【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半导体集成电路制造方法，特别涉及一种超级闪存(superflash,sf)。本专利技术还涉及一种超级闪存的制造方法。
技术介绍
1、在半导体集成工艺中，一个完整芯片往往包括了数以百万的电子器件，而随着工艺的发展以及不断提升的应用要求，集成电路向微细化、多层化、平坦化、薄型化发展，而超大规模的集成电路中，仅仅几毫米的硅片上设计出上百万晶体管。而且随着对功能和速度的进一步提高，器件的尺寸也在进一步缩小，集成度也在进一步提高。
2、在基于38纳米节点的新型sf结构(38sf)存储器中,由于其特殊的结构其操作特点，使其表现出强于传统存储器的优点，如存储容量大，漏电小，集成度高等一系列优点。如图1所示，是现有超级闪存的结构示意图；现有超级闪存包括：
3、形成于半导体衬底101表面上的源区102。
4、由tin层组成的浮栅(fg)105以及控制栅107都形成于源区102的顶部。通常，浮栅105和控制栅107形成于所述第一栅极沟槽103中。
5、所述第一栅极沟槽103形成于源区102顶部且所述第一栅极沟槽103的底部表面低于所述半导体衬底101的顶部表面以及所述第一栅极沟槽103的顶部表面高于所述半导体衬底101的顶部表面。
6、所述半导体衬底101包括硅衬底。
7、所述源区102形成于所述第一栅极沟槽103底部的所述半导体衬底101表面区域中。
8、通常，在垂直于图1的剖面对应的纸面方向上，不同超级闪存的存储单元的所述源区102连接在一起并
9、所述控制栅107通常采用钨栅。所述控制栅107和底部的所述源区102直接接触。
10、在所述浮栅105的第一侧面和所述第一栅极沟槽103的侧面以及底部表面之间形成有氧化层104。所述浮栅105和所述半导体衬底101之间形成的栅介质层由所述氧化层104组成。
11、在所述浮栅105的第二侧面和所述控制栅107的侧面之间形成有氧化层106。
12、所述浮栅105的顶端高于所述控制栅107的顶部表面。
13、两个字线栅108对称设置在所述第一栅极沟槽103两侧的所述半导体衬底101上，所述字线栅108和所述半导体衬底101之间隔离有第一栅介质层(未显示)。图1中，显示了两个单元(cell)结构形成的单元组合结构，其中lcell表示一个单元结构的长度。
14、在所述第一栅极沟槽103的侧面和所述字线栅108的第二侧面之间隔离有第二介质层109，所述字线栅108和所述浮栅105之间的第一栅极间介质层由所述第二介质层109和所述氧化层104叠加而成。
15、在所述第一栅极沟槽103的顶部形成有擦除栅(erase gate，eg)113且所述擦除栅113覆盖的区域大于所述第一栅极沟槽103的形成区域；所述擦除栅113和底部的所述第一栅极间介质层、所述浮栅105、所述氧化层106和所述控制栅107之间隔离有第二栅极间介质层112。
16、通常，所述第二介质层109和所述第二栅极间介质层112都采用氧化层，故图1中所述第二介质层109、所述第二栅极间介质层112、所述氧化层104和所述氧化层106对应的图像都采用相同的点填充。
17、漏区111自对准形成在所述字线栅108的第一侧面的所述半导体衬底101表面区域中。通常，在所述字线栅108的第一侧面还形成有侧墙(未显示)，所述漏区111和所述字线栅108的第一侧面的侧墙自对准。在所述漏区111一侧还形成有轻掺杂漏区(ldd)110，所述轻掺漏区110和所述字线栅108的第一侧面自对准。
18、通常，所述字线栅108为多晶硅栅；所述擦除栅113为多晶硅栅。
19、图1中，现有超级闪存的编程(program)是采用源端辅助热载流子(hci)注入(sst)实现，如图1中的箭头线114所示，所述字线栅108使所述字线栅108所覆盖的沟道导通后，在所述源区103会加高电压，这样从和位线(bl)连接的所述漏区111的电子经过沟道后会加速进入到所述源区103，加速后的电子称为热电子，热电子会进入到所述浮栅105中，从而实现对浮栅的编程。
20、如图1中的箭头线115所示，图1所示的现有超级闪存的擦除(erase)是所述浮栅105的顶端的尖端放电实现。
21、38sf属于新型或非(nor)器件，其cell的擦除和编程能力是其成功的关键。理论仿真结果显示若fg的tin厚度为则只需8v则可实现电子擦除，但实际测试结果显示，擦除电压达16v时才有部分电子被擦除，其远超过最初的设计电压值，已经远远超出外围电路的承受能力，从而使得外围电路器件已无法承受。因此降低cell的擦除电压是提高38sf的擦除能力的关键。
22、另外，根据仿真的结果，若所述浮栅105的tin层的厚度为则erase电压为8v时即可达到fn隧穿(tunnel)的电场强度。但所述浮栅105的tin层的厚度是时，后续退火及应力的影响会引起tin层的形变及断裂。
23、从实际的切片结果来看，tin层的最小的厚度为时才能保证连续性。
