L型字线间隙壁的结构及其制造方法技术

一种Ｌ型字线（ＷｏｒｄＬｉｎｅ）间隙壁的结构及其制造方法，此Ｌ型字线间隙壁应用于制造分离式栅极（ＳｐｌｉｔＧａｔｅ）的闪存（ＦｌａｓｈＭｅｍｏｒｙ）中，利用Ｌ型字线间隙壁与双层介电质间隙壁形成于闪存结构的两侧，不仅可以控制Ｌ型字线间隙壁的信道长度（ＣｈａｎｎｅｌＬｅｎｇｔｈ），而且在形成金属硅化层后，更提供栅极（Ｇａｔｅ）与漏极（Ｄｒａｉｎ）之间有良好的电性隔离，借此以制造尺寸更小且优良率更高的闪存器件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于L型字线(Word Line)间隙壁的结构及其制造方法，特别是有关于闪存(Flash Memory)中制造，以提供栅极(Gate)与漏极(Drain)间有良好的电性隔离，但其应用不限于本领域。附图说明图1a至图1h所绘示为一般闪存中字线间隙壁的制造方法的流程上视图，而图2a至图2h所绘示为一般对照图1a至图1h闪存中字线间隙壁的制造方法的流程剖面图。请同时参照图1a与图2a，图2a为图1a沿I-I剖面线的结构剖面图。首先，提供衬底110，并在衬底110上形成氮化硅层(图未绘示)，此氮化硅层的厚度约为1600，再进行定义步骤以在衬底110上定义出浅沟渠隔离116。接着，移除此氮化硅层，并形成浮栅极氧化层112与多晶硅层114以覆盖在衬底110上，其结构如图2a所示。其中，浮栅极氧化层112的厚度约为80，而多晶硅层114的厚度约为800。之后，可依闪存晶体需要，再进行其它例如使基本晶体(Cell)自行对准(Self-Aligned)扩散(Diffusion)等制作工艺。然后，请同时参照图1b与图2b，图2b为图1b沿II-II剖面线的结构剖面图。其中，形成氮化硅层118在上述图2a的结构上，此氮化硅层118的厚度约为2500。接着，形成光阻层120于氮化硅层118上，并利用光阻层120以定义出开口122，此开口122用来定义基本晶体的位置。在此形成开口122的定义步骤中，去除了部分的氮化硅层118与蚀刻部分的多晶硅层114，借此以在多晶硅层114的表面形成具有两侧略微倾斜的凹洞123，其结构如图2b所示。之后，请同时参照图1c与图2c，图2c为图1c沿III-III剖面线的结构剖面图。移除图2b的结构中的光阻层120后，于开口122的位置形成氧化层124，此氧化层124的厚度约为3000。接着，并利用如化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)使氧化层124表面平坦化。随后，形成光阻层126，并利用此光阻层126以定义出共同源极区域(Common Source Area)128。此共同源极区域128的定义步骤，去除了氧化层124间的氮化硅层118、多晶硅层114与浮栅极氧化层112，并暴露出部分的衬底110表面，其结构如图2c所示。随后，请同时参照图1d与图2d，图2d为图1d沿IV-IV剖面线的结构剖面图。移去图2c结构中的光阻层126，并在共同源极区域128两侧的氧化层124壁上，形成另一层氧化层，此氧化层的厚度约为500。随后，再进行非等向性蚀刻步骤将氧化层蚀刻成氧化硅间隙壁130，并暴露出部分的衬底110表面，其中氧化硅间隙壁130用以隔离浮栅极氧化层112与后续形成的多晶硅层132。接着，形成多晶硅层132将共同源极区域128填满，此多晶硅层132的厚度约为3000。之后，再利用如化学机械研磨法使多晶硅层132表面平坦化，所形成的结构如图2d所示。此时，已完成了闪存中源极区域的内联机。接着，请同时参照图1e与图2e，图2e为图1e沿V-V剖面线的结构剖面图。其中，将图2d结构中的多晶硅层132表面氧化，以形成氧化层133，此氧化层133的厚度约为200。接着，将氮化硅层118与部分多晶硅层114、浮栅极氧化层112去除，以形成凸形结构134。随后，形成氧化层136以覆盖上述的凸形结构134，此氧化层136的厚度约为170。之后，共形地形成多晶硅层138以覆盖氧化层136，此多晶硅层138的厚度约为2000，其结构如图2e所示。然后，请同时参照图1f与图2f，其中图2f为图1f沿VI-VI剖面线的结构剖面图。进行非等向性蚀刻步骤，使图2e结构中的多晶硅层138形成字线间隙壁140于凸形结构134的两侧，且其轮廓(Profile)为弧形，形成如图2f的结构。接着，请同时参照图1g与图2g，其中图2g为图1g沿VII-VII剖面线的结构剖面图。形成介电层(图未绘示)于上述图2f结构上，此介电层的厚度约为2000，其材质例如为氮化硅，并进行非等向性蚀刻步骤以将介电层蚀刻成介电质间隙壁142，且暴露出另一部分的衬底110表面，其中此介电质间隙壁142位在字线间隙壁140的上下边，如图2g所示的结构。之后，请同时参照图1h与图2h，其中，图2h为图1h沿VIII-VIII剖面线的结构剖面图。