專利名稱：具有溝槽的非易失性存儲器及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，更具體，本發(fā)明涉及非易失性存儲器及其形成方法。
背景技術(shù)：
NAND型非易失性存儲器可以用于各種功能的便攜式電子產(chǎn)品。例如，NAND型非易失性存儲器可以用來在數(shù)字照相機中存儲圖像數(shù)據(jù)和/或用來在便攜式電話中存儲微代碼。NAND型非易失性存儲器可以包括串聯(lián)連接到半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)中的至少一條位線圖形的存儲單元柵圖形和選擇柵圖形。該器件可以執(zhí)行數(shù)據(jù)讀和寫操作，以執(zhí)行適合于便攜式電子產(chǎn)品的功能。單元柵圖形可以設(shè)置在選擇柵圖形之間。選擇柵圖形和單元柵圖形可以分別對應(yīng)于選擇晶體管和單元晶體管。
但是，NAND型非易失性存儲器的電性能可能隨器件尺寸縮小而降低。這些可能是由于幾個因數(shù)。例如，NAND型非易失性存儲器可以包括在同一有源區(qū)上的選擇柵圖形和存儲單元柵圖形，每個可以由不同的電壓驅(qū)動。當(dāng)用于特定位線的單元柵圖形被編程時，用于鄰近于特定位線的其他位線的單元柵圖形的電性能可能被降低。具體，單元和選擇柵圖形可以看到隨其間距離減小電場強度增加。增加的電場強度可以伴隨單元和選擇柵圖形之間增加的電耦合。因而，熱電子可以被更容易地注入到柵絕緣層中。當(dāng)數(shù)據(jù)讀和寫操作被重復(fù)地執(zhí)行，注入到柵絕緣層的熱電子可以加速和/或減慢數(shù)據(jù)讀和寫操作，這可能導(dǎo)致NAND型非易失性存儲器產(chǎn)生故障。因此，NAND型非易失性存儲器的電性能可能隨讀和寫操作數(shù)目增加而迅速地降低。
此外，Lee的美國專利號5,807,778公開了一種制造淺溝槽源區(qū)EPROM單元的方法。如Lee專利的摘要所指出，所發(fā)明的單元包括處于比漏區(qū)更低平面的源區(qū)，以及通過源區(qū)-側(cè)注射器編程電荷被傳送到浮柵。代替先前單元使用的為了形成源區(qū)側(cè)注射器在源區(qū)側(cè)使用自對準(zhǔn)高能量n型摻雜劑注入，在允許可控制的形成摻雜硅的邊界點(sharp point)以及允許以較低電壓改進編程之前刻蝕襯底，在源區(qū)側(cè)使用自對準(zhǔn)高能量n型摻雜劑注入可能難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，一種半導(dǎo)體存儲器可以包括其中包括溝槽的半導(dǎo)體襯底以及在鄰近溝槽的襯底表面上的第一和第二柵圖形。第一和第二柵圖形的各個可以在溝槽的各個相對側(cè)邊上。該器件還可以包括在第一柵圖形和第二柵圖形之間的襯底中且被溝槽分開的分裂源/漏區(qū)。分裂的源/漏區(qū)可以包括第一柵圖形和溝槽之間的第一源/漏子區(qū)域以及第二柵圖形和溝槽之間第二源/漏子區(qū)域。該器件也可以包括襯底中的連接區(qū)，該連接區(qū)圍繞溝槽從第一源/漏子區(qū)域延伸至第二源/漏子區(qū)域。
在某些實施例中，連接區(qū)和分裂的源區(qū)/漏區(qū)可以是相同的導(dǎo)電類型。連接區(qū)可以具有比分裂源區(qū)/漏區(qū)更高的載流子濃度。
在其他實施例中，溝槽可以包括相對的側(cè)壁和遠(yuǎn)離襯底表面的下表面。各個第一和第二源/漏子區(qū)域在襯底表面可以鄰近各個側(cè)壁，以及連接區(qū)可以沿側(cè)壁和圍繞該下表面從第一和第二源/漏子區(qū)域延伸。溝槽的側(cè)壁可以相對于襯底表面傾斜。
在某些實施例中，半導(dǎo)體器件還可以包括第一和第二柵圖形的側(cè)壁上的隔片。隔片可以彼此面對和可以與溝槽對準(zhǔn)。該器件還可以包括在第一和第二柵圖形之間填充溝槽的絕緣層。
在其他實施例中，每個第一和第二柵圖形可以包括柵絕緣層圖形、浮柵圖形以及控制柵圖形。
在某些實施例中，連接區(qū)和分裂的源/漏區(qū)可以是N型區(qū)。
在其他實施例中，半導(dǎo)體器件可以是NAND型快閃存儲器。第一柵圖形可以是選擇柵圖形，以及第二柵圖形可以是存儲柵圖形。
