[发明专利]快闪存储器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及快闪存储器件及其制造方法。

背景技术

快闪存储器件是一种即使关闭电源其中存储的数据也不受损的非易失性存储介质，并且其优点是数据处理例如记录、读取和删除等的速度相对高。

因此，快闪存储器件广泛用于个人计算机(PC)的Bios、用于机顶盒、打印机和网络服务器的数据存储，并且最近广泛用于数码相机和便携式电话。

在快闪存储器件中，采用使用浮置栅极的堆叠栅型半导体器件和具有硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)结构的半导体器件。

只有在单位单元集中在狭窄区域上从而形成共用源极线而非在各源极上形成接触时，快闪存储器件才能获得竞争力(在面积方面)。

此时，因为共用源极线形成为大于位线，所以在形成相邻位线时，这种尺寸差异由于线具有不规则尺寸而影响工艺，导致难以形成均匀的图案。

而且，控制栅极形成为在形成共用源极线接触的区域中弯曲，其可导致与相邻的控制栅极形成桥接。

此外，只在长控制栅极的相反端形成字线接触，以在执行擦除操作时在控制栅极中产生电压降。因此，不可以操作相同的擦除操作。

发明内容

本发明的一个实施方案提供一种快闪存储器件及其制造方法。

根据一个实施方案的快闪存储器件包括：在其中限定有源极板(sourceplate)和位线区的半导体衬底上形成的器件隔离层和有源区；在位线区的有源区上方形成的存储栅极；在包括存储栅极的半导体衬底上形成的控制栅极；位于控制栅极两侧的共用源极区和漏极区，所述共用源极区和漏极区与所述有源区交叉；和在源极板的有源区处在半导体衬底的共用源极区上方形成的共用源极线接触；其中源极板的有源区形成为具有与位线区的有源区相同的间隔，并且其中控制栅极形成为与源极板和位于源极板两侧的位线区交叉。

附图说明

图1～3是根据一个实施方案的快闪存储器件的工艺平面图。

图4A和4B是沿图3的线X-X’和Y-Y’分别截取的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图说明实施方案。

在实施方案的说明中，当一个元件被称为在另一元件的“上方/下方”时，它可以直接在所述另一元件的上方/下方，或者在其间插入有一个或更多个中间元件从而间接地在所述另一元件的上方/下方。

在附图中，为了解释方便和清楚，各层的厚度或尺寸可以是放大、省略或示意性示出。此外，各组成部分的尺寸不完全反映其实际尺寸。

图3示出根据一个实施方案的快闪存储器件，图4A和4B是沿图3的线X-X’和Y-Y’分别截取的截面图。

如图3、4A和4B所示，根据一个实施方案的快闪存储器件包括：在其中限定有源极板B和位线区A的半导体衬底100上形成的器件隔离层5和有源区10；在位线区A的有源区上方形成的存储栅极(例如，参见图4A中的附图标记15)；在包括存储栅极的半导体衬底100上方形成的控制栅极20；位于所述控制栅极20两侧的共用源极区C和漏极区D，所述共用源极区C和漏极区D与所述有源区10交叉；以及在源极板B处在半导体衬底100的共用源极区C上方形成的共用源极线接触40，其中源极板B的有源区形成为具有与位线区A的有源区相同的间隔，并且其中控制栅极20形成为与源极板B和位于源极板B两侧的位线区A交叉。

在下文中，将参照图1～4说明快闪存储器件的制造方法。

图1～3是根据一个实施方案的快闪存储器件的工艺平面图。

如图1所示，通过在半导体衬底100上形成器件隔离层5来限定有源区10。

器件隔离层5可通过在半导体衬底100内形成沟槽并随后将介电材料埋入其中来形成。

此时，源极板B，即形成有共用源极线接触的有源区10，可以形成为具有与位线区A的有源区10相同的间隔。

源极板B的有源区和位线区A的有源区具有相同的间隔，使得可以简单地制造掩模且易于埋入介电材料来形成器件隔离层。

位线区A通过重复多个有源区10来形成。器件布局具有源极板B设置在不同的位线区A之间而使源极板和位线区交替的结构。

并且，尽管未图示，但在形成限定有源区10的器件隔离层5之后，可以通过在位线区A处在半导体衬底100上形成隧道氧化物层和浮置栅极(参见例如图4A的附图标记11和13)来形成存储栅极。

在堆叠栅型存储栅极的情况下，可以形成由多晶硅形成的浮置栅极。

然而，存储栅极不限于此。例如，存储栅极可形成为硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)型存储结构。