存储器结构及其形成方法技术

一种存储器结构及其形成方法，存储器结构包括：衬底；位于衬底上且相互分立的若干复合结构，相邻复合结构之间具有第一开口，复合结构包括第一导电结构、位于第一导电结构两侧的浮栅结构、位于浮栅结构上的擦除栅结构、位于擦除栅结构上的第一隔离结构、第二隔离结构、以及第三隔离结构，第二隔离结构位于第一导电结构与浮栅结构、擦除栅结构和第一隔离结构之间，第三隔离结构位于第一隔离结构、擦除栅结构和浮栅结构的侧壁面，且第一开口的内壁面暴露出第三隔离结构的侧壁面和衬底的表面；位于衬底内的若干相互独立的源极掺杂区，源极掺杂区与第一导电结构及浮栅结构的底面接触；位于第一开口内的字线结构。从而，提高了存储器结构的性能和集成度。构的性能和集成度。构的性能和集成度。

Memory structure and its forming method

【技术实现步骤摘要】
存储器结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种存储器结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]快闪存储器以其便捷，存储密度高，可靠性好等优点成为非挥发性存储器中研究的热点。从二十世纪八十年代第一个快闪存储器问世以来，随着技术的发展和各类电子产品对存储的需求，快闪存储器被广泛用于手机，笔记本，掌上电脑和U盘等移动和通讯设备中。
[0003]快闪存储器为一种非易失性存储器，其运作原理是通过改变晶体管或存储单元的临界电压来控制门极通道的开关以达到存储数据的目的，使存储在存储器中的数据不会因电源中断而消失。如今快闪存储器己经占据了非挥发性半导体存储器的大部分市场份额，成为发展最快的非挥发性半导体存储器，目前适用比较广的快闪存储器为分栅结构。
[0004]然而，现有技术的快闪存储器的性能和可靠性仍然有待改善。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种存储器结构及其形成方法，以提高快闪存储器的性能和集成度。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种存储器结构，包括：衬底；位于所述衬底上且相互分立的若干复合结构，相邻的所述复合结构之间具有第一开口，所述复合结构包括第一导电结构、位于所述第一导电结构两侧的浮栅结构、位于所述浮栅结构上的擦除栅结构、位于所述擦除栅结构上的第一隔离结构、第二隔离结构、以及第三隔离结构，所述第二隔离结构位于所述第一导电结构与所述浮栅结构、擦除栅结构和第一隔离结构之间，所述第三隔离结构位于所述第一隔离结构、擦除栅结构和浮栅结构的侧壁面，并且，所述第一开口的内壁面暴露出所述第三隔离结构的侧壁面和所述衬底的表面；位于所述衬底内的若干相互独立的源极掺杂区，所述源极掺杂区与所述第一导电结构及所述浮栅结构的底面接触；位于所述第一开口内的字线结构。
[0007]可选的，所述浮栅结构包括：浮栅介电层、以及位于所述浮栅介电层上的浮栅极。
[0008]可选的，所述擦除栅结构包括：隧穿介电层、以及位于所述隧穿介电层上的擦除栅极。
[0009]可选的，所述擦除栅极的宽度小于所述浮栅结构的宽度。
[0010]可选的，与所述第三隔离结构相邻的所述擦除栅结构的侧壁中，所述擦除栅极的侧壁相对所述隧穿介电层的侧壁凹陷。
[0011]可选的，所述第三隔离结构包括：位于所述第一隔离结构和所述擦除栅极的侧壁面的第一侧墙，以及位于所述第一侧墙、隧穿介电层和浮栅结构的侧壁面的第二侧墙，并且，所述第一开口暴露出所述第二侧墙的侧壁面。
[0012]可选的，还包括：位于所述第二隔离结构与第一导电结构之间的第一保护层。
[0013]可选的，所述第一保护层的材料包括：多晶硅或氮化硅。
[0014]可选的，还包括：位于所述第一导电结构顶面的接触层。
[0015]可选的，还包括：位于所述第一导电结构顶面的第二保护层。
[0016]可选的，所述字线结构包括：位于所述第一开口内壁面的字线介电膜、以及分别位于所述字线介电膜的相对的侧壁面的2个字线膜，所述2个字线膜之间具有字线开口，所述字线开口暴露出所述2个字线膜的侧壁面、以及第一开口底面上的字线介电膜的部分表面。
[0017]可选的，还包括：位于所述字线膜侧壁面的第三侧墙。
[0018]可选的，还包括：位于若干复合结构上和所述字线结构上的层间介电层，所述层间介电层的表面高于所述复合结构的顶面；位于层间介电层内的若干位线，所述位线还位于所述字线开口内。