24、此外，实际的测试结果显示，tin层的厚度时，其erase电压并无明显变化。其主要原因是由于tin顶端无法保持直角，理论上尖端放电的erase方式无法实现。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超级闪存，能在擦除时保证具有tin的浮栅实现良好的尖端放电，从而能改善器件的擦除性能。为此，本专利技术还提供一种超级闪存的制造方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的超级闪存的单元结构包括：字线栅、浮栅、控制栅和擦除栅。
3、所述控制栅形成于源区顶部且所述控制栅和所述源区接触。
4、所述浮栅包括位于所述控制栅侧面的第一tin层和形成于所述第一tin层顶部的第二多晶硅层。
5、所述第一tin层的底部表面和半导体衬底之间间隔有第一栅介质层。
6、所述第一tin层的顶部表面高于所述控制栅的顶部表面，所述第一tin层的第二侧面和邻近的所述控制栅的侧面之间间隔有第一栅间介质层。
7、所述第二多晶硅层和所述第一tin层电接触。
8、所述擦除栅位于所述第二多晶硅层顶部且所述擦除栅和所述浮栅之间间隔有第二栅间介质层。
9、所述第二多晶硅层的顶角比所述第一tin层的顶角尖，擦除时，所述第二多晶硅层的顶角产生尖端放电并从而降低擦除电压。
10、进一步的改进是，所述擦除栅也延伸到所述控制栅顶部，所述擦除栅和所述控制栅之间间隔有第三栅间介质层，所述第三栅间介质层的顶部表面形成有第一凹槽；在所述第一凹槽的底角处所述擦除栅形成底尖角，擦除时，所述第二多晶硅层的顶角和所述擦除栅的底尖角一起产生尖端放电并从而降低擦除电压。
11、进一步的改进是，所述字线栅的底部表面和所述半导体衬底之间间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超级闪存，其特征在于，单元结构包括：字线栅、浮栅、控制栅和擦除栅；
2.如权利要求1所述的超级闪存，其特征在于：所述擦除栅也延伸到所述控制栅顶部，所述擦除栅和所述控制栅之间间隔有第三栅间介质层，所述第三栅间介质层的顶部表面形成有第一凹槽；在所述第一凹槽的底角处所述擦除栅形成底尖角，擦除时，所述第二多晶硅层的顶角和所述擦除栅的底尖角一起产生尖端放电并从而降低擦除电压。
3.如权利要求2所述的超级闪存，其特征在于：所述字线栅的底部表面和所述半导体衬底之间间隔有第二栅介质层；
4.如权利要求3所述的超级闪存，其特征在于：两个相邻的所述单元结构形成单元组合结构，所述单元组合结构中：
5.如权利要求1所述的超级闪存，其特征在于：所述第一TiN层的表面还形成有金属硅化物，所述第二多晶硅层形成于所述金属硅化物表面。
6.如权利要求4所述的超级闪存，其特征在于：所述单元组合结构中，所述源区的顶部表面低于所述半导体衬底的顶部表面；
7.如权利要求4所述的超级闪存，其特征在于：所述第一凹槽由内侧表面填充了所述第二栅间介质
8.如权利要求1所述的超级闪存，其特征在于：所述控制栅形成材料包括钨；
9.一种超级闪存的制造方法，其特征在于，单元结构的制作步骤包括：
10.如权利要求9所述的超级闪存的制造方法，其特征在于：步骤三包括如下分步骤：
11.如权利要求10所述的超级闪存的制造方法，其特征在于：步骤三的后续工艺中还包括形成所述字线栅的第一侧面以及形成漏区的步骤；
12.如权利要求11所述的超级闪存的制造方法，其特征在于：两个相邻的所述单元结构形成单元组合结构，所述单元组合结构中：
13.如权利要求9所述的超级闪存的制造方法，其特征在于：步骤一完成后以及步骤二的所述多晶硅沉积之前，还包括：
14.如权利要求12所述的超级闪存的制造方法，其特征在于：所述单元组合结构中，所述源区的顶部表面低于所述半导体衬底的顶部表面；
15.如权利要求10所述的超级闪存的制造方法，其特征在于：步骤32中，包括如下分步骤：
16.如权利要求9所述的超级闪存的制造方法，其特征在于：所述控制栅形成材料包括钨；
...【技术特征摘要】
1.一种超级闪存，其特征在于，单元结构包括：字线栅、浮栅、控制栅和擦除栅；
2.如权利要求1所述的超级闪存，其特征在于：所述擦除栅也延伸到所述控制栅顶部，所述擦除栅和所述控制栅之间间隔有第三栅间介质层，所述第三栅间介质层的顶部表面形成有第一凹槽；在所述第一凹槽的底角处所述擦除栅形成底尖角，擦除时，所述第二多晶硅层的顶角和所述擦除栅的底尖角一起产生尖端放电并从而降低擦除电压。
3.如权利要求2所述的超级闪存，其特征在于：所述字线栅的底部表面和所述半导体衬底之间间隔有第二栅介质层；
4.如权利要求3所述的超级闪存，其特征在于：两个相邻的所述单元结构形成单元组合结构，所述单元组合结构中：
5.如权利要求1所述的超级闪存，其特征在于：所述第一tin层的表面还形成有金属硅化物，所述第二多晶硅层形成于所述金属硅化物表面。
6.如权利要求4所述的超级闪存，其特征在于：所述单元组合结构中，所述源区的顶部表面低于所述半导体衬底的顶部表面；
7.如权利要求4所述的超级闪存，其特征在于：所述第一凹槽由内侧表面填充了所述第二栅间介质层后的所...
【专利技术属性】
技术研发人员：闻家成，田志，姬峰，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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