專利名稱：分離柵極式快閃存儲器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置，特別涉及一種分離柵極式快閃存儲器以縮小存儲裝置的尺寸。
以下配合圖1A到圖1F說明公知分離柵極式快閃存儲器的形成方法。
首先，請參照圖1A，提供一基底10，例如一硅基底，在基底10上形成薄氧化硅層12，用于當(dāng)作隧穿氧化硅層(tunnel oxide)，例如在含氧的環(huán)境下，利用熱氧化法所形成。然后，利用化學(xué)氣相沉積法(chemical vapor deposition，CVD)形成復(fù)晶硅層14。接著，利用CVD法形成一遮蔽層16，例如氮化硅。
接下來，請參照圖1B，在遮蔽層16上形成一光阻層18并露出部份遮蔽層16。之后，蝕刻未被上述光阻層18覆蓋的遮蔽層16，而形成具開口20的遮蔽層16a，直到露出復(fù)晶硅層14的表面為止。
接下來，請參照圖1C，去除上述光阻層18。其次，利用圖1B蝕刻步驟所殘留的遮蔽層16a為罩幕，施以熱氧化法，而經(jīng)由開口20形成復(fù)晶硅的厚氧化硅層24，其邊緣24a、24b具有尖而薄的構(gòu)造。
接下來，請參照圖1D，以濕蝕刻法去除殘留的遮蔽層16a，以露出底下的復(fù)晶硅層14。
接下來，請參照圖1E，以厚氧化硅層24為罩幕，利用非等向性蝕刻法，以蝕刻復(fù)晶硅層14，而形成以復(fù)晶硅所構(gòu)成的浮置柵極148。
最后，請參照圖1F，形成柵極層間介電質(zhì)層28、以復(fù)晶硅所構(gòu)成的控制柵極30、源極摻雜區(qū)S/漏極摻雜區(qū)D，而形成一分離柵極式快閃存儲器裝置。
然而，上述的存儲裝置中，控制柵極在制作上不易對準(zhǔn)且關(guān)鍵圖形尺寸(critical dimension，CD)不易控制。再者，隨著半導(dǎo)體積體電路積集度的增加，依上述方法所形成的存儲裝置尺寸較大，所以己無法滿足現(xiàn)在的需求。
根據(jù)上述的目的，本發(fā)明提供一種分離柵極式快閃存儲器的制造方法，包括下列步驟提供一基底，基底具有一溝道；在溝道下半部形成一導(dǎo)電間柱以作為一源極線，且導(dǎo)電間柱與基底絕緣；在基底中形成一源極摻雜區(qū)，且相鄰于導(dǎo)電間柱的上半部；在導(dǎo)電間柱上形成一絕緣層；在溝道上半部內(nèi)側(cè)壁形成一凸出基底表面的導(dǎo)電間隙壁以作為一浮置柵極，并與基底絕緣；在溝道內(nèi)的絕緣層上形成一第一絕緣間柱且其頂部高于導(dǎo)電間隙壁；在導(dǎo)電間隙壁外側(cè)的基底上形成一第一導(dǎo)電層，且第一導(dǎo)電層分別與導(dǎo)電間隙壁及基底絕緣；在第一絕緣間柱側(cè)壁形成一第一絕緣間隙壁以覆蓋部分的第一導(dǎo)電層；以第一絕緣間隙壁作為罩幕來去除第一導(dǎo)電層以露出基底表面，且余留的第一導(dǎo)電層是作為一控制柵極；以及在露出的基底中形成一漏極摻雜區(qū)。其中，導(dǎo)電間柱、導(dǎo)電間隙壁及第一導(dǎo)電層由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
又根據(jù)上述的目的，本發(fā)明提供一種分離柵極式快閃存儲器，包括一基底，具有一溝道；一導(dǎo)電間柱，設(shè)置于溝道下半部以作為一源極線，且與基底絕緣；一源極摻雜區(qū)，形成于基底中，且相鄰于導(dǎo)電間柱的上半部；一絕緣層，設(shè)置于導(dǎo)電間柱上；一導(dǎo)電間隙壁，設(shè)置于溝道上半部內(nèi)側(cè)壁并凸出基底表面以作為一浮置柵極，且與基底絕緣；一第一絕緣間柱，設(shè)置于溝道內(nèi)的絕緣層上且第一絕緣間柱的頂部高于導(dǎo)電間隙壁；一第一導(dǎo)電層，設(shè)置于導(dǎo)電間隙壁外側(cè)的部分的基底上以作為一控制柵極，且分別與導(dǎo)電間隙壁及基底絕緣；一第一絕緣間隙壁，設(shè)置于第一絕緣間柱側(cè)壁并覆蓋第一導(dǎo)電層；以及一漏極摻雜區(qū)，形成于第一導(dǎo)電層外側(cè)的基底中。其中，導(dǎo)電間柱、導(dǎo)電間隙壁及第一導(dǎo)電層由復(fù)晶硅所構(gòu)成。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，特舉較佳實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下圖1A到圖1F是公知形成分離柵極式快閃存儲器的剖面示意圖；圖2到圖19是根據(jù)本發(fā)明實施例的形成分離柵極式快閃存儲器的剖面示意圖。