根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，一種NAND型非易失性半導(dǎo)體存儲器可以包括在半導(dǎo)體襯底的表面上的第一和第二選擇柵圖形，以及在第一和第二選擇柵圖形之間的襯底表面上的多個存儲柵圖形。襯底可以包括第一選擇柵圖形和在其處鄰近的多個存儲柵圖形的第一個之間的第一溝槽。襯底還可以包括第二選擇柵圖形和在其處鄰近的多個存儲柵圖形的第二個之間的第二溝槽。
在某些實施例中，該器件可以包括第一選擇柵圖形和多個存儲柵圖形的第一個之間的襯底內(nèi)并被第一溝槽分裂的第一分裂源/漏區(qū)。該器件還可以包括在第二選擇柵圖形和多個存儲柵圖形的第二個之間的襯底內(nèi)并被第二溝槽分裂的第二分裂源區(qū)/漏區(qū)。
在其他實施例中，第一分裂源/漏區(qū)可以包括第一選擇柵圖形和第一溝槽之間的第一源/漏子區(qū)域以及第一溝槽和多個存儲柵圖形的第一個之間并與第一源/漏子區(qū)域隔開的第二源/漏子區(qū)域。第二分裂源/漏區(qū)可以包括第二選擇柵圖形和第二溝槽之間的第三源/漏子區(qū)域以及第二溝槽和多個存儲柵圖形的第二個之間并與第三源/漏子區(qū)域隔開的第四源/漏子區(qū)域。
在某些實施例中，該器件可以包括襯底內(nèi)的第一連接區(qū)，第一連接區(qū)圍繞第一溝槽從第一源/漏子區(qū)域至第二源/漏子區(qū)域延伸。該器件還可以包括襯底內(nèi)的第二連接區(qū)，第二連接區(qū)圍繞第二溝槽從第三源/漏子區(qū)域至第四源/漏子區(qū)域延伸。
在其他實施例中，第一和第二連接區(qū)和第一和第二分裂源/漏區(qū)可以是相同的導(dǎo)電類型。第一和第二連接區(qū)可以具有比第一和第二分裂源/漏區(qū)更高的載流子濃度。
在某些實施例中，第一和第二溝槽可以分別包括相對的側(cè)壁和遠(yuǎn)離襯底表面的下表面。各自的第一和第二源/漏子區(qū)域可以鄰近第一溝槽的各個側(cè)壁。各自的第三和第四源/漏子區(qū)域可以鄰近第二溝槽的各個側(cè)壁。第一和第二連接區(qū)分別可以沿側(cè)壁和圍繞各個第一和第二溝槽的下表面延伸。
在其他實施例中，存儲柵圖形之間的距離可以小于第一選擇柵圖形和在其處鄰近的多個存儲柵圖形的第一個之間的距離。
根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，一種在半導(dǎo)體襯底上形成半導(dǎo)體器件的方法可以包括，在襯底的表面上形成第一和第二柵圖形，以及在第一柵圖形和第二柵圖形之間的襯底中形成分裂的源/漏區(qū)和在其間形成溝槽。分裂的源/漏區(qū)可以包括隔開的第一和第二源/漏子區(qū)域。該方法還可以包括在襯底內(nèi)形成連接區(qū)，連接區(qū)圍繞溝槽從第一源/漏子區(qū)域至第二源/漏子區(qū)域延伸。
在某些實施例中，連接區(qū)和分裂的源/漏區(qū)可以形成為具有相同的導(dǎo)電類型。形成連接區(qū)可以包括形成具有比分裂的源/漏區(qū)更高載流子濃度的連接區(qū)。
在其他實施例中，溝槽可以包括相對的側(cè)壁和遠(yuǎn)離襯底表面的下表面。形成分裂源的區(qū)/漏區(qū)可以包括在襯底表面形成鄰近各個側(cè)壁的各個第一和第二源/漏子區(qū)域。形成連接區(qū)可以包括形成沿側(cè)壁并圍繞下表面從第一和第二源/漏子區(qū)域延伸的連接區(qū)。溝槽的側(cè)壁可以形成為相對于襯底表面傾斜。
在某些實施例中，可以在第一和第二柵圖形的側(cè)壁上形成隔片之前形成溝槽。形成溝槽可以包括形成與隔片對準(zhǔn)的溝槽。該方法還可以包括在第一和第二柵圖形之間形成填充溝槽的絕緣層。
在其他實施例中，連接區(qū)和分裂的源/漏區(qū)可以是n型區(qū)。在某些實施例中，半導(dǎo)體器件可以是NAND型快閃存儲器。形成第一柵圖形可以包括形成選擇柵圖形，以及形成第二柵圖形可以包括形成存儲柵圖形。
在某些實施例中，形成分裂的源/漏區(qū)和在其間形成溝槽可以包括在第一和第二柵圖形之間形成單個源/漏區(qū)，以及在單個源/漏區(qū)中形成溝槽，以將單個源/漏區(qū)分為第一和第二間隔的源/漏子區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，形成NAND型非易失性半導(dǎo)體存儲器的方法可以包括在半導(dǎo)體襯底的表面上形成第一和第二選擇柵圖形，以及在第一和第二選擇柵圖形之間的襯底表面上形成多個存儲柵圖形。該方法還可以包括在第一選擇柵圖形和在其處鄰近的多個存儲柵圖形的第一個之間的襯底內(nèi)形成第一溝槽，以及在第二選擇柵圖形和在其處鄰近的多個存儲柵圖形的第二個之間的襯底內(nèi)形成第二溝槽。
