[发明专利]非易失性存储器的制作方法及非易失性存储器

说明书

本申请公开了一种非易失性存储器的制作方法及非易失性存储器。其中，该制作方法包括以下步骤：形成基体结构，基体结构包括衬底，依次形成于衬底上的氧化物层和第一栅极材料层，以及形成于第一栅极材料层上的至少一对第二栅极结构；在各第二栅极结构的两侧侧壁上形成侧壁介质层，并在第一栅极材料层上形成牺牲介质层；刻蚀牺牲介质层和第一栅极材料层至露出氧化物层；去除位于每对第二栅极结构的外侧的侧壁介质层和第一栅极材料层，并将剩余的第一栅极材料层作为第一栅极；刻蚀氧化物层至露出衬底，并将剩余的氧化物层作为第一栅氧化物层。该制作方法能够平衡第二栅极结构的内侧和外侧的刻蚀程度。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路的技术领域，具体而言，涉及一种非易失性存储器的制作方法及非易失性存储器。

背景技术

非易失性存储器(non-volatile memory)是一种在供电电源关闭后仍能保持片内信息的存储器，包括电可编程只读存储器(EPROM)和闪存(flash)等。非易失性存储器具有系统电可擦除、可重复编程、工作电压低和成本低等优点，使其广泛地应用于各个领域，例如嵌入式系统(包括PC、网络互联设备及仪器仪表等)和新兴的语音、图像、数据存储类产品等。

图1至图4示出了现有非易失性存储器的制作方法。该制作方法包括以下步骤：首先，形成基体结构，基体结构包括衬底10′，依次形成于衬底10′上的氧化物层21′和第一栅极材料层31′，以及形成于第一栅极材料层31′上的至少一对第二栅极结构40′(包括栅介质层41′、第二栅极42′和偏移间隙壁43′)，其结构如图1所示；然后，在各第二栅极结构40′的两侧侧壁上形成侧壁介质层51′，并在第一栅极材料层31′上形成牺牲介质层53′，进而形成如图2所示的基体结构；接下来，形成覆盖位于每对第二栅极结构40′的内侧的侧壁介质层51′和氧化物层21′的光刻胶层60′，进而形成如图3所示的基体结构；接下来，去除位于每对第二栅极结构40′的外侧的侧壁介质层51′和第一栅极材料层31′，并去除光刻胶层60′，进而形成如图4所示的基体结构；最后，刻蚀位于每对第二栅极结构40′的外侧的第一栅极材料层31′和氧化物层21′，并刻蚀位于每对第二栅极结构40′的内侧的牺牲介质层53′、第一栅极材料层31′和氧化物层21′至露出衬底10′，且将剩余的第一栅极材料层31′作为第一栅极33′，将剩余的氧化物层21′作为第一栅氧化物层23′，进而形成如图5所示的基体结构。

上述通过刻蚀工艺形成第一栅极33′和第一栅氧化物层23′的步骤中，由于每对第二栅极结构40′的外侧形成有第一栅极材料层31′和氧化物层21′，而每对第二栅极结构40′的内侧形成有牺牲介质层53′、第一栅极材料层31′和氧化物层21′，因此很难通过控制刻蚀步骤来平衡第二栅极结构40′的内侧和外侧的刻蚀程度。如果刻蚀程度过大，会使得第二栅极结构40′的外侧的衬底10′会产生凹坑(pitting)等缺陷，且第二栅极结构40′的外侧的第一栅极材料层31′也会产生切口(undercut)等缺陷。如果刻蚀程度过小，会导致第二栅极结构40′的内侧的刻蚀量不充足，从而产生氧化物层21′的残留物等。针对上述问题，目前还没有有效的解决方法。

发明内容

本申请旨在提供一种非易失性存储器的制作方法及非易失性存储器，以平衡第二栅极结构的内侧和外侧的刻蚀程度。

为了实现上述目的，本申请提供了一种非易失性存储器的制作方法，该制作方法包括以下步骤：形成基体结构，基体结构包括衬底，依次形成于衬底上的氧化物层和第一栅极材料层，以及形成于第一栅极材料层上的至少一对第二栅极结构；在各第二栅极结构的两侧侧壁上形成侧壁介质层，并在第一栅极材料层上形成牺牲介质层；刻蚀牺牲介质层和第一栅极材料层至露出氧化物层；去除位于每对第二栅极结构的外侧的侧壁介质层和第一栅极材料层，并将剩余的第一栅极材料层作为第一栅极；刻蚀氧化物层至露出衬底，并将剩余的氧化物层作为第一栅氧化物层。