接下來，請參照圖3，利用公知沉積技術(shù)，例如化學(xué)氣相沉積法(chemicalvapor deposition，CVD)，在第二罩幕層205上及溝道212內(nèi)表面形成一襯氧化硅層(liner oxide)214。之后，在第二罩幕層205上方沉積一導(dǎo)電層216，例如一摻雜的復(fù)晶硅層，并填滿溝道212。
接著，利用化學(xué)機(jī)械研磨法(chemical mechanical polishing，CMP)來研磨去除溝道212上方多余的導(dǎo)電層216至露出第二罩幕層205表面。接著，利用非等向性蝕刻，如干蝕刻，或等向性蝕到，如濕蝕刻，來回蝕刻溝道212中的導(dǎo)電層216及襯氧化硅層214，使其低于基底200頂部。接著，利用CVD法在第二罩幕層205上及溝道212內(nèi)表面形成一絕緣層(未繪示)，例如氮化硅層，之后利用非等向性蝕刻，如干蝕刻，來蝕刻此絕緣層，以在溝道212內(nèi)側(cè)壁形成一絕緣間隙壁218。
接下來，請參照圖4，再次回蝕刻溝道212中的導(dǎo)電層216，使其低于絕緣間隙壁218底部。接著，以非等向性蝕刻法，如濕蝕刻，來去除絕緣間隙壁218與導(dǎo)電層216之間的襯氧化硅層214以在溝道212中露出部分的基底200表面。余留于溝道212下半部的導(dǎo)電層216便形成一作為源極線的導(dǎo)電間柱216’，且其利用襯氧化硅層214與基底200絕緣。之后，利用公知沉積技術(shù)，如CVD法，在第二罩幕層205上及溝道212內(nèi)表面形成一導(dǎo)電層220，例如一摻雜的復(fù)晶硅層。接著，利用高溫趨入(drive-in)法在溝道212露出的基底200中形成一摻雜區(qū)S且相鄰于導(dǎo)電間柱(源極線)216’的上半部，以作為一源極摻雜區(qū)。
接下來，請參照圖5，回蝕刻導(dǎo)電間柱216’上方的導(dǎo)電層220而在襯氧化硅層214上方余留部分的導(dǎo)電層220，使導(dǎo)電間柱216’與摻雜區(qū)S電性連接。隨后，去除絕緣間隙壁218。接著，利用CVD法在第二罩幕層205上及溝道212內(nèi)表面形成一絕緣層222，例如高密度電漿氧化硅層(high densityplasma oxide，HDP oxide)，此絕緣層222的頂部及底部的厚度大于側(cè)壁的厚度，如圖所示。隨后，溝道212中填入一光阻層224，并以回蝕刻方式，使光阻層224的高度低于溝道212頂部。
接下來，請參照圖6，以光阻層224作為蝕刻罩幕，利用等向性蝕刻，如濕蝕刻，來蝕刻溝道212側(cè)壁未被光阻層224覆蓋的絕緣層222以露出氮化硅層208側(cè)壁。接著，在去除光阻層224之后，以余留的絕緣層222’作為蝕刻罩幕，并利用等向性蝕刻，如濕蝕刻，來蝕刻露出的氮化硅層208側(cè)壁而露出作為蝕刻終止層的墊氧化硅層206，并與第一罩幕層201的開口構(gòu)成一具有階梯剖面的開口225。
接下來，請參照圖7到圖9，其繪示出在溝道212中形成浮置柵極的方法。
請參照圖7中，利用等向性蝕刻，如濕蝕刻，去除氮化硅層208上及溝道212側(cè)壁的絕緣層222’以及開口225中的墊氧化硅層206，以在導(dǎo)電間柱216’上留下絕緣層222”并分別在開口225及溝道212中露出第一罩幕層201及基底200表面。接著，利用熱氧化法在溝道212中露出的基底200表面形成一氣化硅層226。接下來，在第二罩幕層205上及開口225的內(nèi)表面形成一導(dǎo)電層228，例如復(fù)晶硅層，其厚度在200到400埃的范圍。之后，在第二罩幕層205上形成一犧牲層230，例如一光阻層，并填入開口225及溝道212中。接著，去除部分的犧牲層230而在開口225中留下犧牲層230。此處，犧牲層230介于氧化硅層226頂部及開口225頂部之間。接下來，請參照圖8，以余留的犧牲層230作為蝕刻罩幕，利用等向性蝕刻，如濕蝕刻，來蝕到朱被余留的犧牲層230覆蓋的導(dǎo)電層228。接下來，請參照圖9，在去除犧牲層230之后，利用非等向性蝕刻，如干蝕刻，來回蝕刻導(dǎo)電層228至露出絕緣層2221”而在溝道212上半部內(nèi)側(cè)壁形成凸出基底200表面的一導(dǎo)電間隙壁228’。此處，具有尖端部的導(dǎo)電間隙壁228’是作為浮置柵極，且此尖端部是作為抹除時的放電尖端。氧化硅層226是作為柵極氧化層而與基底200絕緣。接著，利用公知的沉積技術(shù)，如低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)，在開口225內(nèi)填入一絕緣層232，例如利用低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)所形成的氧化層。接著，回蝕刻絕緣層232使其高度低于第二罩幕層205頂部。接下來，在第二罩幕層205及絕緣層232上沉積一遮蔽層234，例如氮氧化硅層或復(fù)晶硅層。隨后，利用CMP法去除第二罩幕層205上的多余的遮蔽層234。