在某些實施例中，在第一選擇柵圖形和多個存儲柵圖形的第一個之間的襯底內(nèi)形成第一源/漏區(qū)以及在第二選擇柵圖形和多個存儲柵圖形的第二個之間的襯底內(nèi)形成并被第二溝槽分離的第二源/漏區(qū)之前，形成第一溝槽和形成第二溝槽。形成第一溝槽可以將第一源/漏區(qū)分為具有第一和第二間隔的源/漏子區(qū)域的第一分裂源/漏區(qū)，以及形成第二溝槽可以將第二源/漏區(qū)分為具有第三和第四間隔的源/漏子區(qū)域的第二分裂源區(qū)/漏區(qū)。
在其他實施例中，可以在第一選擇柵圖形和第一溝槽之間形成第一源/漏子區(qū)域，以及可以在第一溝槽和多個存儲柵圖形的第一個之間形成第二源/漏子區(qū)域。可以在第二選擇柵圖形和第二溝槽之間形成第三源/漏子區(qū)域，以及可以在第二溝槽和多個存儲柵圖形的第二個之間形成第四源/漏子區(qū)域。
在某些實施例中，該方法可以包括在襯底內(nèi)形成第一連接區(qū)，第一連接區(qū)圍繞第一溝槽從第一源/漏子區(qū)域至第二源/漏子區(qū)域延伸。該方法也可以包括在襯底內(nèi)形成第二連接區(qū)，第二連接區(qū)圍繞第二溝槽從第三源/漏子區(qū)域至第四源/漏子區(qū)域延伸。
在其他實施例中，第一和第二連接區(qū)和第一和第二分裂的源/漏區(qū)可以形成為相同的導(dǎo)電類型。在某些實施例中，形成第一和第二連接區(qū)可以包括形成第一和第二連接區(qū)，具有比第一和第二分裂的源/漏區(qū)更高的載流子濃度。
在某些實施例中，第一和第二溝槽分別可以包括相對的側(cè)壁和遠(yuǎn)離襯底表面的下表面?？梢脏徑谝粶喜鄣母鱾€側(cè)壁形成各自的第一和第二源/漏子區(qū)域?？梢脏徑诙喜鄣母鱾€側(cè)壁形成各自的第三和第四源/漏子區(qū)域。第一和第二連接區(qū)可以形成為分別沿側(cè)壁和圍繞各個第一和第二溝槽的下表面延伸。
在其他實施例中，形成第一選擇柵圖形可以包括以距多個存儲柵圖形的第一個的距離大于存儲柵圖形之間的距離在襯底上形成第一選擇柵圖形。
根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，非易失性存儲器可以包括在半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)上彼此隔開的多個單元柵圖形。該器件也可以包括在半導(dǎo)體襯底上的多個單元柵圖形的最外側(cè)邊上鄰近于第一和第二單元柵圖形的第一和第二選擇柵圖形。第一選擇柵圖形可以與第二單元柵圖形相對和平行于第一單元柵圖形。第二選擇柵圖形可以與第二單元柵圖形相對和平行于第二單元柵圖形設(shè)置。在第一和第二單元柵圖形下面的半導(dǎo)體襯底的表面可以與第一單元柵圖形和第一選擇柵圖形之間以及第二單元柵圖形和第二選擇柵圖形之間的半導(dǎo)體襯底的表面具有臺階差。
在某些實施例中，非易失性存儲器可以包括具有第一和第二區(qū)域的半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)。在第一和第二區(qū)域上可以分別形成單元柵圖形和選擇柵圖形。在選擇柵圖形和第一區(qū)域之間和單元柵圖形和第二區(qū)域之間可以插入柵絕緣層。在柵絕緣層下面的半導(dǎo)體襯底中可以形成雜質(zhì)擴散層。雜質(zhì)擴散層可以與單元柵圖形重疊。在第一和第二區(qū)域之間的半導(dǎo)體襯底中可以形成間隔溝槽。第一和第二區(qū)域可以共面。
在其他實施例中，非易失性存儲器可以包括在半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)中形成以及沿有源區(qū)的橫向以預(yù)定間隔隔開的兩個凹陷區(qū)域。每個凹陷區(qū)域可以包括彼此面對的左和右側(cè)壁。在第一凹陷區(qū)域的右側(cè)壁和第二凹陷區(qū)域的左側(cè)壁之間的半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)上可以形成至少兩個單元柵圖形。在半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)上可以形成第一和第二選擇柵圖形。第一選擇柵圖形可以鄰近于第一凹陷區(qū)域的左側(cè)壁，以及第二選擇柵圖形可以鄰近于第二凹陷區(qū)域的右側(cè)壁。
