專利名稱：無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的溝槽隔離裝置，特別是有關(guān)一種具有無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。
(2)背景技術(shù)近年來，使用溝槽隔離裝置，例如淺溝槽隔離(shallow trench isolation)，來作為半導(dǎo)體裝置之間的分隔方式已經(jīng)越來越普遍。然而，在溝槽隔離裝置與底材之間往往無(wú)法避免的會(huì)發(fā)生溝槽隔離轉(zhuǎn)角(corner)。在現(xiàn)有技術(shù)中，所述的溝槽隔離轉(zhuǎn)角會(huì)為半導(dǎo)體裝置帶來許多非預(yù)期的問題。
舉例來說，圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體裝置。參照?qǐng)D1，在一底材100中具有多組溝槽隔離裝置120。在兩溝槽隔離裝置120之間具有一非揮發(fā)性存儲(chǔ)器130。在所述的溝槽隔離裝置120與底材100之間往往會(huì)形成溝槽隔離轉(zhuǎn)角125。如果仔細(xì)觀察在兩溝槽隔離裝置120之間的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)130，會(huì)發(fā)現(xiàn)非揮發(fā)性存儲(chǔ)器130的穿隧氧化層135與溝槽隔離轉(zhuǎn)角125相當(dāng)接近，甚至于可能穿隧氧化層135與溝槽隔離轉(zhuǎn)角125之間有接觸。所述現(xiàn)象所造成的結(jié)果是，在使用非揮發(fā)性存儲(chǔ)器130的時(shí)候，會(huì)因?yàn)榉菗]發(fā)性存儲(chǔ)器130與溝槽隔離裝置120并沒有完全分開，而造成非揮發(fā)性存儲(chǔ)器130的可靠度(reliability)下降。
因此，提供一種能夠有效分隔非揮發(fā)性存儲(chǔ)器與溝槽隔離轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)以提升非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的可靠度，甚至可以進(jìn)一步提升非揮發(fā)性存儲(chǔ)器效率的結(jié)構(gòu)是一個(gè)很重要的課題。
(3)發(fā)明內(nèi)容鑒于所述的發(fā)明背景，本發(fā)明的主要目的在于提供一種無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，其中所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)可以有效的隔離非揮發(fā)性存儲(chǔ)器與溝槽隔離裝置，藉此可以提升非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的可靠度。
本發(fā)明的另一目的為提供一種無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，藉由改變非揮發(fā)性存儲(chǔ)器中的穿隧氧化層與介電層的寬度，使得根據(jù)本發(fā)明的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器可以發(fā)揮更高的效率。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明提供了一種無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)包含一底材、至少一溝槽隔離裝置與多組非揮發(fā)性存儲(chǔ)器。所述的溝槽隔離裝置具有一結(jié)構(gòu)，使得所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器與所述的溝槽隔離裝置可以完全隔離，進(jìn)而可以提升非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的可靠度。此外，所述溝槽隔離裝置的結(jié)構(gòu)有助于改變非揮發(fā)性存儲(chǔ)器中的穿隧氧化層的寬度。所以，根據(jù)耦合比的定義，根據(jù)本發(fā)明的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)有助于提高非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的效率。
(4)


本發(fā)明的上述目的與優(yōu)點(diǎn)，將以下列的實(shí)施例以及附圖進(jìn)行予以詳細(xì)說明，其中圖1是一根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的溝槽隔離裝置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性裝置的一實(shí)施例的示意圖；及圖3是根據(jù)本發(fā)明的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例的示意圖。
(5)具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一些實(shí)施例予以詳細(xì)描述如下。然而，除了詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其他的實(shí)施例施行，且本發(fā)明的范圍不受其限定，其以權(quán)利要求所限定的專利保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
另外，在本說明書中，半導(dǎo)體元件的不同部分并沒有依照尺寸繪圖。某些尺度與其他相關(guān)尺度相比已經(jīng)被夸張，以提供更清楚的描述和便于本發(fā)明的理解。
本發(fā)明的一較佳實(shí)施例為一種具有無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角(corner free)的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。所述具有無(wú)淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)包含一底材，及多組溝槽隔離裝置。所述的溝槽隔離裝置具有一第一部份位于所述底材之上，與一第二部份位于所述底材之中。所述具有無(wú)淺溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)還包含一間隙壁(spacer)位于所述溝槽隔離裝置的第一部分的一側(cè)壁上。所述的間隙壁可以用來覆蓋于所述第一部分的側(cè)壁與底材之間的一溝槽隔離轉(zhuǎn)角。