接下來，請參照圖10到圖11，其繪示出在絕緣層222”上形成絕緣間柱的方法。
請參照圖10，以遮蔽層234為蝕刻罩幕，蝕刻氮化硅層208至露出作為蝕刻終止層的墊氧化硅層206及部分的絕緣層232。接下來，請參照圖11，利用萼向性蝕刻如濕蝕刻，來蝕刻露出的絕緣層232側(cè)壁及墊氧化硅層206，以露出氮化硅層204及在絕緣層222”上方形成一凸出于導(dǎo)電間隙壁、228’的絕緣間柱232’。
接下來，請參照圖12到圖15，其繪示出在浮置柵極228、外側(cè)形成控制柵極的方法。
請參照圖12，依序去除遮蔽層234及第一罩幕層201，以露出基底200表面。接著，依序在基底200、凸出的浮置柵極228’及絕緣間柱232’表面順應(yīng)性形成—氧化硅層236及一導(dǎo)電層238，例如復(fù)晶硅層。其中，氧化硅層236的厚度在100到500埃的范圍。之后，在導(dǎo)電層238上涂覆一光阻層240并圖案化此光阻層240而露出絕緣閭柱232’上方的導(dǎo)電層238。接著，回蝕刻絕緣間柱232’兩側(cè)的光阻層240使其高度是低于絕緣間柱232’頂部而露出絕緣間柱232’部分側(cè)壁的導(dǎo)電層238。
接下來，請參照第13圖，以光阻層240為蝕刻罩幕，蝕刻露出的導(dǎo)電層238，而保留浮置柵極228’外側(cè)的基底200上方的導(dǎo)電層238，且導(dǎo)電層238利用氧化硅層236分別與浮置柵極228’及基底200絕緣。
接下來，請參照圖14，同樣可利用上述在基底200上方留下導(dǎo)電層238的方法，選擇性地在導(dǎo)電層238上留下一導(dǎo)電層242，例如一厚度約500埃的鎢金屬硅化物層，以降低導(dǎo)電層238的接觸電阻。之后，在絕緣間柱232’側(cè)壁形成一絕緣間隙壁244，例如一氮化硅間隙壁，以覆蓋部分的導(dǎo)電層242。在本實施例中，絕緣間隙壁244厚度約1300埃。
接下來，請參照圖15，以絕緣間隙壁244作為蝕刻罩幕，回蝕刻部份的絕緣間柱232’及其表面的氧化硅層236以形成一開口246。接著，回蝕刻未被絕緣間隙壁244覆蓋的導(dǎo)電層242及238以及氧化層236，以露出基底200表面。余留的導(dǎo)電層238’是作為控制柵極，而余留的氧化層236’是作為柵極氧化層(穿隧氧化層)。
接下來，請參照圖16，利用公知的沉積技術(shù)，例如CVD法，在圖15中的基底表面上順應(yīng)性形成一絕緣層(未繪示)，例如氮化硅層。隨后，利用非等向性蝕刻如干蝕刻，來蝕刻此絕緣層而同時在開口246內(nèi)側(cè)壁形成一絕緣間隙壁248及在控制柵極238’外側(cè)形成一絕緣間隙壁250。之后，在露出的基底200中實施一離子布植，以形成一摻雜區(qū)D。接著，對摻雜區(qū)D實施一退火處理(annealing)，使摻雜區(qū)D擴(kuò)散至絕緣間隙壁250下方基底200。此處，摻雜區(qū)D是作為漏極摻雜區(qū)。接下來，在漏極摻雜區(qū)D上方沉積一絕緣層252，例如氧化硅層或硼磷硅玻璃(BPSG)，并填滿開口246。隨后再以CMP法回研磨至露出絕緣間隙壁244頂部。
接下來，請參照圖17，利用微影及蝕刻制程去除位于漏極摻雜區(qū)D上方的絕緣層252，而在絕緣間柱232’上構(gòu)成一絕緣間柱252。
接下來，請參照圖1B，在漏極摻雜區(qū)D上形成一導(dǎo)電插塞254。此處，導(dǎo)電插塞254是作為字節(jié)線可由復(fù)晶硅所構(gòu)成。隨后，在導(dǎo)電插塞254、絕緣間隙壁244及絕緣間柱252上方形成一上蓋層256，例如由四乙基硅酸鹽(tetraethyl orthosilicate，TEOS)所形成的氧化硅。
最后，請參照圖19，利用微影及蝕刻制程來去除導(dǎo)電插塞254上方的上蓋層256以在絕緣間柱252及絕緣間隙壁244上方留下上蓋層256。之后，在導(dǎo)電插塞254及上蓋層256上形成一導(dǎo)電層258，例如鎢金屬層，并以CMP法加以平坦化。如此一來，便完成本發(fā)明的分離柵極式快閃存儲器的制作。
