[发明专利]非挥发性记忆胞及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件及其制造方法，特别是涉及一种非挥发性记忆胞及其制造方法。

背景技术

堆叠式记忆体元件具有优越的资料保存特性，是非挥发性记忆体元件的主流产品之一。堆叠式记忆体元件包括基板、穿隧氧化层、浮置栅极、栅间介电层、控制栅极以及源极区与漏极区。随着元件积集度(integration)的提高，元件尺寸不断地缩小，元件中每个构件的尺寸愈来愈小，彼此间的距离也愈来愈近。如此一来，相邻两个浮置栅极与用以隔绝两个浮置栅极的隔离结构将会产生寄生电容，衍生严重的干扰问题。然而，若为了解决相邻的浮置栅极干扰的问题而将浮置栅极之间的隔离结构高度降低，则又会造成控制栅极与基底之间的击穿问题，而造成元件漏电流的问题。

由此可见，上述现有的非挥发性记忆胞及其制造方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的非挥发性记忆胞及其制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的非挥发性记忆胞及其制造方法存在的缺陷，而提供一种新的非挥发性记忆胞及其制造方法，所要解决的技术问题是使其可以降低浮置栅极与浮置栅极之间的干扰，以及避免电子从基底击穿栅间介电层至控制栅极，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种非挥发性记忆胞包括：基底、穿隧介电层、浮置栅极、隔离结构、栅间介电层以及控制栅极。基底具有多个沟渠。穿隧介电层配置于基底上。浮置栅极配置于穿隧介电层上。隔离结构位于沟渠内。隔离结构包括第一绝缘层与第二绝缘层。第二绝缘层位于沟渠中。第一绝缘层位于第二绝缘层与基底之间且从沟渠侧壁延伸覆盖到浮置栅极的部分侧壁。第一绝缘层的高度高于第二绝缘层的高度。控制栅极配置于浮置栅极与隔离结构上。栅间介电层配置于浮置栅极与控制栅极之间以及隔离结构与控制栅极之间。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的非挥发性记忆胞，其中所述的第一绝缘层的材料与上述的第二绝缘层的材料不同。

前述的非挥发性记忆胞，其中所述的第一绝缘层的材质包括氧化硅或是氮氧化硅。

前述的非挥发性记忆胞，其中所述的第二绝缘层的材质包括旋涂式玻璃(Spin-on-glass)或是旋涂式介电材料(Spin-on-dielectric)。

前述的非挥发性记忆胞，其中所述的第一绝缘层的厚度为50埃至300埃。

前述的非挥发性记忆胞，其中所述的第一绝缘层的高度高于上述穿隧介电层的表面150至300埃。

前述的非挥发性记忆胞，其中所述的第一绝缘层的顶面为倾斜面。

前述的非挥发性记忆胞，其中所述的第二绝缘层的高度与该穿隧介电层的表面相当，且该第二绝缘层的表面与该穿隧介电层的表面两者相差小于100埃。

前述的非挥发性记忆胞，还包括衬层，位于第一绝缘层与基底之间。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种非挥发性记忆胞的制造方法，包括下列步骤。在基底上依序形成穿隧介电层、第一导体层与罩幕层。接着，图案化罩幕层、第一导体层与穿隧介电层，并且在基底内形成多个沟渠。然后，在基底上形成第一绝缘层，该第一绝缘层覆盖罩幕层、罩幕层侧壁、第一导体层侧壁、穿隧介电层侧壁以及沟渠内壁。之后，在基底上以及第一绝缘层上覆盖第二绝缘层。其后，进行第一移除步骤，移除罩幕层以上的第二绝缘层及第一绝缘层。接着，再进行第二移除步骤，移除部分第一绝缘层、部分第二绝缘层以及罩幕层，使留下来的第一绝缘层从沟渠侧壁延伸覆盖到浮置栅极的部分侧壁，且第一绝缘层的高度高于第二绝缘层，留下来的第一绝缘层与第二绝缘层构成隔离结构。之后，在基底上依序形成栅间介电层与第二导体层。然后，图案化第二导体层、栅间介电层、第一导体层与穿隧介电层，使第二导体层形成多个控制栅极，第一导体层形成多个浮置栅极。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。