[0019]相应的，本专利技术的技术方案还提供一种存储器结构的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成相互分立的若干复合结构，相邻的所述复合结构之间具有第一开口，所述复合结构包括第一导电结构、位于所述第一导电结构两侧的浮栅结构、位于所述浮栅结构上的擦除栅结构、位于所述擦除栅结构上的第一隔离结构、第二隔离结构、以及第三隔离结构，所述第二隔离结构位于所述第一导电结构与所述浮栅结构、擦除栅结构和第一隔离结构之间，所述第三隔离结构位于所述第一隔离结构、擦除栅结构和浮栅结构的侧壁面，并且，所述第一开口的内壁面暴露出所述第三隔离结构的侧壁面和所述衬底的表面；形成所述复合结构的过程中，在所述衬底内形成若干相互独立的源极掺杂区，所述源极掺杂区与所述第一导电结构及所述浮栅结构的底面接触；形成所述复合结构之后，在所述第一开口内形成字线结构。
[0020]可选的，所述若干复合结构的形成方法包括：在所述衬底上形成初始浮栅层、位于所述初始浮栅层上的初始擦除栅层、以及位于所述初始擦除栅层上的掩膜层，所述掩膜层内具有若干掩膜开口，所述掩膜开口暴露出初始擦除栅层的部分表面；在所述掩膜开口的侧壁面形成所述第一隔离结构；以所述掩膜层和所述第一隔离结构为掩膜，刻蚀所述初始擦除栅层和所述初始浮栅层，直至暴露所述衬底的表面，在所述初始擦除栅层和初始浮栅层内形成第三开口；在所述第一隔离结构和第三开口的侧壁面形成所述第二隔离结构；形成所述第二隔离结构之后，在所述掩膜开口和所述第三开口内形成所述第一导电结构、以及位于所述第一导电结构顶面的第二保护层。
[0021]可选的，还包括：在形成第二隔离结构的过程中，在所述第二隔离结构的侧壁面形成第一保护层。
[0022]可选的，所述第二隔离结构和所述导电侧墙膜的形成方法包括：在所述掩膜层表面、所述第一隔离结构表面、以及所述第三开口的内壁面形成第二隔离结构材料膜；在所述第二隔离结构材料膜表面形成第一保护材料膜；采用各向异性的刻蚀工艺，刻蚀所述第一保护材料膜和第二隔离结构材料膜，直至暴露出所述掩膜层的顶面和第三开口的底面。
[0023]可选的，形成所述复合结构的过程中，在所述衬底内形成若干相互独立的源极掺杂区的方法包括：在形成所述第一导电结构之前，以所述掩膜层、所述第一隔离结构和所述第二隔离结构为掩膜，对所述第三开口底部暴露的衬底进行离子注入，并使注入的离子扩散至所述第三开口两侧的初始浮栅层下方的衬底内。
[0024]可选的，所述若干复合结构的形成方法还包括：在形成所述第一导电结构和第二
保护层之后，去除所述掩膜层；在去除所述掩膜层之后，根据所述第二保护层和第一隔离结构图形化所述初始擦除栅层，形成擦除栅结构；在形成所述擦除栅结构之后，根据所述第二保护层和第一隔离结构图形化所述初始浮栅层，形成浮栅结构。
[0025]可选的，所述初始擦除栅层包括：初始隧穿介电层、以及位于所述初始隧穿介电层上的初始擦除栅极层；所述擦除栅结构包括：隧穿介电层、以及位于所述隧穿介电层上的擦除栅极。
[0026]可选的，所述第三隔离结构包括：位于所述第一隔离结构和所述擦除栅极的侧壁面的第一侧墙；位于所述第一侧墙、所述隧穿介电层和所述浮栅结构的侧壁面的第二侧墙，并且，所述第一开口暴露出所述第二侧墙的侧壁面。
[0027]可选的，所述第三隔离结构的形成方法包括：在根据所述第二保护层和第一隔离结构图形化所述初始擦除栅层，形成擦除栅结构的过程中，形成所述第一侧墙；在形成所述浮栅结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器结构，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底上且相互分立的若干复合结构，相邻的所述复合结构之间具有第一开口，所述复合结构包括第一导电结构、位于所述第一导电结构两侧的浮栅结构、位于所述浮栅结构上的擦除栅结构、位于所述擦除栅结构上的第一隔离结构、第二隔离结构、以及第三隔离结构，所述第二隔离结构位于所述第一导电结构与所述浮栅结构、擦除栅结构和第一隔离结构之间，所述第三隔离结构位于所述第一隔离结构、擦除栅结构和浮栅结构的侧壁面，并且，所述第一开口的内壁面暴露出所述第三隔离结构的侧壁面和所述衬底的表面；位于所述衬底内的若干相互独立的源极掺杂区，所述源极掺杂区与所述第一导电结构及所述浮栅结构的底面接触；位于所述第一开口内的字线结构。