部边角处被腐蚀，也会被保护侧墙阻止进一步腐蚀。控制栅不会形成尖角，可以有效地防止电子反隧穿。进一步地，保护侧墙采用不易被电子隧穿的氮化硅材料，也可以有效防止电子反隧穿。所形成的半导体器件擦除更加稳定。

Flash memory storage structure and its manufacturing method

The invention relates to a flash memory structure and a manufacturing method thereof. The method includes the deposition of the polysilicon layer on the substrate structure, the formation of a floating gate with the polysilicon layer and the field oxygen structure on the floating gate, the protective side wall at the edge angle at the bottom of the floating gate, the formation of the tunneling oxide layer on the present oxygen structure and the floating gate, and the formation of a control grid on the tunneling oxide layer. The above flash memory storage structure and method form a protective side wall at the bottom corner of the floating gate. After the subsequent formation of the tunnel oxide layer, even through a number of wet etching, the bottom corner of the tunnel oxide layer is corroded, and the side wall will be protected from further corrosion. The control grid will not form sharp corners, which can effectively prevent electronic anti tunneling. Further, the protective sidewall uses silicon nitride material which is not easy to be electronically tunnled, and it can also effectively prevent electronic anti tunneling. The semiconductor device erasure is more stable.

【技术实现步骤摘要】
闪存存储结构及其制造方法
本专利技术涉及半导体存储
，特别是涉及一种闪存存储结构及其制造方法。
技术介绍
半导体存储器件的基本单位为可以表示0和1两种状态的半导体结构，一般地，都采用半导体器件常见的MOS结构。传统的闪存(FLASH存储)的基本结构大都是在MOS结构中加入浮栅存储或释放电荷以实现表示0和1两种状态。图1为采用具有浮栅的基本结构形成的存储器的原理图。如图2a所示，是这种基本存储单元的结构示意图。该基本存储单元10包括衬底结构15、设于衬底15上的多晶硅浮栅11、形成在浮栅11上的场氧结构12、覆盖在浮栅11和场氧结构12上的隧穿氧化层13、以及覆盖在隧穿氧化层13上的多晶硅控制栅14。其中，浮栅11具有尖端111。在对该基本存储单元10进行擦除时，是在控制栅14上加高压，使浮栅11尖端放电。浮栅11中存储的电子从隧穿氧化层13穿透到控制栅14，改变基本存储单元10的存储状态，达到擦除的目的。可以理解的是，隧穿氧化层13越薄，电子越容易发生隧穿。然而在该基本存储单元10的制程中，形成浮栅11后会进一步形成覆盖有隧穿氧化层13的中间结构。此后该中间结构会经历多次湿法腐蚀工艺。由于湿法腐蚀的不稳定性，在隧穿氧化层13的底部的边角处会相对其他地方腐蚀得更多，因此在后续形成控制栅14的过程中，控制栅14在该处形成尖角141，如图2b所示。电子很容易从控制栅14隧穿进入浮栅11(该过程称为反隧穿)，导致擦除不稳定。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种闪存存储结构的制造方法，其可以消除浮栅底部边角处的过刻蚀，提高擦除的稳定性。一种闪存存储结构的制造方法，包括：在衬底结构上淀积多晶硅层；利用所述多晶硅层形成浮栅和覆盖在浮栅上的场氧结构；对所述浮栅底部的边角处形成保护侧墙；在场氧结构及浮栅上形成隧穿氧化层；在所述隧穿氧化层上形成控制栅。在其中一个实施例中，所述对所述浮栅底部的边角处形成保护侧墙的步骤包括：在形成浮栅和场氧结构后的中间结构上沉积隔离层；所述隔离层覆盖场氧结构、浮栅的侧墙以及未覆盖浮栅的衬底结构上；去除部分隔离层并仅保留位于浮栅底部的边角处的保护侧墙。在其中一个实施例中，去除部分所述隔离层时采用干法刻蚀和自对准。在其中一个实施例中，所述隔离层采用氮化硅材料。在其中一个实施例中，所述利用所述多晶硅层形成浮栅和覆盖在浮栅上的场氧结构的步骤包括：在所述多晶硅层上形成掩膜层；图形化所述掩膜层形成浮栅窗口露出部分多晶硅层；在所述浮栅窗口内进行氧化生长形成场氧结构；去除所述掩膜层并刻蚀场氧结构覆盖区域之外的多晶硅层以形成浮栅。在其中一个实施例中，去除所述掩膜层并干法蚀刻多晶硅层以形成浮栅。