[发明专利]非易失性存储器装置及其制造方法

说明书

本发明提供一种非易失性存储器装置及其制造方法，包括提供包括一阵列区的一基板。在基板的阵列区上形成至少两个多晶硅栅极堆叠结构。在上述至少两个多晶硅栅极堆叠结构之间形成一绝缘层。上述至少两个多晶硅栅极堆叠结构之间的绝缘层上具有一沟槽。在沟槽的侧壁及底部顺应性地形成一第一金属层。在沟槽中填入一保护层以覆盖第一金属层。在上述至少两个多晶硅栅极堆叠结构及保护层的顶部表面上形成一第二金属层，使第一金属层及第二金属层包围保护层。本发明的金属层可有效解决非易失性存储器装置效能劣化或电性失效的问题。

技术领域

本发明是有关于一种半导体存储装置，且特别是有关于一种非易失性存储器装置及其制造方法。

背景技术

在非易失性存储器中，依据存储器内的数据能否在使用电脑时随时改写，可分为两大类产品，分别为只读存储器(read-only memory,ROM)与快闪存储器(flash memory)。其中快闪存储器因成本较低，而逐渐成为非易失性存储器的主流技术。

在一些现有利用硅与金属层进行金属硅化反应以形成多晶硅栅极堆叠结构的技术中，仅会进行一次沉积制造工艺，以在多晶硅栅极堆叠结构上顺应性地形成金属层及保护层。然而，若金属层的厚度太大，则在阵列区中，金属硅化物会残留于相邻的多晶硅栅极堆叠结构之间。如此以来将导致相邻的多晶硅栅极堆叠结构发生桥接现象，因而造成电性失效。反之，若金属层的厚度太小，则在周边电路区中，形成于多晶硅栅极堆叠结构顶部表面的金属硅化物厚度不足。如此以来将导致后续形成于第二多晶硅栅极堆叠结构上的接触孔(contact hole)贯穿金属硅化物，因而使非易失性存储器装置的电性效能劣化。

本发明提出一种解决金属硅化物残留而导致桥接(bridging)现象的问题解答，可改善非易失性存储器装置的电性效能失效或劣化的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非易失性存储器装置及其制造方法，以改善非易失性存储器装置的电性效能失效或劣化的问题。

本发明的一实施例揭示一种非易失性存储器装置，包括：一基板，包括一阵列区；至少两个第一多晶硅栅极堆叠结构，位于基板的阵列区上；一绝缘层，位于上述至少两个第一多晶硅栅极堆叠结构之间，且在上述至少两个第一多晶硅栅极堆叠结构之间的绝缘层上具有一沟槽；一第一金属层，位于沟槽的侧壁及底部上；一第一保护层，位于沟槽中及第一金属层之上；以及一第二金属层，位于上述至少两个第一多晶硅栅极堆叠结构及第一保护层的顶部表面上，使第一金属层及第二金属层包围第一保护层。

本发明的另一实施例揭示一种非易失性存储器装置的制造方法，包括：提供一基板，包括一阵列区；在基板的阵列区上形成至少两个第一多晶硅栅极堆叠结构以及在上述至少两个第一多晶硅栅极堆叠结构之间形成一绝缘层，其中上述至少两个第一多晶硅栅极堆叠结构之间的绝缘层上具有一沟槽；在沟槽的侧壁及底部顺应性地形成一第一金属层，且在沟槽中填入一第一保护层以覆盖第一金属层；以及在上述至少两个第一多晶硅栅极堆叠结构及第一保护层的顶部表面上形成一第二金属层，使第一金属层及第二金属层包围第一保护层。

本发明的不同厚度金属层及其两步骤沉积制造工艺的形成方法，可有效解决非易失性存储器装置效能劣化或电性失效的问题，进而提升产品良率并降低制造成本。

附图说明

图1A至图1F为绘示出依据本发明的一些实施例的形成一非易失性存储器装置100的各个制造工艺阶段的剖面示意图。

符号说明：

10～阵列区；

20～周边电路区；

100～非易失性存储器装置；

102～基板；

104～穿隧氧化物层；

110～第一多晶硅栅极堆叠结构；