[发明专利]半导体存储器阵列的自对准方法和由此制造的存储器阵列

权利要求书

1.一种自对准方法，用于在一个半导体衬底中形成浮栅存储单元的半导体存储器阵列，每个存储单元具有一个浮栅、第一端子、第二端子和一个控制栅，第一和第二端子之间具有一个沟道区，该方法包括如下步骤：

a)在衬底上形成多个有间隔的隔离区，它们大致相互平行并在第一方向上延伸，在每对邻近隔离区之间有一个有源区，每个有源区包括在半导体衬底上的第一绝缘材料层和在第一绝缘材料层上的第一导电材料层；

b)跨越有源区和隔离区形成多个有间隔的第一沟槽，这些沟槽是大致相互平行的并在与第一方向大致垂直的第二方向上延伸，每个第一沟槽具有在其中形成内缩的侧壁；

c)用一种导电材料填充每个第一沟槽来形成第一导电材料塞块，其中，对于在每个有源区中的每个第一塞块：

第一塞块包括下部，它在第一沟槽侧壁内缩的下面形成，邻近第一导电材料层并与之绝缘，并且

第一塞块包括上部，它在第一沟槽侧壁内缩的上面形成，邻近第一导电材料层并与之绝缘；

d)在衬底中形成多个第一端子，其中在每个有源区中，每个第一端子与第一导电材料塞块之一邻近并电连接；以及

e)在衬底中形成多个第二端子，其中在每个有源区中，每个第二端子是与第一端子是间隔开的。

2.根据权利要求1的方法，其中第一导电材料塞块大致是T形的。

3.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

在每个第一导电材料塞块上形成一个金属化硅层。

4.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

在形成第一导电材料塞块之前，在第一沟槽中形成第二导电材料层。

5.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

沿着每个第一沟槽的侧壁形成第二绝缘材料层，其中每个第一塞块的下部和上部通过第二绝缘材料层与第一导电材料层绝缘。

6.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：

形成多个间隔开的第二沟槽，它们相互之间以及与第一沟槽是大致平行的；

在第二沟槽中形成第二导电材料塞块，其中，对于每个第二导电材料塞块：

第二塞块包括下部，它与第一导电材料层邻近并与之绝缘，并且

第二塞块包括上部，它位于第一导电材料层之上并与之绝缘。

7.根据权利要求6的方法，还包括以下步骤：

在每个第二导电材料塞块上形成一个金属化硅层。

8.根据权利要求1的方法，其中第一沟槽的形成包括以下步骤：

在第一导电材料层上面形成至少一个第一材料层；

选择性地蚀刻所述至少一个第一材料层来形成第一沟槽的顶部；

沿着第一沟槽的底表面形成至少一个第二材料层；

在每个第一沟槽的侧壁形成侧壁隔离层；

在每个第一沟槽中的侧壁隔离层之间蚀刻所述至少一个第二材料层，以暴露第一导电材料层的部分；以及

蚀刻第一导电材料层所暴露的部分来形成第一沟槽的底部；

其中，侧壁内缩是在第一沟槽的顶部和底部之间形成的。

9.根据权利要求6的方法，还包括以下步骤：

沿着每个第二导电材料塞块的侧壁来形成绝缘材料的侧壁隔离层；和

在每个第二端子上形成一个金属化硅层，其中，每个金属化硅层相对于侧壁隔离层之一是自对准的。

10.根据权利要求9的方法，还包括以下步骤：

在每个金属化硅层的上面并靠着自对准的侧壁隔离层来形成一个导电材料层。

11.根据权利要求9的方法，其中，每个侧壁隔离层的形成包括：在侧壁隔离层和第二导电材料塞块的侧壁之间形成一个绝缘材料层。

12.根据权利要求6的方法，还包括以下步骤：

在第二沟槽中并邻近第二导电材料塞块形成第三材料塞块；

在每个第二导电材料塞块上形成一个金属化硅层，其中，对于每个第二沟槽，第三材料塞块之一的侧壁使金属化硅层的一个边缘与第二导电材料塞块的一个边缘对准；以及

在金属化硅层的上面形成第二绝缘材料层，其中，对于每个第二沟槽，第三材料塞块之一的侧壁使第二绝缘材料层的一个边缘与金属化硅层的边缘和第二导电材料塞块的边缘对准。