[发明专利]分离栅闪存结构的形成方法

权利要求书

1.一种分离栅闪存结构的形成方法，包括步骤：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上依次形成有缓冲层、浮栅层、闪存介质层、控制栅层、硬掩模层以及光阻层；

以所述光阻层为掩模，刻蚀所述硬掩模层，形成第一开口，所述第一开口暴露出所述控制栅层；

在所述第一开口的内壁形成一介质侧墙；

以所述介质侧墙为掩模，依次刻蚀所述控制栅层和闪存介质层，形成第二开口，所述第二开口的尺寸小于所述第一开口的尺寸，并暴露出所述浮栅层；

在所述第一开口和第二开口的内壁依次形成一保护侧墙和一补偿侧墙；

以所述保护侧墙和补偿侧墙为掩模，刻蚀所述浮栅层，暴露出缓冲层；

在所述浮栅层的侧壁形成隧穿介质层；

在所述第一开口和第二开口内形成擦除栅；

去除所述硬掩模层；

无掩模刻蚀去除介质侧墙相背离两侧的部分控制栅层、闪存介质层以及浮栅层，形成控制栅、闪存介质以及浮栅；

分别在所述控制栅、闪存介质以及浮栅的侧壁形成闪存侧墙；

在所述闪存侧墙的侧壁形成字线，形成分离栅闪存结构。

2.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，通过控制所述第一开口的尺寸和介质侧墙的厚度来决定擦除栅、控制栅和浮栅的尺寸。

3.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，在刻蚀浮栅层之后，形成隧穿介质层之前，采用无光阻掩模离子注入方式对所述第二开口内进行闪存源端处理。

4.如权利要求3所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，在对所述第二开口进行离子处理之后，形成隧穿介质层之前，采用湿法刻蚀去除所述补偿侧墙和部分缓冲层，暴露出部分半导体衬底。

5.如权利要求4所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，在形成隧穿介质层的同时，在暴露出的半导体衬底表面重新形成缓冲层。

6.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，在形成隧穿介质层之后，沉积形成擦除栅层。

7.如权利要求6所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，采用化学机械研磨对所述擦除栅层进行研磨，形成擦除栅，研磨停止于所述硬掩模层。

8.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，在形成所述擦除栅之后，去除所述硬掩模层之前，对所述擦除栅的表面进行离子注入处理。

9.如权利要求8所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，在所述擦除栅的表面进行离子注入处理之后，使用热氧化法在所述擦除栅的表面形成一氧化层。

10.如权利要求9所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，所述氧化层的厚度大于20纳米。

11.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，采用湿法刻蚀去除硬掩模层。

12.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，所述闪存侧墙为氮化硅－氧化硅结构。

13.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底包括逻辑区，在刻蚀形成字线的同时，在逻辑区域形成栅极。

14.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，所述浮栅层、控制栅层、擦除栅以及字线的材质均为多晶硅。

15.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，所述闪存介质层为氧化硅-氮化硅-氧化硅结构。

16.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，所述隧穿介质层、缓冲层和补偿侧墙的材质均为氧化硅。

17.如权利要求1所述的分离栅闪存结构的形成方法，其特征在于，所述硬掩模层的材质为氮化硅。