[发明专利]非易失性存储器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非易失性存储器的制造方法，且特别涉及一种结合化学机械抛光技术的非易失性存储器的制造方法。

背景技术

可储存非易失性信息的存储装置，例如：只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，PROM)，可抹除可编程只读存储器(Erasable and Programmable Read Only Memory，EPROM)与其他高阶的存储装置都应用于世界各地的产业中。高阶存储装置通常涉及更复杂的制造程序与测试步骤，高阶存储装置包含电子可抹除可编程只读存储器(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory，EEPROM)，快闪EEPROM(flash EEPROM)与氮化物存储器(nitride trap memory)。这些高阶存储器可以完成许多ROM做不到的工作，例如使用EEPROM装置的电路可以利用内建于EEPROM装置中的抹除及或写入功能。

氮化物存储器的主要特点就是它是双位存储单元，而双位存储单元具有多重阈值电压等级，每两个阈值电压等级一起储存一不同位，且其他阈值电压等级将储存一位于存储单元的一侧。传统的氮化物存储器结构与制造方法在许多文章与参考文献里都有详细的说明。

请参照图1A～1C是以传统的方式制造氮化物存储器的剖面流程图。如图1A所示，氮化物存储器10的两个栅极结构13已经形成在基材11上，再将埋入式扩散氧化物(buried diffusion oxide，BD oxide)19沉积在基材11之上。这些栅极结构是被一层厚度为1600或更厚且组成为氮化硅层16的终止层覆盖着。

接着，将整个元件浸泡于氢氟酸中，用以局部地蚀刻埋入式扩散氧化物，如图1B所示。位在两个栅极结构13间埋入式扩散氧化物层19b已经低于先前的沉积高度，位在氮化硅层16上的埋入式扩散氧化物19也只残留小尖角19a。由此可以观察出在埋入式扩散氧化物19b与两个栅极结构13之间的界面也会暴露于氢氟酸中，一个脆弱的界面20可能在此阶段形成。

之后如图1C所示，将氮化硅层16蚀刻去除，请同时参考图1B，在其上的小尖角19a也会随着移除，此称为剥离(lift-off)工艺。基材11会浸泡在腐蚀性极强的磷酸溶液中将近一小时，之后氮化硅层16才会被完全的剥离。磷酸溶液可能会顺着埋入式扩散氧化物层19c与栅极结构13之间的裂缝20′流到基材11而侵蚀基材11。基材上的化学性破坏会严重地升高随机单一位(Random Single Bit，RSB)生产的失败率。

发明内容

本发明涉及一种非易失性存储器制造方法，且特别是一种关于利用化学机械抛光取代以湿蚀刻的工艺将存储单元之间的介电层研磨平整的制造方法，用以减少化学破坏而降低任一随机位的失败率，进而增加成品率。

根据本发明的一方面提出一种非易失性存储器的制造方法，此方法包括下列步骤：(a)准备基材；(b)在基材上生长堆叠层；(c)将堆叠层图案化以形成多个独立的堆叠单元，堆叠单元其中任意二者之间具有开口；(d)在各堆叠单元两侧的基材内分别形成漏极区域与源极区域；(e)生长介电层在开口中与堆叠单元之上；(f)利用化学机械抛光工艺去除位于堆叠单元之上与开口之外的介电层。

根据本发明的另一方面提出一种非易失性存储器的制造方法，此方法包括下列步骤：(a)准备基材；(b)在基材上生长堆叠层；(c)将堆叠层图案化以形成多个独立的堆叠单元，堆叠单元其中任意二者之间具有开口；(d)在各堆叠单元两侧的基材内分别形成漏极区域与源极区域；(e)生长介电层在开口中与堆叠单元之上；(f)利用化学机械抛光工艺去除位于堆叠单元之上与开口之外的介电层；(g)透过即时监视屏幕决定化学机械抛光的结束点。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A、1B和1C依序分别为传统方式制造氮化物存储器的剖面流程图；

图2A、2B、2C、2C’和2D依序分别为依照本发明第一实施例的非易失性存储器的制造方法的流程图；以及

图3A～3D依序分别为依照本发明的第二实施例的非易失性存储器的制造方法的流程图。

附图标记说明

10氮化物存储器            11、110基材                  13栅极结构