同樣地，請參照圖19，其繪示出根據(jù)本發(fā)明實施例的分離柵極式快閃存儲器的結(jié)構(gòu)剖面圖。標(biāo)號200是一基底，例如一硅晶片，其具有一溝道。溝道下半部設(shè)置有一導(dǎo)電閭柱216’，例如由復(fù)晶硅所構(gòu)成，以作為一源極線，其利用氧化硅層214與基底200絕緣。
一源極摻雜區(qū)8相鄰于源極線216’的上半部的基底200中。溝道上半部內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有一凸出基底200表面的導(dǎo)電間隙壁228’，例如由復(fù)晶硅所構(gòu)成，以作為一浮置柵極，且利用柵極氧化層226與基底200絕緣。
一絕緣層222”，例如一高密度電漿氧化硅層，設(shè)置于源極線216’上，使浮置柵極228’與源極線216’絕緣。絕緣間柱232’及252，依序設(shè)置于溝道內(nèi)的絕緣層222”上。
其中，絕緣間柱232’高于浮置柵極228’且可由氧化硅或硼硅玻璃所構(gòu)成；絕緣間柱252則可由氧化硅或硼磷硅玻璃所構(gòu)成。一導(dǎo)電層238’，例如一復(fù)晶硅層，設(shè)置于浮置柵極228’外側(cè)的部分的基底200上以作為一控制柵極、且利用柵，極氧化層236’分別與浮置柵極228’及基底200絕緣。
絕緣間隙壁244、248及250可由氮化硅所構(gòu)成。其中，絕緣間隙壁244設(shè)置于絕緣間柱232’側(cè)壁。絕緣間隙壁248設(shè)置于絕緣間柱252與絕緣間隙壁244之間，且絕緣間隙壁250設(shè)置于控制柵極238’外側(cè)壁。一導(dǎo)電層242，例如一鎢金屬是化物，設(shè)置于絕緣間隙壁244與控制柵極238’之間。一漏極摻雜區(qū)D，形成于控制柵極238’層外側(cè)的基底200中。
一導(dǎo)電桶塞254，例如由復(fù)晶硅所構(gòu)成，設(shè)置于漏極摻雜區(qū)D上，以作為字節(jié)線。一上蓋層256，例如由四乙基硅酸鹽所形成的氧化硅層所構(gòu)成，設(shè)置于絕緣間柱252及絕緣間隙壁244上方。一導(dǎo)電層258，例如一鎢金屬層，設(shè)置于導(dǎo)電插塞254及上蓋層256上。
根據(jù)本發(fā)明的分離柵極式快閃存儲器中，浮置柵極及源極線均設(shè)置于基底的溝道中，相較于公知方法，可有效的縮小存儲裝置的尺寸以提升積體電路的積集度。再者，根據(jù)本發(fā)明的方法制作控制柵極時，沒有對準(zhǔn)的問題，且可利用控制柵極上方的絕緣間隙壁厚度來控制關(guān)鍵圖形尺寸(CD)。另外，導(dǎo)電插塞是以自對準(zhǔn)方式形成，因而降低存儲器加工的困難度。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，然其并非用于限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作一些等效變化和變動，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于，它包括下列步驟提供一基底，該基底具有一溝道；在該溝道下半部形成一導(dǎo)電間柱以作為一源極線，且該導(dǎo)電間柱與該基底絕緣；在該基底中形成一源極摻雜區(qū)且相鄰于該導(dǎo)電間柱的上半部；在該導(dǎo)電間柱上形成一絕緣層；在該溝道上半部內(nèi)側(cè)壁形成一凸出該基底表面的導(dǎo)電間隙壁以作為一浮置柵極，并與該基底絕緣；在該溝道內(nèi)的該絕緣層上形成一第一絕緣間柱且其頂部高于、該導(dǎo)電間隙壁；在該導(dǎo)電間隙壁外側(cè)的該基底上形成一第一導(dǎo)電層，且該第一導(dǎo)電層分別與該導(dǎo)電間隙壁及該基底絕緣；在該第一絕緣間柱側(cè)壁形成一第一絕緣間隙壁以覆蓋部分的該第一導(dǎo)電層；以該第一絕緣間隙壁作為罩幕來去除該第一導(dǎo)電層以露出該基底表面，且余留的該第一導(dǎo)電層是作為一控制柵極；以及。在露出的該基底中形成一漏極摻雜區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于，還包括在該第一導(dǎo)電層及該第一絕緣間隙壁之間形成一第二導(dǎo)電層的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于，所述的第二導(dǎo)電層由鎢金屬硅化物所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于，在形成該第一絕緣間隙壁之后還包括下列步驟去除部份的該第一絕緣間柱以形成一開口；在該開口內(nèi)側(cè)壁形成一第二絕緣間隙壁及在該第一導(dǎo)電層外側(cè)壁形成一第三絕緣間隙壁；以及在該第一絕緣間柱上形成一第二絕緣間柱。
