[发明专利]存储器制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储器制备方法，具体涉及分栅式闪存存储器制备方法，属于半导体技术领域。

背景技术

闪存以其便捷，存储密度高，可靠性好等优点成为非挥发性存储器中研究的热点。从二十世纪八十年代第一个闪存产品问世以来，随着技术的发展和各类电子产品对存储的需求，闪存被广泛用于手机，笔记本，掌上电脑和U盘等移动和通讯设备中，闪存为一种非易变性存储器，其运作原理是通过改变晶体管或存储单元的临界电压来控制门极通道的开关以达到存储数据的目的，使存储在存储器中的数据不会因电源中断而消失，而闪存为电可擦除且可编程的只读存储器的一种特殊结构。如今闪存已经占据了非挥发性半导体存储器的大部分市场份额，成为发展最快的非挥发性半导体存储器。

然而现有的闪存在迈向更高存储密度的时候，由于受到编程电压的限制，通过缩小器件尺寸来提高存储密度将会面临很大的挑战，因而研制高存储密度的闪存是闪存技术发展的重要推动力。传统的闪存在迈向更高存储密度的时候，由于受到结构的限制，实现器件的编程电压进一步减小将会面临着很大的挑战。一般而言，闪存为分栅结构或堆叠栅结构或两种结构的组合。分栅式闪存由于其特殊的结构，相比堆叠栅闪存在编程和擦除的时候都体现出其独特的性能优势，因此分栅式结构由于具有高的编程效率，字线的结构可以避免“过擦除”等优点，应用尤为广泛。但是由于分栅式闪存相对于堆叠栅闪存多了一个字线从而使得芯片的面积也会增加，为了把较高组装密度的存储器单元引进半导体存储器件，存储器件电路的设计布局也必须随之而采用越来越小的尺寸。为了解决由存储器单元的高密度组装所引起的各种问题，必须改进半导体存储器件的结构。

此外，在存储器件结构改进的同时，由于存储器阵列中每一位线须连接一导电金属接触线，因此在圆片上一定要有相当高密度的金属线。而增高单元的密度将会增加金属线的密度，如此在制造上很困难，因为所需的遮蔽和刻蚀步骤将需要产生非常细致的线。因此，通过增加存储器单元数量的方式增加其密度的方案对工艺的要求非常的高，不适合普及和推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种存储器制备方法，其能够在保持芯片的电学隔离性能不变的情况下，有效地缩小芯片的面积，同时也可以避免过擦除的问题，在提高存储器阵列密度、保障引出电极质量的同时，完成存储器引出电极与芯片上其他半导体器件引出电极的制备。

为解决上述技术问题，本发明提供的存储器制备方法包括以下步骤：

(1)提供一半导体衬底，其上具有有源器件区；

(2)在半导体衬底上依次形成第一介质层、第一传导层、第二介质层、第二传导层以及第一刻蚀阻挡层；

(3)在有源器件区内的第一刻蚀阻挡层上开窗口，并在其侧壁形成第一隔离介质层；

(4)以第一刻蚀阻挡层及第一隔离介质层作掩膜，依次刻蚀第二传导层、第二介质层、第一传导层至暴露出第一介质层表面，得到位于半导体结构表面的第一沟槽；

(5)在第一沟槽内填充第一耦合传导层至与第一刻蚀阻挡层表面基本持平，并在其表面沉积第二刻蚀阻挡层；

(6)去除第一刻蚀阻挡层，并以第二刻蚀阻挡层及第一隔离介质层作掩膜，依次去除位于半导体衬底表面的第二传导层、第二介质层、第一传导层、第一介质层至暴露出半导体衬底表面；

(7)在步骤(6)得到的结构表面依次沉积第三介质层、第三刻蚀阻挡层，并光刻构图去除有源器件区外的第三介质层、第三刻蚀阻挡层；

(8)在步骤(7)得到的结构表面依次沉积第四介质层、第二耦合传导层，并光刻构图依次去除覆盖有源器件区表面的第二耦合传导层、第三刻蚀阻挡层；

(9)光刻构图形成与外电源连接的电极。

进一步的，步骤(2)还包括形成STI浅沟槽隔离结构的步骤，其具体包括：

(201)在半导体衬底上依次形成第一介质层、第一传导层、STI刻蚀阻挡层；

(202)在STI刻蚀阻挡层上开窗口，依次刻蚀第一传导层、第一介质层及部分半导体衬底形成第STI沟槽；

(203)在STI沟槽中填充绝缘材料，并去除STI刻蚀阻挡层及多余的填充材料，得到STI浅沟槽隔离结构；

(204)在步骤(203)得到的结构表面依次形成第二介质层、第二传导层和第一刻蚀阻挡层。

进一步的，步骤(4)包括：

(401)刻蚀第二传导层、第二介质层至暴露出第一传导层表面；(402)在第二传导层侧壁形成第二隔离介质层；