在本實(shí)施例中，由于溝槽隔離裝置在底材上的第一部分的側(cè)壁上具有一間隙壁的結(jié)構(gòu)，使得位于兩溝槽隔離裝置之間的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的穿隧氧化層(tunnel oxide)可以遠(yuǎn)離溝槽隔離裝置的溝槽隔離轉(zhuǎn)角，進(jìn)而可以提升所述非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的可靠度。另一方面，根據(jù)本實(shí)施例的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的寬度將會(huì)因?yàn)樵跍喜鄹綦x裝置上所增加的間隙壁而縮小。根據(jù)偶合比(coupling ratio)的定義，隨著存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的寬度的下降，將會(huì)有助于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的偶合比的提升。所以，根據(jù)本實(shí)施例的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器將可以比現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)發(fā)揮更高的效率。
本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例為一種具有無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D2，本實(shí)施例中具有無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)包含一底材200，及多組溝槽隔離裝置220。所述的溝槽隔離裝置220可以是一眾所周知的淺溝槽隔離裝置(shallow trench isolation；STI)。溝槽隔離裝置220包含一位于底材200上方的第一部分222，與一位于底材200中的第二部分224。
溝槽隔離裝置220的第一部分222與底材200之間會(huì)形成溝槽隔離轉(zhuǎn)角(corner)230。在現(xiàn)有技術(shù)中，因?yàn)闇喜鄹綦x轉(zhuǎn)角230與位于溝槽隔離裝置220之間的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的穿隧氧化層的距離太近，甚至于彼此有接觸，進(jìn)而造成所述非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的可靠度下降，以及其他諸如此類的問題。所以，在本實(shí)施例中，在溝槽隔離裝置220的第一部分222的側(cè)壁還包含一間隙壁240，用來覆蓋溝槽隔離裝置220的第一部分222與底材200之間的溝槽隔離轉(zhuǎn)角230。間隙壁240的材質(zhì)可以是沉積式的二氧化硅、氮化硅，以及諸如此類的介電材料。間隙壁240可以藉由現(xiàn)有技術(shù)的方法來形成。例如，可以經(jīng)由一個(gè)沉積步驟與一個(gè)蝕刻步驟來形成一間隙壁240于第一部分222的側(cè)壁上。間隙壁240可以有效的分隔溝槽隔離轉(zhuǎn)角230與所述非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的穿隧氧化層，進(jìn)而提升所述非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的可靠度。
本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例為一種無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。參考圖3，所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器包含一底材300、多組溝槽隔離裝置320，與多組位于溝槽隔離裝置320之間的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器340。所述底材300的組成包含硅。所述的溝槽隔離裝置320可以是淺溝槽隔離裝置(STI)。溝槽隔離裝置320包含一位于底材300上方的第一部分322，與一位于底材300中的第二部分324。與所述實(shí)施例中的溝槽隔離裝置220相同的是，在溝槽隔離裝置320的第一部分322與底材300之間會(huì)形成溝槽隔離轉(zhuǎn)角330。為了避免發(fā)生與現(xiàn)有技術(shù)相同的問題，根據(jù)本實(shí)施例的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)在溝槽隔離裝置320的第一部分322與底材300之間也會(huì)形成一間隙壁325，用以覆蓋溝槽隔離轉(zhuǎn)角330。間隙壁325的材質(zhì)可以是沉積式的二氧化硅、氮化硅，以及諸如此類的介電材料。間隙壁325可以藉由現(xiàn)有技術(shù)的方法來形成。例如，可以經(jīng)由先沉積一介電材料層于底材300與溝槽隔離裝置320上，再經(jīng)過一個(gè)蝕刻步驟來形成一間隙壁325于溝槽隔離裝置320的第一部分322的側(cè)壁上。這樣，間隙壁325可以有效避免非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)340的穿隧氧化層與溝槽隔離轉(zhuǎn)角330之間的接觸。換言之，間隙壁325可以提升本實(shí)施例的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的可靠度。
如圖3所示，在兩溝槽隔離裝置320之間具有一非揮發(fā)性存儲(chǔ)器340。所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器340可以是一快閃存儲(chǔ)器(flash memory)。非揮發(fā)性存儲(chǔ)器340至少包含一穿隧氧化層342，一浮置閘(floating gate)344，一介電層346，與一控制閘(control gate)348。在本實(shí)施例中，耦合比(coupling ratio)的定義可以是介電層346的電容值和介電層344與穿隧氧化層342的電容值總合之間的比值，如式(1)所示。
耦合比＝B/B+A…(1)在式(1)中，A為穿隧氧化層342的電容值，而B為介電層346的電容值。對(duì)一個(gè)非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)而言，耦合比的數(shù)值與非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的效率有關(guān)。從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的溝槽隔離裝置中由于有間隙壁325的存在，所以，非揮發(fā)性存儲(chǔ)器340的穿隧氧化層342的電容值A(chǔ)會(huì)因?qū)挾茸冃《冃　Ｒ虼?，根?jù)本實(shí)施例的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的耦合比將會(huì)比沒有間隙壁325的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器更高。就耦合比的觀點(diǎn)而言，根據(jù)本實(shí)施例的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器可以發(fā)揮更高的效率。