5.如權(quán)利要求4所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第二及該第三絕緣間隙壁由氮化硅所構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求4所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第二絕緣間柱由氧化硅及硼磷硅玻璃的任一種所構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求4所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于，還包括下列步驟在該漏極摻雜區(qū)上形成一導(dǎo)電插塞以作為字節(jié)線；在該第二絕緣間柱及該第一絕緣間隙壁上方形成一上蓋層；以及。在該導(dǎo)電插塞及該上蓋層上形成一第三導(dǎo)電層。
8.如權(quán)利要求7所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的導(dǎo)電插塞由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的上蓋層是一氧化硅層。
10.如權(quán)利要求7所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第三導(dǎo)電層是一鎢金屬層。
11.如權(quán)利要求1所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的導(dǎo)電間柱由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求1所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的絕緣層是一高密度電漿氧化硅層。
13.如權(quán)利要求1所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的導(dǎo)電間隙壁由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求1所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第一絕緣間柱由氧化硅及硼硅玻璃的任一種所構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求1所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第一導(dǎo)電層由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求1所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第一絕緣間隙壁由氮化硅所構(gòu)成。
17.一種分離柵極式快閃存儲器，其特征在于，它包括一基底，具有一溝道；一導(dǎo)電間柱，設(shè)置于該溝道下半部以作為一源極線，且與該基底絕緣；一源極摻雜區(qū)，形成于該基底中，且相鄰于該導(dǎo)電間柱的上半部；一絕緣層，設(shè)置于該導(dǎo)電間柱上；一導(dǎo)電間隙壁，設(shè)置于該溝道上半部內(nèi)側(cè)壁并凸出該基底表面以作為一浮置柵極，且與該基底絕緣；一第一絕緣間柱，設(shè)置于該溝道內(nèi)的該絕緣層上且該第一絕緣間柱頂部高于該導(dǎo)電間隙壁；一第一導(dǎo)電層，設(shè)置于該導(dǎo)電間隙壁外側(cè)的部分的該基底上以作為一控制柵極，且分別與該導(dǎo)電間隙壁及該基底絕緣；一第一絕緣間隙壁，設(shè)置于該第一絕緣間柱側(cè)壁并覆蓋該第一導(dǎo)電層；以及一漏極摻雜區(qū)，形成于該第一導(dǎo)電層外側(cè)的該基底中。
18.如權(quán)利要求17所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于，還包括一第二導(dǎo)電層，設(shè)置于該第一導(dǎo)電層及該第一絕緣間隙壁之間。