在某些實施例中，形成非易失性存儲器的方法可以包括在半導(dǎo)體襯底上形成有源區(qū)。在半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)上可以形成第一和第二選擇柵圖形和多個單元柵圖形。在第一和第二選擇柵圖形之間可以形成單元柵圖形，以及可以形成為包括其最外側(cè)邊上的第一和第二單元柵圖形?？梢允褂玫谝缓偷诙x擇柵圖形和單元柵圖形作為離子掩模，在半導(dǎo)體襯底中形成第一雜質(zhì)擴散層。在第一單元柵圖形和第一選擇柵圖形之間以及第二單元柵圖形和第二選擇柵圖形之間的半導(dǎo)體襯底中可以形成間隔溝槽。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的非易失性存儲器的平面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的某些實施例沿圖1的線I-I′的非易失性存儲器的剖面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的某些實施例沿圖1的線I-I′的非易失性存儲器的剖面圖。
圖4至14是說明根據(jù)本發(fā)明的某些實施例形成非易失性存儲器的方法沿圖1的線I-I′的剖面圖。
圖15是圖14的區(qū)域A的放大剖面圖。
圖16是說明圖14的非易失性存儲器的電性能的曲線圖。
圖17至20是說明根據(jù)本發(fā)明的進一步實施例形成非易失性存儲器的方法沿圖1的線I-I′的剖面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖更完全地描述本發(fā)明，其中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。但是，本發(fā)明不應(yīng)該被認(rèn)為是局限于在此闡述的實施例。相反地，提供這些實施例是為了本公開是徹底的和完全的，并將本發(fā)明的范圍完全傳遞給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中，為了清楚放大了層和區(qū)域的厚度。在整篇中，相同的標(biāo)記指相同的元件。
應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一個元件例如層、區(qū)域或襯底稱為在另一元件“上”或在另一個元件“上”延伸時，它可以直接在另一元件上或直接在元件上延伸或也可以存在插入元件。相反，當(dāng)一個元件稱為直接在另一個元件“上”或直接在另一個元件“上”延伸時，不存在插入元件。還應(yīng)當(dāng)理解當(dāng)一個元件稱為“連接”或“耦合”到另一個元件時，它可以直接連接或耦接到另一個元件或可以存在插入元件。相反，當(dāng)一個元件稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一個元件時，不存在插入元件。
還應(yīng)當(dāng)理解盡管在此可以使用術(shù)語第一和第二等描述各個元件，但是這些元件不應(yīng)該受這些術(shù)語限制。使用這些術(shù)語僅僅使一個元件與另一元件相區(qū)別。例如，在不脫離本發(fā)明的范圍的條件下，下面論述的第一元件可以稱為第二元件，同樣，第二元件可以稱為第一元件。
此外，在此可以使用相對術(shù)語，如“下”或“底部”和“上”或“頂部”來描述一個元件與圖中所示的其它元件的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解這些相對術(shù)語是用來包括除圖中描繪的取向之外的器件的不同取向。例如，如果在一個圖中器件被翻轉(zhuǎn)，那么描述為在其他元件的“下”側(cè)的元件將定向在其他元件的“上”側(cè)。因此示例性術(shù)語“下”根據(jù)圖的具體取向包括“下”和“上”的兩種方向。類似地，如果在一個圖中該器件被翻轉(zhuǎn)，那么描述為在其他元件的“下”或“底下”的元件將定向在其他元件“上”。因此示例性術(shù)語“在...下面”或“在...底下”可以包括“在...之上”和“在...之下”的兩種取向。
