[发明专利]非挥发性存储单元及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非挥发性存储器，尤其是涉及一种分栅式(splitgate)非 挥发性存储器以及其制作方法。

背景技术

分栅式非挥发性存储器元件是业界熟知的存储器结构。举例来说，美国 专利公告号7,927,994公开了一种分栅式非挥发性存储单元，基于各个方面 的考虑，其相关说明并于文中作为本发明的参考资料。图1绘示出在一半导 体基材12上形成这类分栅式存储单元的范例。源极区域16与漏极区域14 为形成在基材12中的扩散区域，其间界定出一通道区域18。存储单元包含 四种导体栅极：一浮置栅22设在一部分的通道区域18上以及一部分的源极 区域16上并与之绝缘，一控制栅26设在浮置栅22上方并与之绝缘，一抹 除栅24设在源极区域16上方并与之绝缘，以及一选择栅20设在一部分的 通道区域18上方并与之绝缘。一接触导体10可形成来电连接漏极区域14。 在这类存储单元中，选择栅20是单条的导线(其通常称为字线)，其对应整 列(row)的存储单元，并会延伸经过多条存储单元栏位。

一般的现有作法中，选择栅20是经由先形成一多晶硅材料层再进行光 刻蚀刻制作工艺的方式制作而成，然而以这样常规方式来制作左右对称的双 选择栅结构时，所形成的双选择栅会因为光刻制作工艺的对准误差 (misalignment)之故而导致宽度不一致，进而影响到电性表现，特别是在元件 的尺寸越来越小的情况下，这样的现象会越来越严重。故此，目前业界有必 要改良现有双选择栅制作工艺以解决此问题。

发明内容

为了解决上述现有问题，本发明提出了一种新颖的存储单元制作方法， 其中采用了共形的多晶硅层加上全面性蚀刻(blanketetching)的方式来取代 传统以光刻蚀刻方式形成选择栅(即字符线)结构的作法，以此方式可以有 效避免光刻制作工艺的对准误差问题，以更为精确地控制双选择栅的宽度并 改善其电性表现。

根据本发明一态样，其提出了一种非挥发性存储单元，包含一基底、一 抹除栅设在该基底上且具有一平坦顶面、两浮置栅分别设在该抹除栅两侧、 两控制栅分别设在该两浮置栅上、以及两选择栅分别设在该两浮置栅外侧， 其中该两选择栅具有倾斜的顶面且相互对称。

根据本发明另一态样，其提出了一种非挥发性存储单元的制作方法，包 含提供一基底、在该基底上形成两堆叠结构，其中该堆叠结构包含浮置栅与 控制栅、在该基底与该两堆叠结构上形成一共形的多晶硅层、进行一全面性 蚀刻制作工艺去除一预定厚度的多晶硅层，进而在该两控制栅外侧分别形成 两选择栅，其中该两选择栅具有倾斜的顶面且互相对称、在该基底以及该两 选择栅上形成一覆盖氧化层并裸露出该两堆叠结构之间的该多晶硅层；以及 以该覆盖氧化层为掩模对该两堆叠结构之间的该多晶硅层进行一蚀刻制作 工艺，以在该两控制栅之间形成一抹除栅。

无疑地，本发明的这类目的与其他目的在阅者读过下文以多种图示与绘 图来描述的优选实施例细节说明后将变得更为显见。

附图说明

本说明书含有附图并于文中构成了本说明书的一部分，使阅者对本发明 实施例有进一步的了解。该些图示描绘了本发明一些实施例并连同本文描述 一起说明了其原理。在该些图示中：

图1为现有技术中一分栅式非挥发性存储单元的截面示意图；

图2-图10为本发明优选实施例中一分栅式非挥发性存储单元的制作流 程的截面示意图。

需注意本说明书中的所有图示都为图例性质，为了清楚与方便图示说明 之故，图示中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现，一般而 言，图中相同的参考符号会用来标示修改后或不同实施例中对应或类似的元 件特征。

主要元件符号说明

10接触导体

12基材

14漏极区域

16源极区域

18通道区域

20选择栅

22浮置栅(浮闸)

24抹除栅

26控制栅

100基底

100A/100B/100C/100D区域

101浅沟槽隔离结构

103第一氧化硅层

105第一多晶硅层

105a浮置栅

107第二氧化硅层