19.如權(quán)利要求18所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的第二導(dǎo)電層由鎢金屬硅化物所構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求17所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于，還包括一第二絕緣間柱，設(shè)置于該第一絕緣間柱上。
21.如權(quán)利要求20所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的第二絕緣間柱由氧化硅及硼磷硅玻、璃的任一種所構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求20所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于，還包括一第二絕緣間隙壁，設(shè)置于該第二絕緣間柱與第一絕緣間隙壁之間；以及一第三絕緣間隙壁，設(shè)置于該第一導(dǎo)電層外側(cè)壁。
23.如權(quán)利要求22所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的第一、第二及第三絕緣間隙壁由氮化硅所構(gòu)成。
24.如權(quán)利要求20所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于，還包括一導(dǎo)電插塞，設(shè)置于該漏極摻雜區(qū)上，以作為字節(jié)線；一上蓋層，設(shè)置于該第二絕緣間柱及該第一絕緣間隙壁上方；以及一第三導(dǎo)電層，設(shè)置于該導(dǎo)電插塞及該上蓋層上。
25.如權(quán)利要求24所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的導(dǎo)電插塞由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
26.如權(quán)利要求24所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的上蓋層是一氧化硅層。
27.如權(quán)利要求24所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的第三導(dǎo)電層是一鎢金屬層。
28.如權(quán)利要求17所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的導(dǎo)電間柱由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
29.如權(quán)利要求17所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的絕緣層是一高密度電漿氧化硅層。
30.如權(quán)利要求17所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的導(dǎo)電間隙壁由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
31.如權(quán)利要求17所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的第一絕緣間柱由氧化硅及硼硅玻璃的任一種所構(gòu)成。
32.如權(quán)利要求17所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的第一導(dǎo)電層由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
33.一種分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于，包括下列步驟提供一基底，該基底上依序形成有一第一及一第二罩幕層且該第一及該第二罩幕層具有一第一開口以露出該基底表面；蝕刻該第一開口下方的該基底，以在該基底中形成一溝道；在該溝道下半部形成一導(dǎo)電間柱以作為一源極線，且該導(dǎo)電間柱與該基底絕緣；在該基底中形成一源極摻雜區(qū)且相鄰于該導(dǎo)電間柱的上半部；蝕刻該第二罩幕層的側(cè)壁以在該溝道上方形成具有階梯剖面的一第二開口；在該導(dǎo)電間柱上形成一第一絕緣層；在該第二罩幕層上及該第二開口與該溝道的內(nèi)表面形成一第一導(dǎo)電層；在該第二開口及該溝道內(nèi)填入一犧牲層，且該犧牲層高于該第一罩幕層表面；以該犧牲層作為罩幕來蝕刻該第一導(dǎo)電層；去除該犧牲層以露出余留的該第一導(dǎo)電層；蝕刻該余留的第一導(dǎo)電層，以在該