在此的發(fā)明說明書中使用的術(shù)語僅僅用于描述具體的實施例，且不用來限制發(fā)明。如發(fā)明的說明書和附加權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式的“a”，“an”和“the”同樣打算包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地指出。也應(yīng)當(dāng)理解在此使用的術(shù)語“和/或”指和包括一個或多個相關(guān)列項的任意一個和所有可能的組合。
在此參考剖面圖描述了本發(fā)明的實施例，剖面圖是本發(fā)明的理想化實施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖。照此，將預(yù)想由于例如制造工藝和/或容差的圖例形狀的變化。因此，本發(fā)明的實施例不應(yīng)該認(rèn)為限于在此所示的區(qū)域的特定形狀，而是包括例如由制造所得的形狀偏差。例如，圖示為矩形的注入?yún)^(qū)一般將具有圓滑的或彎曲的特點和/或在其邊緣具有注入濃度的梯度而不是從注入?yún)^(qū)至非注入?yún)^(qū)的二元變化。同樣，通過注入形成的掩埋區(qū)在掩埋區(qū)和通過其進行注入的表面之間區(qū)域中可以引起某些注入。因此，圖中所示的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的且它們的形狀不打算圖示器件區(qū)域的實際形狀以及不打算限制本發(fā)明的范圍。
除非另外限定，在發(fā)明的公開實施例中使用的所有術(shù)語包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語，具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解相同的意思，不必局限于描述本發(fā)明時的特定定義。由此，這些術(shù)語可以包括在這種時間之后創(chuàng)作的等效術(shù)語。在此提及的所有出版物、專利申請、專利及其他參考文獻都被全部引入作為參考。
現(xiàn)在參考圖1至3描述根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的半導(dǎo)體器件。圖1是根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的非易失性存儲器的平面圖。圖2和3是根據(jù)本發(fā)明的某些實施例沿圖1的線I-I′的非易失性存儲器的剖面圖。
參考圖1和2，在非易失性存儲器140中，在半導(dǎo)體襯底10的有源區(qū)25上形成至少四個存儲單元柵圖形，如，第一至第四單元柵圖形62，64，66和68。有源區(qū)25被半導(dǎo)體襯底10上的器件絕緣層20限定。有源區(qū)25具有長度和寬度。第一至第四單元柵圖形62，64，66和68平行于有源區(qū)25上的縱向布置并以等間隔隔開。第一和第二選擇柵圖形60和70鄰近半導(dǎo)體襯底10上的第一至第四單元柵圖形62，64，66和68形成。更具體，第一選擇柵圖形60形成為與第四單元柵圖形68相對以及鄰近和平行于第一單元柵圖形62。第二選擇柵圖形70形成為與第一單元柵圖形62相對，以及鄰近和平行于第四單元柵圖形68。第一和第二選擇柵圖形60和70以及第一至第四單元柵圖形62，64，66和68的每一個可以包括順序地層疊的浮柵圖形45、介質(zhì)層圖形48、控制柵圖形51以及柵帽蓋層圖形54。
如圖1所示，第一和第二選擇柵圖形60和70的浮柵圖形45可以具有不同于第一至第四存儲單元柵圖形62，64，66和68的浮柵圖形的形狀。第一和第二選擇柵圖形60和70也可以具有不同于第一至第四單元柵圖形62，64，66和68的尺寸。在某些實施例中，介質(zhì)層圖形48可以包括順序地層疊的氧化硅(SiO2)層、氮化硅(Si3N4)層以及氧化硅(SiO2)層。介質(zhì)層圖形可以具有在其上層疊的氧化硅(SiO2)層和氮化硅(Si3N4)層。控制柵層圖形51和浮柵層圖形45可以是N型摻雜的多晶硅層。半導(dǎo)體襯底10可以包括P型雜質(zhì)離子。非易失性存儲器140可以是NAND型快閃存儲器。
現(xiàn)在參考圖2，在半導(dǎo)體襯底10的有源區(qū)25上形成隔片隔離圖形89。隔片隔離圖形89填充第一至第四單元柵圖形62，64，66和68之間的區(qū)域。隔片側(cè)壁圖形86覆蓋第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60的側(cè)壁，以及覆蓋第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70的側(cè)壁。隔片層圖形83覆蓋第一和第二選擇柵圖形60和70的其他側(cè)壁和頂表面。
