[发明专利]存储器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种分离栅式存储器件的制造方法。

背景技术

通常，用于存储数据的半导体存储器分为易失性存储器和非易失性存储器，易失性存储器易于在电源中断时丢失其数据，而非易失性存储器即使在电中断时仍可保存其数据。与其它的非易失性存储技术(例如，磁盘驱动器)相比，非易失性半导体存储器相对较小。因此，非易失性存储器，例如快闪存储器已广泛地应用于移动通信系统、存储卡等。

现有技术中一种快闪存储器的制造方法参考附图1至附图4所示，首先，参考附图1，提供半导体衬底200，在衬底200上依次形成第一多晶硅层220和腐蚀阻挡层230，并在腐蚀阻挡层230上形成光刻胶层280，并曝光、显影光刻胶层280形成开口，以光刻胶为掩膜，依次刻蚀腐蚀阻挡层230和第一多晶硅层220直至曝露出半导体衬底200，刻蚀后的第一多晶硅层220形成浮栅。

参考附图2所示，去除光刻胶层280，去除腐蚀阻挡层230，只留下第一多晶硅层220。接着，形成覆盖第一多晶硅层220的氧化硅-氮化硅-氧化硅的IPD(多晶硅间介电层)221，然后经过刻蚀保留第一多晶硅层220上的IPD221。接着，形成覆盖IPD221和第一多晶硅层220的第二多晶硅层222，刻蚀保留位于IPD221上的第二多晶硅层222，第二多晶硅层222为控制栅。然后形成覆盖第一多晶硅层220、IPD221以及第二多晶硅层222的栅侧壁223。所述第一多晶硅层220、IPD221、第二多晶硅层222以及栅侧壁223构成栅极结构。

参考附图3所示，形成覆盖第二多晶硅层222、衬底200以及栅侧壁223的第三多晶硅层270，然后在参考附图4所示，在第三多晶硅层270上形成光刻胶层(图中未示出)，并曝光显影所述光刻胶层形成开口，并以光刻胶为掩膜，刻蚀第三多晶硅层270，在栅极结构之间形成开口，并利用化学机械研磨(CMP)去除栅极结构上的第三多晶硅层270，形成字线270a。专利号为US6797565的美国专利也提供了一种SONOS存储器的制作工艺。

但是在上述的存储器件的制造工艺中，如图5所示(图5是图4的俯视图)，由于在控制栅上需要形成接触孔224，也就是说，控制栅的接触孔224所在位置具有延伸结构222a会向与其相邻的两侧的控制栅靠近。这样，一方面由于控制栅之间的距离进一步缩小，例如可能由0.52μm缩小到0.12μm，这样，使得在刻蚀第三多晶硅层时，不容易刻蚀干净，容易出现多晶硅残余。另一方面，所述控制栅的接触孔所在位置通常对应衬底中浅沟槽隔离结构(STI)200a。浅沟槽隔离结构在控制栅的刻蚀过程中容易受到损伤，从而在浅沟槽隔离结构表面形成凹陷，例如600埃的凹陷，这样在后续的字线的形成步骤中，在刻蚀第三多晶硅层时，需要形成深宽比很大的开口，因此更加不容易刻蚀干净，这样多晶硅残余就可能使得控制栅之间出现桥接，造成电路短路。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种存储器件的制造方法，从而提高存储器件的可靠性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种存储器件的制造方法，包括步骤：

提供半导体结构，其包括衬底、位于衬底上的阵列排布的浮栅，所述浮栅上具有层间介电层，在相邻列的浮栅之间的衬底中具有浅沟槽隔离结构；

形成覆盖浮栅、层间介电层以及衬底的控制栅层；

形成掩膜层，所述掩膜层包括平行的条状结构和连接于相邻条状结构之间的块状结构，每条所述条状结构沿浮栅的列方向覆盖至少一列浮栅，所述块状结构覆盖所述相邻列的浮栅之间的浅沟槽隔离结构，在所述掩膜层掩蔽下对控制栅层进行刻蚀，形成由被所述掩膜层的条状结构覆盖的条状控制栅和被掩膜层的块状结构覆盖的块状控制栅；

去除所述掩膜层，在控制栅上形成字线层；

刻蚀所述字线层和所述块状控制栅，形成位于所述条状控制栅两侧的字线和分别与两侧的条状控制栅相连的控制栅延伸结构，所述分别与两侧的条状控制栅相连的控制栅延伸结构之间具有暴露所述相邻列的浮栅之间的浅沟槽隔离结构的开口。

可选的，所述控制栅层和字线层为多晶硅材料。

可选的，相邻所述字线之间的距离为0.2μm～0.6μm。

可选的，所述开口的宽度为0.1μm～0.2μm，所述开口的深度为2.2～3.0μm。

可选的，所述在控制栅上形成字线层之前还包括在控制栅上形成硬掩膜层。

可选的，所述浮栅、控制栅层及其硬掩膜层叠加后的厚度为2.2～3.0μm。