溝道上半部內(nèi)側(cè)壁形成一導(dǎo)電間隙壁以作為一浮置柵極并與該基底絕緣，其中該導(dǎo)電間隙壁覆蓋該第一罩幕側(cè)壁；在該第二開口中填入一第二絕緣層，且該第二絕緣層低于該第二罩幕層的表面；去除該第二罩幕層以露出部分的該第二絕緣層；蝕刻該露出的第二絕緣層側(cè)壁，以在該第一絕緣層上形成一第一絕緣間柱，且其頂部高于該導(dǎo)電間隙壁；去除該第一罩幕層以露出該基底表面；在該導(dǎo)電間隙壁外側(cè)的該基底上形成一第二導(dǎo)電層，且該第二導(dǎo)電層分別與該導(dǎo)電間隙壁及該基底絕緣；在該第一絕緣間柱側(cè)壁形成一第一絕緣間隙壁以覆蓋部分的該第二導(dǎo)電層；以該第一絕緣間隙壁作為罩幕來去除該第二導(dǎo)電層以露出該基底表面，且余留的該第二導(dǎo)電層是作為一控制柵極；以及在露出的該基底中形成一漏極摻雜區(qū)。
34.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于，還包括在該第二導(dǎo)電層及該第一絕緣間隙壁之間形成一第三導(dǎo)電層的步驟。
35.如權(quán)利要求34所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第三導(dǎo)電層由鎢金屬硅化物所構(gòu)成。
36.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的在形成該第一絕緣間隙壁之后還包括下列步驟去除部份的該第一絕緣間柱以形成一第三開口；在該第三開口內(nèi)側(cè)壁形成一第二絕緣間隙壁及在該第二導(dǎo)電層外側(cè)壁形成一第三絕緣間隙壁；以及在該第一絕緣間柱上形成一第二絕緣間柱。
37.如權(quán)利要求36所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第二及該第三絕緣間隙壁由氮化硅所構(gòu)成。
38.如權(quán)利要求36所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第二絕緣間柱由氧化硅及硼磷硅玻璃的任一種所構(gòu)成。
39.如權(quán)利要求36所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于，還包括下列步驟在該漏極摻雜區(qū)上形成一導(dǎo)電插塞以作為字節(jié)線；在該第二絕緣間柱及該第一絕緣間隙壁上方形成一上蓋層；以及在該導(dǎo)電插塞及該上蓋層上形成一第四導(dǎo)電層。
40.如權(quán)利要求39所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的導(dǎo)電插塞由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
41.如權(quán)利要求39所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的上蓋層是一氧化硅層。
42.如權(quán)利要求39所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第凹導(dǎo)電層是一鎢金屬層。
43.如權(quán)利要求39所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第一罩幕層由一墊氧化硅層及一氮化硅層所構(gòu)成。
44.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第二罩幕層由一墊氧化硅層及一氮化硅層所構(gòu)成。
45.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的導(dǎo)電間柱由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
46.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第一絕緣層是一高密度電漿氧化硅層。
47.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的導(dǎo)電間隙壁由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
48.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第一絕緣間柱由氣化硅及硼硅玻璃的任一種所構(gòu)成。