2.如权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，所述浮栅结构包括：浮栅介电层、以及位于所述浮栅介电层上的浮栅极。3.如权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，所述擦除栅结构包括：隧穿介电层、以及位于所述隧穿介电层上的擦除栅极。4.如权利要求3所述的存储器结构，其特征在于，所述擦除栅极的宽度小于所述浮栅结构的宽度。5.如权利要求4所述的存储器结构，其特征在于，与所述第三隔离结构相邻的所述擦除栅结构的侧壁中，所述擦除栅极的侧壁相对所述隧穿介电层的侧壁凹陷。6.如权利要求3所述的存储器结构，其特征在于，所述第三隔离结构包括：位于所述第一隔离结构和所述擦除栅极的侧壁面的第一侧墙，以及位于所述第一侧墙、隧穿介电层和浮栅结构的侧壁面的第二侧墙，并且，所述第一开口暴露出所述第二侧墙的侧壁面。7.如权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，还包括：位于所述第二隔离结构与第一导电结构之间的第一保护层。8.如权利要求7所述的存储器结构，其特征在于，所述第一保护层的材料包括：多晶硅或氮化硅。9.如权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，还包括：位于所述第一导电结构顶面的接触层。10.如权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，还包括：位于所述第一导电结构顶面的第二保护层。11.如权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，所述字线结构包括：位于所述第一开口内壁面的字线介电膜、以及分别位于所述字线介电膜的相对的侧壁面的2个字线膜，所述2个字线膜之间具有字线开口，所述字线开口暴露出所述2个字线膜的侧壁面、以及第一开口底面上的字线介电膜的部分表面。12.如权利要求11所述的存储器结构，其特征在于，还包括：位于所述字线膜侧壁面的第三侧墙。13.如权利要求11所述的存储器结构，其特征在于，还包括：位于若干复合结构上和所述字线结构上的层间介电层，所述层间介电层的表面高于所述复合结构的顶面；位于层间介电层内的若干位线，所述位线还位于所述字线开口内。
14.一种存储器结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上形成相互分立的若干复合结构，相邻的所述复合结构之间具有第一开口，所述复合结构包括第一导电结构、位于所述第一导电结构两侧的浮栅结构、位于所述浮栅结构上的擦除栅结构、位于所述擦除栅结构上的第一隔离结构、第二隔离结构、以及第三隔离结构，所述第二隔离结构位于所述第一导电结构与所述浮栅结构、擦除栅结构和第一隔离结构之间，所述第三隔离结构位于所述第一隔离结构、擦除栅结构和浮栅结构的侧壁面，并且，所述第一开口的内壁面暴露出所述第三隔离结构的侧壁面和所述衬底的表面；形成所述复合结构的过程中，在所述衬底内形成若干相互独立的源极掺杂区，所述源极掺杂区与所述第一导电结构及所述浮栅结构的底面接触；形成所述复合结构之后，在所述第一开口内形成字线结构。15.如权利要求14所述的存储器结构的形成方法，其特征在于，所述若干复合结构的形成方法包括：在所述衬底上形成初始浮栅层、位于所述初始浮栅层上的初始擦除栅层、以及位于所述初始擦除栅层上的掩膜层，所述掩膜层内具有若干掩膜开口，所述掩膜开口暴露出初始擦除栅层的部分表面；在所述掩膜开口的侧壁面形成所述第一隔离结构；以所述掩膜层和所述第一隔离结构为掩膜，刻蚀所述初始擦除栅层和所述初始浮栅层，直至暴露所述衬底的表面，在所述初始擦除栅层和初始浮栅层内形成第三开口；在所述第一隔离结构和第三开口的侧壁面形成所述第二隔离结构；形成所述第二隔离结构之后，在所述掩膜开口和所述第三开口内形成所述第一导电结构、以及位于所述第一导电结构顶面的第二保护层。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰寒，于涛，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：