在图2g结构上，形成自行对准金属硅化(Salicide)层144于暴露的字线间隙壁140上与暴露的另一部分的衬底110上，以形成漏极于衬底110中。如此便完成闪存的制造。如上述一般闪存中字线间隙壁的制造方法，其在凸形结构143上共形地覆盖一层多晶硅层138，并利用非等向性蚀刻以形成凸形结构134两侧的字线间隙壁140。由于多晶硅层138的形成表面厚度不均匀加上非等向性蚀刻的作用，因此，所形成的字线间隙壁140的轮廓为弧形，这会衍生出下述问题。首先，如图2h所示的结构，后续形成的介电质间隙壁142的宽度与高度y1不足以使字线间隙壁140表面的金属硅化层144(即栅极)与衬底110表面的金属硅化层144(即漏极)有良好的电性隔离，容易造成栅极与漏极桥接(Bridge)的缺点而降低晶体优良率。其次，字线间隙壁140的信道长度(Channel Length；即长度x1)不易控制，尤其蚀刻时间会影响到信道长度与字线间隙壁140的轮廓。举例来说，倘若字线间隙壁140的轮廓太陡峭，后续形成的介电质间隙壁142的高度、宽度与量不足，就会增加栅极与漏极桥接的机会。因此，当闪存的尺寸日益缩小之际，利用一般闪存的制造方法不易获致尺寸更小的字线。由于在一般制造闪存时，介电质间隙壁最好有足够的高度与宽度，才能达到金属硅化层间有良好的电性隔离。因此，有必要提供更佳形状的字线间隙壁的结构及其制造方法，以降低栅极与漏极桥接的机率，并制作优良率较高的闪存晶体。因此，本专利技术的主要目的之一为提供一种L型字线间隙壁的制造方法，其用于制造闪存，可使制造出来的字线间隙壁具有L型的结构，以利于后续介电质间隙壁的制作。本专利技术的另一目的为提供一种L型字线间隙壁的制造方法，其利用双层介电质间隙壁，借此以使栅极与漏极间有良好的电性隔离。本专利技术的又一目的为提供一种L型字线间隙壁的结构，其L型字线间隙壁的信道长度可以控制，因此能满足尺寸更小的字线的需求，更提高产品优良率。根据以上所述的目的，本专利技术提供了一种L型字线间隙壁的制造方法，至少包括提供具有预设结构在其上的衬底；接着，共形地形成多晶硅层以覆盖衬底与预设结构，其中此多晶硅层具有横向部分与垂直部分；然后，形成第一介电质间隙壁于多晶硅层的横向部分上且贴于多晶硅层的垂直部分上；之后，以第一介电质间隙壁为罩幕，选择性蚀刻多晶硅层，使多晶硅层形成字线间隙壁于预设结构的两侧，并暴露出部分的衬底，其中字线间隙壁的轮廓为L型；以及形成第二介电质间隙壁于衬底上且贴于第一介电质间隙壁与字线间隙壁的两侧。根据以上所述的目的，本专利技术还提供了一种L型字线间隙壁的结构，至少包括衬底，其中于衬底上至少设有预设结构；L型字线间隙壁位于预设结构的两侧，其中L型字线间隙壁的垂直部分贴于预设结构的侧壁上，且L型字线间隙壁的横向部分位于衬底上；第一介电质间隙壁位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｌ型字线间隙壁的制造方法，其特征在于：至少包括： 提供一衬底，其中该衬底上具有一预设结构在该衬底上； 共形地形成一多晶硅层以覆盖该衬底与该预设结构，其中该多晶硅层具有一横向部分与一垂直部分； 形成一第一介电质间隙壁于该多晶硅层的该横向部分上且贴于该多晶硅层的该垂直部分上； 以该第一介电质间隙壁为一罩幕，进行一蚀刻步骤使该多晶硅层转变成该Ｌ型字线间隙壁，其中该Ｌ型字线间隙壁位于该预设结构的两侧，并暴露出部分的该衬底； 形成一第二介电质间隙壁于该衬底上且贴于该第一介电质间隙壁与该Ｌ型字线间隙壁的两侧，并暴露出部分的该Ｌ型字线间隙壁。

【技术特征摘要】
1.一种L型字线间隙壁的制造方法，其特征在于至少包括提供一衬底，其中该衬底上具有一预设结构在该衬底上；共形地形成一多晶硅层以覆盖该衬底与该预设结构，其中该多晶硅层具有一横向部分与一垂直部分；形成一第一介电质间隙壁于该多晶硅层的该横向部分上且贴于该多晶硅层的该垂直部分上；以该第一介电质间隙壁为一罩幕，进行一蚀刻步骤使该多晶硅层转变成该L型字线间隙壁，其中该L型字线间隙壁位于该预设结构的两侧，并暴露出部分的该衬底；形成一第二介电质间隙壁于该衬底上且贴于该第一介电质间隙壁与该L型字线间隙壁的两侧，并暴露出部分的该L型字线间隙壁。2.如权利要求1所述的L型字线间隙壁的制造方法，其特征在于其中该第一介电质间隙壁与该第二介电质间隙壁的材质选自于由氮化硅(Si3N4)、四乙基邻硅酸盐(Tetraethylorthosilicate；TEOS)以及高温氧化物(High Temperature Oxide；HTO)所组成的一族群。3.如权利要求1所述的L型字线间隙壁的制造方法，其特征在于其中该第二介电质间隙壁的一高度约低于该第一介电质间隙壁的一高度。4.如权利要求1所述的L型字线间隙壁的制造方法，其特征在于其中该多晶硅层的一厚度小于2000。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳达，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]