[发明专利]一种浮栅型分栅闪存工艺方法

说明书

本发明公开了一种浮栅型分栅闪存工艺方法，其工艺方法步骤如下：S1:定义浮栅闪存和外围逻辑区的有源区；S2:去除氮化硅层，依次形成氧化硅层、氮化硅层、牺牲氧化硅层、氮化硅层；S3:沉积形成多晶硅层并进行各项异性刻蚀形成第一侧墙控制栅；S4:沉积并刻蚀形成第二侧墙介质层；S5:刻蚀去除开口内的浮栅多晶硅层；S6:进行热氧化在选择栅极多晶硅层顶端形成保护刻蚀；S7:注入形成轻掺杂漏Halo离子注入层；S8:进行源漏重掺杂注入形成源漏重掺杂离子注入层。本发明中的控制栅是通过各项同性沉积和各项异性刻蚀多晶硅层来形成第一侧墙控制栅多晶硅；本发明可以降低叠层的初始高度；此外，由于第一侧墙控制栅和浮栅是同一材料，浮栅的第一次刻蚀会同时刻蚀掉部分控制栅多晶硅层，进一步降低了Cell的高度；所以本发明增加了该闪存器件与先进工艺的兼容性；在后续工艺中可同时与选择栅在多晶硅顶部形成金属硅化物，降低了控制栅的导通电阻，提高闪存的集成度。

技术领域

本发明涉及闪存技术领域，具体是一种浮栅型分栅闪存工艺方法。

背景技术

闪存是一种非易失性存储器，即断电数据也不会丢失。因为闪存不像RAM(随机存取存储器)一样以字节为单位改写数据，因此不能取代RAM。闪存卡(Flash Card)是利用闪存(Flash Memory)技术达到存储电子信息的存储器，一般应用在数码相机，掌上电脑， MP3等小型数码产品中作为存储介质，所以样子小巧，有如一张卡片，所以称之为闪存卡。根据不同的生产厂商和不同的应用，闪存卡大概有SmartMedia(SM卡)、Compact Flash (CF卡)、MultiMediaCard(MMC卡)、Secure Digital(SD卡)、Memory Stick(记忆棒)、XD-PictureCard(XD卡)和微硬盘(MICRODRIVE)这些闪存卡虽然外观、规格不同，但是技术原理都是相同的。NOR型与NAND型闪存的区别很大，打个比方说，NOR型闪存更像内存，有独立的地址线和数据线，但价格比较贵，容量比较小；而NAND型更像硬盘，地址线和数据线是共用的I/O线，类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一般，而且NAND型与NOR型闪存相比，成本要低一些，而容量大得多。因此，NOR型闪存比较适合频繁随机读写的场合，通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行，手机就是使用NOR 型闪存的大户，所以手机的“内存”容量通常不大；NAND型闪存主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用NAND型闪存。这里我们还需要端正一个概念，那就是闪存的速度其实很有限，它本身操作速度、频率就比内存低得多，而且NAND 型闪存类似硬盘的操作方式效率也比内存的直接访问方式慢得多。因此，不要以为闪存盘的性能瓶颈是在接口，甚至想当然地认为闪存盘采用USB2.0接口之后会获得巨大的性能提升。前面提到NAND型闪存的操作方式效率低，这和它的架构设计和接口设计有关，它操作起来确实挺像硬盘(其实NAND型闪存在设计之初确实考虑了与硬盘的兼容性)，它的性能特点也很像硬盘：小数据块操作速度很慢，而大数据块速度就很快，这种差异远比其他存储介质大的多。这种性能特点非常值得我们留意。闪存存取比较快速，无噪音，散热小。用户空间容量需求量小的，打算购置的话可以不考虑太多，同样存储空间买闪存。如果需要容量空间大的(如500G)，就买硬盘，较为便宜，也可以满足用户应用的需求。闪存(Flash)存储器已经成为非易失性半导体存储技术的主流。闪存存储器分为两种类型: 叠栅式闪存和分栅式闪存分栅(split-gate)闪存技术由于其可以容忍过擦除效应被广泛用于各种嵌入式电子产品如金融IC卡、汽车电子等应用。提高存储集成密度有利于节省芯片面积、降低制造成本。

现有的2-bit/cell(二比特每存储单元)的分栅浮栅闪存的制造流程如图1所示，其结构如图2所示。

图中所示：101—P型衬底上形成的中-高压的P型阱，102—浮栅介质层，103—浮栅多晶硅，104—多晶硅间ONO(Oxide-Nitride-Oxide)介质叠层，105—控制栅多晶硅，106—第二侧墙介质层，107—选择栅介质层，108—选择栅多晶硅层，109—第三侧墙介质层，110—轻掺杂漏(Lightly doped drain,LDD)离子注入，111—源漏重掺杂离子注入，112—第一侧墙介质层，113—金属硅化物。