在第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的襯底10的有源區(qū)25中分別形成間隔溝槽。每個間隔溝槽105具有相對的側(cè)壁和下或底表面。與半導(dǎo)體襯底10的表面相比較，每個間隔溝槽105的底表面具有臺階差。在某些實施例中，間隔溝槽105可以具有以一角度傾斜的側(cè)壁，該角度不同于隔片側(cè)壁圖形86和半導(dǎo)體襯底10的表面之間的角度。間隔溝槽105與隔片側(cè)壁圖形86對準(zhǔn)。第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間以及第四單元柵圖形62和第二選擇柵圖形70之間的距離可以大于第一至第四單元柵圖形62，64，66和68的每一個之間的距離。間隔溝槽105的上部寬度可以小于第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間的距離和/或第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的距離。
在第一至第四單元柵圖形62，64，66和68以及選擇柵圖形60和70底下的襯底10表面上形成柵絕緣層40。在選擇柵圖形60的下面柵絕緣層40可以形成至不同于第一至第四單元柵圖形62，64，66和68下面的厚度。每個間隔溝槽105可以貫穿柵絕緣層40，以及可以延伸到半導(dǎo)體襯底10中至大于每個隔片側(cè)壁圖形86的厚度的深度。在半導(dǎo)體襯底10中也可以形成阱區(qū)38。阱區(qū)38可以具有與半導(dǎo)體半襯底相同的導(dǎo)電類型。
在半導(dǎo)體襯底10中的選擇柵圖形60和70以及存儲單元柵圖形62，64，66和68之間形成較低濃度的雜質(zhì)擴散層76。較低濃度的雜質(zhì)擴散層76重疊第一至第四單元柵圖形62，64，66和68。較低濃度的雜質(zhì)擴散層76也與第一和第二選擇柵圖形60和70重疊。較低濃度的雜質(zhì)擴散層76可以對應(yīng)于源/漏區(qū)。在較低濃度的雜質(zhì)擴散層76底下沿間隔溝槽105的側(cè)壁和底表面在半導(dǎo)體襯底10中形成較高濃度的雜質(zhì)擴散層112。較低和較高濃度的雜質(zhì)擴散層76和112可以具有相同的導(dǎo)電類型。此外，較低和較高濃度的雜質(zhì)擴散層76和112可以具有不同于半導(dǎo)體襯底10的導(dǎo)電類型。例如，較低和較高濃度的雜質(zhì)擴散層76和112可以是N型層，襯底10可以是P型襯底。此外，較高濃度的雜質(zhì)擴散層112不需要鄰近溝槽側(cè)壁和/下表面，而是與其隔開。因而，第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的較低濃度的雜質(zhì)擴散層76被間隔溝槽105分開，以形成分裂的源/漏區(qū)。由此分裂的源/漏區(qū)可以包括在鄰近每個溝槽105的側(cè)壁上部的每個溝槽105的任一側(cè)上的間隔源/漏子區(qū)域。
仍然參考圖2，平整的層間絕緣層130填充第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間和/或第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的間隔溝槽105。平整的層間絕緣層130也覆蓋隔片層圖形83。
現(xiàn)在參考圖3，說明本發(fā)明的另一實施例，包括基本上與圖2的實施例相同的元件。但是，如圖3所示，在第一和第二選擇柵圖形60的其他側(cè)壁上也形成隔片側(cè)壁圖形86。此外，在圖3所示的實施例中不包括圖2的隔片圖形83。
現(xiàn)在參考圖4至14描述根據(jù)本發(fā)明的某些實施例形成非易失性存儲器的方法。
圖4至14是說明形成非易失性存儲器的方法沿圖1的線I-I′的剖面圖。圖15是圖14的區(qū)域A的放大剖面圖。圖16是說明圖14的非易失性存儲器的曲線圖。
現(xiàn)在參考圖1和4至7，在半導(dǎo)體襯底10中形成器件絕緣層20。形成器件絕緣層20，以隔離具有預(yù)定長度和預(yù)定寬度的襯底10的有源區(qū)25?？梢孕纬筛綦x一個或多個有源區(qū)25的器件絕緣層20。器件絕緣層20可以由氧化硅(SiO2)層形成。半導(dǎo)體襯底10可以形成為具有P型雜質(zhì)離子。在半導(dǎo)體襯底10的有源區(qū)25上形成柵絕緣層40。柵絕緣層40可以由熱氧化層形成。