綜合以上所述，本發(fā)明揭示了一種無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。所述無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)包含一底材，多組溝槽隔離裝置，與多組分別位于兩溝槽隔離裝置之間的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器。所述的溝槽隔離裝置包含一位于底材上的第一部分，與一位于底材中的第二部分。所述的溝槽隔離裝置還包含一間隙壁位于所述第一部分的外側(cè)，用以覆蓋所述第一部分與底材之間的溝槽隔離轉(zhuǎn)角。所述的間隙壁可以有分隔所述非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的穿隧氧化層與所述的溝槽隔離裝置。因此，本發(fā)明的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)可以提升非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的可靠度。另一方面，由于本實(shí)施例的溝槽隔離裝置具有間隙壁，所以，所述非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的穿隧氧化層會(huì)具有一較小的寬度，而所述非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的介電層會(huì)具有一較大的寬度。因此，根據(jù)耦合比的定義，根據(jù)本發(fā)明的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器可以發(fā)揮更高的效率。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或替換，均應(yīng)包含在下述的權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，包含一底材；至少一溝槽隔離裝置，該溝槽隔離裝置包含一位于該底材上的第一部份，與一位于該底材中的第二部份；及一間隙壁，位于該第一部分的一側(cè)壁上，該間隙壁覆蓋一位于該側(cè)壁與該底材之間的溝槽隔離轉(zhuǎn)角。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包含至少一非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，該非揮發(fā)性存儲(chǔ)器采用該溝槽隔離裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，其特征在于，該間隙壁是沉積式的二氧化硅。
4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，其特征在于，該間隙壁是沉積式的氮化硅或其他絕緣層。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，其特征在于，該間隙壁是一絕緣層。
6.如權(quán)利要求1所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，其特征在于，該間隙壁的形成方式包括沉積一介電材料層于該底材與該溝槽隔離裝置上；及蝕刻該介電材料層以形成該間隙壁于該第一部分的該側(cè)壁上。
7.如權(quán)利要求1所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，其特征在于，該溝槽隔離裝置是一淺溝槽隔離。
8.如權(quán)利要求1所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，還包含至少一非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，該非揮發(fā)性存儲(chǔ)器是采用該溝槽隔離裝置，其特征在于，該溝槽隔離裝置是有復(fù)數(shù)組。
9.如權(quán)利要求8所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，其特征在于，該非揮發(fā)性存儲(chǔ)器是一快閃存儲(chǔ)器。
10.如權(quán)利要求8所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，其特征在于，該非揮發(fā)性存儲(chǔ)器包含一穿隧氧化層。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種具有無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是使用一無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)來分隔一溝槽隔離裝置與一非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可以提升所述非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的可靠度。此外，根據(jù)耦合比的定義，藉由所述的無(wú)溝槽隔離轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)，可以改變所述非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的有效操作寬度，進(jìn)而可以讓所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器發(fā)揮更高的效率。所以，本發(fā)明不僅可以提升非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的可靠度，還可以提高非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的效率。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1571137SQ0314586
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月11日
發(fā)明者易成名, 陳輝煌, 陳鴻祺 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司