[发明专利]基于纳米结构的NAND闪存单元及其外围电路的形成方法

权利要求书

1.一种制造非易失性存储器的方法，包括：

在衬底中形成多个隔离槽，所述隔离槽在第一方向上延伸，在垂直于所述第一方向的第二方向上相邻的隔离槽之间有间隔，所述隔离槽填充有隔离材料，每一隔离槽中的所述隔离材料包括延伸到所述衬底的表面以上的部分；

在所述衬底的表面上形成隧道电介质层；

在从每一隔离槽延伸出的所述隔离材料的相邻部分之间的所述隧道电介质层上使纳米结构涂层自校准；

在所述纳米结构涂层上形成中间电介质层；

在所述中间电介质层上形成控制栅极层；

形成包括多个条状部的图案，所述多个条状部在所述第二方向上延伸，且在所述第一方向上在所述条状部之间有间隔；以及

根据所述图案对所述控制栅极层、所述中间电介质层以及所述纳米结构涂层进行蚀刻，其中，对所述控制栅极层的蚀刻形成在所述第二方向上延伸的多个字线，且对所述纳米结构涂层的蚀刻形成多列电荷存储区域。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

在相邻的隔离槽之间对所述纳米结构涂层进行自校准不包括对所述纳米结构涂层进行蚀刻。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中：

从每一隔离槽延伸到所述衬底的表面以上的所述隔离材料形成突起；

所述纳米结构涂层包括多个纳米结构；

与所述隧道电介质层的上表面相比，所述隔离材料的上表面高出所述衬底的表面的距离更大；以及

自校准所述纳米结构涂层包括：以自组装方法沉积所述纳米结构涂层以涂覆所述衬底的表面，使得在沉积时，所述多个纳米结构覆盖相邻隔离槽之间的所述隔离材料和所述隧道电介质层，其中，在沉积之后，覆盖所述隔离材料的大部分纳米结构移动到覆盖所述隧道电介质层的位置，因此在所述隔离材料的相邻突起之间形成校准的多个纳米结构线。

4.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述衬底的存储器阵列区以及所述衬底的外围区形成所述纳米结构涂层，所述方法还包括：

在形成所述中间电介质层之后，遮盖所述存储器阵列区的至少一部分；以及

进行蚀刻，以从所述衬底的、用于所述外围区中晶体管的栅极的目标区除去所述中间电介质层和所述纳米结构涂层。

5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述衬底的存储器阵列区包括单元区域和选择栅极区域，所述方法还包括：

进行蚀刻，以从所述衬底的、用于所述选择栅极区域中选择栅极的栅极的目标区除去所述中间电介质层和所述纳米结构涂层。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

在所述外围区中形成暴露用于所述选择栅极的栅极的目标区并且遮盖用于所述晶体管的栅极的目标区的第一图案，其中，使用所述第一图案执行蚀刻以在所述选择栅极区域除去所述中间电介质层和所述纳米结构涂层；

在蚀刻以在所述选择栅极区域除去所述中间电介质层和所述纳米结构涂层之后，形成暴露用于所述外围区中的晶体管的栅极的目标区并且遮盖用于所述选择栅极的栅极的目标区的第二图案；以及

其中，使用所述第二图案执行所述蚀刻以在所述外围区除去所述中间电介质层和所述纳米结构涂层。

7.如权利要求5所述的方法，其中：

在蚀刻以在所述外围区除去所述中间电介质层和所述纳米结构涂层的同时，执行蚀刻以在所述选择栅极区域除去所述中间电介质层和所述纳米结构涂层。

8.如权利要求1、2、3或4所述的方法，其中，所述纳米结构涂层形成于所述衬底的单元区域及所述衬底的选择栅极，所述方法还包括：

在形成所述纳米结构涂层之后，遮盖所述衬底的选择栅极区域；

在遮盖所述选择栅极区时，在所述单元区对所述纳米结构涂层进行光固化；

在光固化之后，显露所述选择栅极区域；以及

在显露所述选择栅极区域之后，漂洗来自所述选择栅极区域的所述纳米结构涂层。

9.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述纳米结构涂层包括金属纳米点。

10.如权利要求9所述的方法，其中：

所述隔离材料的、位于每一沟道中的部分延伸到所述衬底以上的量为第一量；以及

所述纳米点和所述隧道电介质层的组合厚度小于所述第一量。