49.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第二導(dǎo)電層由復(fù)晶硅所構(gòu)成。
50.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的第一絕緣間隙壁由氮化硅所構(gòu)成。
51.如權(quán)利要求33所述的分離柵極式快閃存儲器的制造方法，其特征在于所述的犧牲層是一光阻層。
52.一種分離柵極式快閃存儲器，其特征在于，它包括一基底，具有一溝道；一復(fù)晶硅間柱，設(shè)置于該溝道下半部以作為一源極線，且與該基底絕緣；一源極摻雜區(qū)，形成于該基底中，且相鄰于該復(fù)晶硅間柱的上半部；一絕緣層，設(shè)置于該復(fù)晶硅間柱上；一復(fù)晶硅間隙壁，設(shè)置于該溝道上半部內(nèi)側(cè)壁并凸出該基底表面以作為一浮置柵極，且與該基底絕緣；一第一絕緣間柱，設(shè)置于該溝道內(nèi)的該絕緣層上且該第一絕緣間柱頂部高于該復(fù)晶硅間隙壁；一第二絕緣間柱，設(shè)置于該第一絕緣間柱上；一復(fù)晶硅層，設(shè)置于該復(fù)晶硅間隙壁外側(cè)的部分的該基底上以作為一控制柵極，且分別與該復(fù)晶硅間隙壁及該基底絕緣；一第一絕緣間隙壁，設(shè)置于該第一絕緣間柱側(cè)壁并覆蓋該復(fù)晶硅層；一第二絕緣間隙壁，設(shè)置于該第二絕緣間柱與第一絕緣間隙壁之間；一第三絕緣間隙壁，設(shè)置于該復(fù)晶硅層外側(cè)壁；以及一漏極摻雜區(qū)，形成于該復(fù)晶硅層外側(cè)的該基底中。
53.如權(quán)利要求52所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于，還包括一鎢金屬硅化層，設(shè)置于心不忍該復(fù)晶硅層及該第一絕緣間隙壁之間。
54.如權(quán)利要求52所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的第二絕緣間柱由氧化硅及硼磷硅玻璃的任一種所構(gòu)成。
55.如權(quán)利要求52所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的該第一、該第二及該第三絕緣間隙壁由氮化硅所構(gòu)成。
56.如權(quán)利要求52所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于，還包括一復(fù)晶硅插塞，設(shè)置于該漏極摻雜區(qū)上，以作為字節(jié)線；一上蓋層，設(shè)置于該第二絕緣間柱及該第一絕緣間隙壁上方；以及一鎢金屬層，設(shè)置于該復(fù)晶硅插塞及該上蓋層上。
57.如權(quán)利要求56所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的上蓋層是一氧化硅層。
58.如權(quán)利要求52所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的絕緣層是一高密度電漿氧化硅層。
59.如權(quán)利要求52所述的分離柵極式快閃存儲器，其特征在于所述的第一絕緣間柱由氧化硅及硼硅玻璃的任一種所構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分離柵極式快閃存儲器，包括一基底、一導(dǎo)電間柱、一源極及一漏極摻雜區(qū)、一絕緣層、一導(dǎo)電間隙壁、一第一絕緣間柱、一第一導(dǎo)電層、及一第一絕緣間隙壁。此基底具有一溝道，其下半部設(shè)置有作為源極線的導(dǎo)電間柱。源極摻雜區(qū)形成于與導(dǎo)電間柱相鄰的基底中，絕緣層則設(shè)置于導(dǎo)電間柱上。作為浮置柵極的導(dǎo)電間隙壁設(shè)置于溝道上半部內(nèi)側(cè)壁，第一絕緣間柱設(shè)置于溝道內(nèi)的絕緣層上。作為控制柵極的第一導(dǎo)電層設(shè)置于導(dǎo)電間隙壁外側(cè)的部分的基底上且第一絕緣間隙壁設(shè)置于導(dǎo)電間隙壁側(cè)壁而覆蓋第一導(dǎo)電層。漏極摻雜區(qū)形成于第一導(dǎo)電層外側(cè)的基底中。
文檔編號H01L27/115GK1459850SQ0213058
公開日2003年12月3日 申請日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者林圻輝, 林正平, 李培瑛, 連日昌 申請人:南亞科技股份有限公司