形成嵌入式存储器件的方法技术

本发明专利技术描述了一种形成存储器件的方法。该方法包括接收晶圆衬底，在该晶圆衬底上形成多晶硅堆叠图案，执行离子注入工艺，以在晶圆衬底中形成源极和漏极，在限定出的多晶硅堆叠图案中形成存储器栅极和控制栅极，以及在控制多晶硅堆叠图案中形成控制栅极。形成存储器栅极进一步包括实现存储器栅极凹部，以将存储器栅极埋置在氧化物层中。本发明专利技术还提供了一种形成嵌入式存储器件的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，更具体地，本专利技术涉及一种。
技术介绍
典型的快闪式存储器件包括存储器阵列，该存储器阵列具有大量成块地布置的存储单元。每个存储单元均包括场效应晶体管，该场效应晶体管具有控制栅极和浮置栅极。该浮置栅极带电并且在通过氧化物与衬底中的源极和漏极区域相分离。每个存储单元均能够通过向浮置栅极喷射电子而进行充电。可以通过擦除操作来从浮置栅极中去除电荷。由此通过在浮置栅极中的电荷的存在或消失来决定快闪式存储单元中的数据。出于封装密度和成本，存储器件的趋势是按比例缩小器件的尺寸。在传统的快闪式存储器结构中，由于冲突因素的存在，其挑战在于缩小字线的长度。例如，对于传统的分离式快闪式存储器而言，器件的存储器栅极取决于器件的控制栅极。如果按比例缩小了控制栅极，那么存储器栅极的厚度可能变得过薄。相关的离子注入可能会穿透薄的存储器栅极，从而导致存储器栅极无法长时间工作。因此，需要解决上述问题的方法和器件。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种形成存储器件的方法，所述方法包括:接收晶圆衬底；在所述晶圆衬底上形成多晶硅堆叠图案，其中，所述多晶硅堆叠图案包括沉积在所述晶圆衬底上方的界面层、沉积在所述界面层上方的高k介电层、沉积在所述高k介电层上方的金属氮化物层、沉积在所述金属氮化物层上方的多晶硅层和沉积在所述多晶硅层上方的硬掩模层；执行离子注入工艺，以在所述晶圆衬底中形成源极和漏极；在所述源极上方的所述多晶硅堆叠图案中形成存储器栅极；以及在所述漏极上方的所述多晶硅堆叠图案中形成控制栅极。在所述方法中，进一步包括:在形成所述源极和所述漏极之后去除所述硬掩模层。在所述方法中，形成所述存储器栅极包括:通过去除存储器栅极区域中的所述多晶硅层、所述金属氮化物层和所述高k介电层来在所述多晶硅堆叠图案中形成所述存储器栅极区域。在所述方法中，进一步包括:在所述界面层上方沉积氮化物层、在所述氮化物层上方沉积氧化物层以及在所述氧化物层上方沉积存储器栅极层。在所述方法中，进一步包括:执行化学机械抛光(CMP)工艺，以去除所述存储器栅极区域之外的所述存储器栅极层、所述氧化物层和所述氮化物层，从而将所述存储器栅极形成在所述存储器栅极区域中。在所述方法中，进一步包括:执行存储器栅极凹部蚀刻工艺，以将所述存储器栅极埋置在所述存储器栅极区域中的所述氧化物层内。在所述方法中，形成所述控制栅极包括:去除位于控制栅极区域中的所述多晶硅层，以及在所述控制栅极区域中的所述界面层上方沉积所述控制栅极层。根据本专利技术的另一方面，提供了一种形成存储器件的方法，所述方法包括:接收晶圆衬底；在所述晶圆衬底上形成多晶硅堆叠图案，其中，所述多晶硅堆叠图案包括沉积在所述晶圆衬底上方的界面层、沉积在所述界面层上方的多晶硅层和沉积在所述多晶硅层上方的硬掩模层；执行离子注入工艺，以在所述晶圆衬底中形成源极和漏极；在所述源极上方的所述多晶硅堆叠图案中形成存储器栅极；以及在所述漏极上方的所述多晶硅堆叠图案中形成控制栅极。在所述方法中，进一步包括:在形成所述源极和所述漏极之后去除所述硬掩模层。在所述方法中，形成所述存储器栅极包括:通过去除存储器栅极区域中的所述多晶硅层来在所述多晶硅堆叠图案中形成所述存储器栅极区域。在所述方法中，进一步包括:在所述界面层上方沉积氮化物层，在所述氮化物层上方沉积氧化物层，在所述存储器栅极区域中的所述氧化物层上方沉积存储器栅极材料。在所述方法中，进一步包括:执行化学机械抛光(CMP)工艺来去除所述存储器栅极区域之外的所述存储器栅极层、所述氧化物层和所述氮化物层，从而在所述存储器栅极区域中形成所述存储器栅极。在所述方法中，进一步包括:执行存储器栅极凹部蚀刻工艺，以将所述存储器栅极埋置在所述存储器栅极区域中的所述氧化物层内。在所述方法中，形成所述控制栅极包括:去除所述控制栅极区域中的所述多晶硅层，在所述界面层上方沉积高k介电层，在所述高k介电层上方沉积金属氮化物层，以及在所述控制栅极区域中的所述金属氮化物层上方沉积控制栅极材料。根据本专利技术的又一方面，提供了一种存储器结构，所述存储器结构包括:晶圆衬底；源极，形成在所述晶圆衬底中；漏极，形成在所述晶圆衬底中，以及多晶硅堆叠图案，所述多晶硅堆叠图案的一端位于所述源极上方，另一端位于所述漏极上方，其中，所述多晶硅堆叠图案包括被配置成形成在所述源极上方的存储器栅极和被配置成形成在所述漏极上方的控制栅极。