一种闪存存储结构，包括：衬底结构；浮栅，形成在所述衬底结构上；场氧结构，覆盖在所述浮栅上；保护侧墙，位于所述浮栅底部的边角处；隧穿氧化层，形成在所述浮栅和场氧结构上；控制栅，形成在所述隧穿氧化层上。在其中一个实施例中，所述保护侧墙为减弱电子隧穿的材料。在其中一个实施例中，所述保护侧墙为氮化硅材料。在其中一个实施例中，所述保护侧墙覆盖在浮栅侧墙上的部分的高度为浮栅侧墙高度的1/5～1/2。上述实施例的闪存存储结构及方法，通过在浮栅底部边角处形成保护侧墙，后续形成隧穿氧化层后，即使经历多次湿法腐蚀，隧穿氧化层的底部边角处被腐蚀，也会被保护侧墙阻止进一步腐蚀。控制栅不会形成尖角，可以有效地防止电子反隧穿。进一步地，保护侧墙采用不易被电子隧穿的材料，也可以有效防止电子反隧穿。因此所形成的半导体器件擦除更加稳定。附图说明图1为采用具有浮栅的基本结构形成的存储器的原理图；图2a为图1中的基本存储单元的结构示意图；图2b为图1中的基本存储单元在出现湿法刻蚀缺陷时的结构示意图；图3为一实施例的闪存存储结构的制造方法流程图；图4a～图4e为图3所示流程中各步骤处理后的中间结构示意图；图5为形成浮栅的流程图；图6a～图6c及图4b为图5所示流程中各步骤处理后的中间结构示意图；图7为在中间结构上沉积隔离层后所形成的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例进行进一步说明。图3为一实施例的闪存存储结构的制造方法流程图。该方法包括以下步骤S110～S150。图4a～图4e为各步骤处理后的中间结构示意图。步骤S110：在衬底结构100上淀积多晶硅层200。衬底结构100包括衬底、在衬底上形成的源极区、漏极区和沟道区，且沟道区上方具有栅氧层，为简单起见，这些细节结构在图4a～4e中未明确示出，仅以整个衬底结构100来表示。本步骤是在完成衬底结构100之后的工序。本步骤处理后形成的结构如图4a所示。步骤S120：利用所述多晶硅层200形成浮栅210和覆盖在浮栅上的场氧结构220。多晶硅层200经过处理，形成浮栅210和场氧结构220。本步骤处理后形成的结构如图4b所示。由于后续湿法清洗由经过很多步湿法工艺，导致后续的隧穿氧化层220底部边角处内凹、甚至浮栅210的底部的边角处内凹，因此需要执行以下步骤S130。步骤S130：对所述浮栅210底部的边角处形成保护侧墙610。本步骤处理后形成的结构如图4c所示。步骤S140：在场氧结构220及浮栅210上形成隧穿氧化层。隧穿氧化层300为二氧化硅层，可以采用淀积的方式形成。本步骤处理后形成的结构如图4d所示。步骤S150：在所述隧穿氧化层300上形成控制栅400。本步骤处理后形成的结构如图4e所示。上述实施例的方法，通过在浮栅210底部边角处形成保护侧墙610，在后续形成隧穿氧化层220后，即使经历多次湿法腐蚀，隧穿氧化层220的底部边角处被腐蚀，也会被保护侧墙610阻止进一步腐蚀。控制栅400不会形成尖角，可以有效地防止电子反隧穿。进一步地，保护侧墙610采用不易被电子隧穿的氮化硅材料，也可以有效防止电子反隧穿。因此所形成的半导体器件擦除更加稳定。在一个实施例中，如图5所示，上述步骤S120可以包括以下子步骤S121～S124。图6a～图6c及图4b为各步骤处理后的中间结构示意图。子步骤S121：在所述多晶硅层200上形成掩膜层500。所述掩膜层500可以为氮化硅(SiN)层。本步骤处理后形成的结构如图6a所示。子步骤S122：图形化所述掩膜层500形成浮栅窗口510露出部分多晶硅层。本步骤处理后形成的结构如图6b所示。子步骤S123：在所述浮栅窗口内进行氧化生长形成场氧结构。本步骤在生长场氧结构的同时，可以形成浮栅的尖端。本步骤处理后形成的结构如图6c所示。子步骤S124：去除所述掩膜层并刻蚀场氧结构覆盖区域之外的多晶硅层以形成浮栅。本步骤处理后形成的结构如图4b所示。在一个实施例中，上述步骤S130可以包括以下子步骤S131～S132。以下结合图4b、图7和图4c进行说明。步骤S131：在形成浮栅和场氧结构后的中间结构上沉积隔离层。该中间结构如图4b所示。经过本步骤处理后，如图7所示，该隔离层600覆盖场氧结构220、浮栅210的侧墙以及未覆盖浮栅210的衬底结构100上。该隔离层500可以采用氮化硅材料。可以理解，经过沉积隔离层，浮栅210的边角处也会有部分隔离层。步骤S132：去除部分隔离层并仅保留位于浮栅边角处的隔离层形成保护侧墙。去除的部分隔离层包括覆盖在场氧结构表面的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闪存存储结构的制造方法，包括：在衬底结构上淀积多晶硅层；利用所述多晶硅层形成浮栅和覆盖在浮栅上的场氧结构；对所述浮栅底部的边角处形成保护侧墙；在场氧结构及浮栅上形成隧穿氧化层；在所述隧穿氧化层上形成控制栅。

【技术特征摘要】
1.一种闪存存储结构的制造方法，包括：在衬底结构上淀积多晶硅层；利用所述多晶硅层形成浮栅和覆盖在浮栅上的场氧结构；对所述浮栅底部的边角处形成保护侧墙；在场氧结构及浮栅上形成隧穿氧化层；在所述隧穿氧化层上形成控制栅。2.根据权利要求1所述的闪存存储结构的制造方法，其特征在于，所述对所述浮栅底部的边角处形成保护侧墙的步骤包括：在形成浮栅和场氧结构后的中间结构上沉积隔离层；所述隔离层覆盖场氧结构、浮栅的侧墙以及未覆盖浮栅的衬底结构上；去除部分隔离层并仅保留位于浮栅底部的边角处的保护侧墙。3.根据权利要求2所述的闪存存储结构的制造方法，其特征在于，去除部分所述隔离层时采用干法刻蚀和自对准。4.根据权利要求2所述的闪存存储结构的制造方法，其特征在于，所述隔离层采用氮化硅材料。5.根据权利要求1所述的闪存存储结构的制造方法，其特征在于，所述利用所述多晶硅层形成浮栅和覆盖在浮栅上的场氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志彬，刘涛，张松，金炎，王德进，
申请(专利权)人：无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32