如圖5所示，使用器件絕緣層20作為離子掩模，在半導(dǎo)體襯底10上執(zhí)行離子注入工序35。離子注入工序35在半導(dǎo)體襯底10中形成阱區(qū)38，如圖6所示。
在柵絕緣層40和器件絕緣層20上形成浮柵層43、介質(zhì)層46以及控制柵層49，如圖7所示?？刂茤艑?9和浮柵層43可以由N型摻雜的多晶硅層形成。介質(zhì)層46可以由順序地層疊的氧化硅層、氮化硅(Si3N4)層和氧化硅層形成。另外，介質(zhì)層46可以由在其上層疊的氧化硅層和氮化硅層形成。
現(xiàn)在參考圖1，8和9，在控制柵層49上形成柵帽蓋層52。在柵帽蓋層52上形成光刻膠圖形55。然后使用光刻膠圖形55作為刻蝕掩模，在柵帽蓋層52、控制柵層49、介質(zhì)層46以及浮柵層43上執(zhí)行刻蝕工序58，如圖所示。
如圖9所示，刻蝕工序58在半導(dǎo)體襯底10上的選擇柵圖形60和70之間形成第一和第二選擇柵圖形60和70以及第一至第四存儲單元柵圖形62，64，66和68。第一至第四單元柵圖形62，64，66和68可以形成為其間具有相同的距離。第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間的距離，以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形和70之間的距離可以大于第一至第四單元柵圖形62，64，66和68的每一個之間的距離。第一至第四單元柵圖形62，64，66和68的每一個以及第一和第二選擇柵圖形60和70可以由順序地層疊的浮柵圖形45、介質(zhì)層圖形48、控制柵圖形51以及柵帽蓋層圖形54形成。第一和第二選擇柵圖形60和70也可以形成不同于第一至第四單元柵圖形62，64，66和68的尺寸。此外，第一和第二選擇柵圖形60和70底下的部分柵絕緣層40可以形成為不同于第一至第四單元柵圖形62，64，66和68底下的部分柵絕緣層40的厚度。
然后使用第一至第四單元柵圖形62，64，66和68以及第一和第二選擇柵圖形60和70作為離子掩模，在半導(dǎo)體襯底10上執(zhí)行離子注入工序73。
現(xiàn)在參考圖1，10和11，離子注入工序73在半導(dǎo)體襯底10中形成較低濃度的雜質(zhì)擴散層76。較低濃度的雜質(zhì)擴散層76與第一至第四單元柵圖形62，64，66和68以及第一和第二選擇柵圖形60和70重疊。較低濃度的雜質(zhì)擴散層76可以由與半導(dǎo)體襯底10不同導(dǎo)電類型的雜質(zhì)離子形成。例如，較低濃度的雜質(zhì)擴散層76可以由N型雜質(zhì)離子形成。較低濃度的雜質(zhì)擴散層76可以對應(yīng)于源/漏區(qū)。
如圖10所示，形成保形地覆蓋第一至第四單元柵圖形62，64，66和68以及第一和第二選擇柵圖形60和70的隔片絕緣層80。隔片絕緣層80可以形成至大于第一至第四單元柵圖形62，64，66和68的每一個之間一半距離(W)的預(yù)定厚度(T)。在隔片絕緣層80上形成光刻膠圖形90，以覆蓋第一和第二選擇柵圖形60和70的部分頂表面。然后使用光刻膠圖形90作為刻蝕掩模，在隔片絕緣層80上執(zhí)行刻蝕工序93。
參考圖1，12和13，刻蝕工序93在半導(dǎo)體襯底10上形成隔片隔離圖形89、隔片側(cè)壁圖形86和隔片層圖形83。執(zhí)行刻蝕工序93，以露出第一選擇柵圖形60和第一單元柵圖形62之間以及第二選擇柵圖形70和第四單元柵圖形68之間的半導(dǎo)體襯底10的有源區(qū)25。如圖12所示，隔片隔離圖形89填充第一至第四單元柵圖形62，64，66和68之間的區(qū)域。隔片側(cè)壁圖形86覆蓋第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60的側(cè)壁，以及覆蓋第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70的側(cè)壁。隔片層圖形83形成在光刻膠圖形90的底下，以覆蓋第一和第二選擇柵圖形60和70的其他側(cè)壁和頂表面。