在所述结构中，所述存储器栅极通过沉积在所述晶圆衬底上方的界面层、沉积所述界面层上方的氮化物层和沉积在所述氮化物层上方的氧化物层与所述晶圆衬底分隔开。[0021 ] 在所述结构中，所述存储器栅极形成在所述氧化物层上方。在所述结构中，进一步包括:埋置在所述氧化物层内的所述存储器栅极。在所述结构中，所述控制栅极通过沉积在所述晶圆上方的界面层、沉积在所述界面层上方的高k介电层和沉积在所述高k介电层上方的金属氮化物层与所述晶圆衬底分隔开。在所述结构中，所述控制栅极形成在所述金属氮化物层上方。【附图说明】当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。图1是根据本专利技术的一个或多个实施例制造存储器件的方法的流程图；图2-图7是根据本专利技术的一个或多个实施例形成存储器件的截面图；图8是根据本专利技术的一个或多个实施例的存储器件的截面图；图9是实现本专利技术的一个或多个实施例的制造存储器件的方法的流程图；图10-图21是实现本专利技术的一个或多个实施例的形成存储器件的截面图；图22是实现本专利技术的一个或多个实施例的制造存储器件的方法的流程图；图23-图34是实现本专利技术的一个或多个实施例的形成存储器件的截面图。【具体实施方式】以下公开提供了多种不同实施例或实例，用于实现本专利技术的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之间使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本专利技术可以在多个实例中重复参考符号和/或字符。这种重复用于简化和清楚，并且其本身不表示所述多个实施例和/或配置之间的关系。现参考图1，示出了根据本专利技术的一个或多个实施例形成快闪式存储器结构200的方法100的流程图。图2-图7是根据一些实施例通过方法100形成快闪式存储器结构200的截面图。在一些实施例中，快闪式存储器结构也被称为存储器结构。方法100以步骤102开始，如图2所示该步骤形成了控制栅极。如图2所示，步骤102包括接收衬底202，在衬底202上方沉积隧道层206，以及在衬底202上方形成控制栅极。步骤102还包括用于形成光刻胶图案的光刻工艺，用于形成图案化的多晶硅堆叠件的蚀刻工艺和清洁工艺。如图3所示，方法100通过在控制栅极206上方沉积氧化物-氮化物-氧化物层来进行到步骤104。步骤104包括在控制栅极206和衬底202上方沉积氧化硅层208，在氧化娃层208上方沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成存储器件的方法，所述方法包括：接收晶圆衬底；在所述晶圆衬底上形成多晶硅堆叠图案，其中，所述多晶硅堆叠图案包括沉积在所述晶圆衬底上方的界面层、沉积在所述界面层上方的高k介电层、沉积在所述高k介电层上方的金属氮化物层、沉积在所述金属氮化物层上方的多晶硅层和沉积在所述多晶硅层上方的硬掩模层；执行离子注入工艺，以在所述晶圆衬底中形成源极和漏极；在所述源极上方的所述多晶硅堆叠图案中形成存储器栅极；以及在所述漏极上方的所述多晶硅堆叠图案中形成控制栅极。

【技术特征摘要】
2012.08.03 US 13/566,7101.一种形成存储器件的方法，所述方法包括: 接收晶圆衬底； 在所述晶圆衬底上形成多晶硅堆叠图案，其中，所述多晶硅堆叠图案包括沉积在所述晶圆衬底上方的界面层、沉积在所述界面层上方的高k介电层、沉积在所述高k介电层上方的金属氮化物层、沉积在所述金属氮化物层上方的多晶硅层和沉积在所述多晶硅层上方的硬掩模层； 执行离子注入工艺，以在所述晶圆衬底中形成源极和漏极； 在所述源极上方的所述多晶硅堆叠图案中形成存储器栅极；以及 在所述漏极上方的所述多晶硅堆叠图案中形成控制栅极。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括:在形成所述源极和所述漏极之后去除所述硬掩模层。3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述存储器栅极包括:通过去除存储器栅极区域中的所述多晶硅层、所述金属氮化物层和所述高k介电层来在所述多晶硅堆叠图案中形成所述存储器栅极区域。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括:在所述界面层上方沉积氮化物层、在所述氮化物层上方沉积氧化物层以及在所述氧化物层上方沉积存储器栅极层。5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括:执行化学机械抛光(CMP)工艺，以去除所述存储器栅极区域之外的所述存储器栅极层、所述氧化物层和所述氮化物层，从...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁裕伟，黄国钦，白志阳，
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：