然后使用第一和第二選擇柵圖形60和70、第一至第四單元柵圖形62，64和68、隔片側(cè)壁圖形86、隔片隔離圖形89、隔片層圖形83以及光刻膠圖形90作為刻蝕掩模，在半導(dǎo)體襯底10的露出柵絕緣層40和有源區(qū)25上執(zhí)行刻蝕工序100。執(zhí)行刻蝕工序100，以貫穿柵絕緣層40，以及在半導(dǎo)體襯底10的有源區(qū)25中形成間隔溝槽105，如圖13所示。在第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間形成間隔溝槽105，由此將各個雜質(zhì)擴散層76分為分裂的源/漏區(qū)。由此，間隔溝槽105與隔片側(cè)壁圖形86對準(zhǔn)。每個間隔溝槽105可以形成至大于每個隔片側(cè)壁圖形86的厚度的預(yù)定深度。每個間隔溝槽105可以形成為包括相對的側(cè)壁和底表面。間隔溝槽105的底表面可以形成為與第一至第四單元柵圖形62，64，66和68底下的半導(dǎo)體襯底10的表面和/或第一和第二選擇柵圖形60和70底下的襯底10的表面具有臺階差。間隔溝槽105的側(cè)壁可以以一角度的傾斜，該角度不同于隔片側(cè)壁圖形86和半導(dǎo)體襯底10的表面之間的角度。此外，間隔溝槽105的上側(cè)壁之間的距離可以小于第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間的距離和/或第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的距離。
然后使用第一至第四單元柵圖形62，64和68、第一和第二選擇柵圖形60和70、隔片隔離圖形89、隔片側(cè)壁圖形86、隔片層圖形83以及光刻膠圖形90作為離子掩模，在半導(dǎo)體襯底10上執(zhí)行離子注入工序110。
現(xiàn)在參考圖1和14，離子注入工序110在半導(dǎo)體襯底10中形成較高濃度的雜質(zhì)擴散層112。分別沿第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的間隔溝槽105的側(cè)壁和底表面形成較高濃度的雜質(zhì)擴散層112。較高濃度的雜質(zhì)擴散層112由此在襯底10中形成連接區(qū)，該連接區(qū)圍繞較低濃度的雜質(zhì)擴散層76底下的溝槽105延伸。較低和較高濃度的雜質(zhì)擴散層76和112可以形成為具有相同的導(dǎo)電類型。因而，第一和第四單元柵圖形62和68可以形成如圖1所示的單元晶體管72，其中較低和較高濃度雜質(zhì)區(qū)76和112形成各個源/漏區(qū)。類似地，第一和第二選擇柵60和70可以形成如圖1所示的選擇晶體管71，其中較低和較高濃度雜質(zhì)區(qū)76和112形成各個源/漏區(qū)。較低濃度的雜質(zhì)擴散層76被第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的間隔溝槽分開，以形成具有隔開的源/漏子區(qū)域的分裂源/漏區(qū)。在某些實施例中，可以不執(zhí)行離子注入工序110，以及可以采用用于連接分裂源/漏區(qū)的其他技術(shù)。
再參考圖14，在形成較高濃度的雜質(zhì)擴散層112之后，從半導(dǎo)體襯底10除去光刻膠圖形90。形成平整的層間絕緣層130，以填充第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間和/或第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的間隔溝槽105。平整的層間絕緣層130也覆蓋隔片層圖形83。由此，形成包括存儲單元和選擇晶體管72和71的非易失性存儲器140。可以形成具有NAND型結(jié)構(gòu)的非易失性存儲器140。
現(xiàn)在參考圖1，15和16，較高濃度的雜質(zhì)擴散層112連接隔開的較低濃度的雜質(zhì)擴散層76并沿間隔溝槽105的側(cè)壁和底表面形成。在圖13的離子注入工序110過程中，可以通過使用不傾斜離子束槍的間隔溝槽105的側(cè)壁保形地形成較高濃度的雜質(zhì)擴散層112。由此，可以減小由于熱電子注入柵絕緣層40的損壞，因為較低和較高濃度的雜質(zhì)擴散層76和112在半導(dǎo)體襯底10中形成用于單元和選擇晶體管72和71的輕摻雜漏(LDD)結(jié)構(gòu)。
如圖15所示，可以基于施加到第一單元和第一選擇柵圖形62和60的電壓決定熱電子的移動。當(dāng)施加到第一單元柵圖形62的電壓高于施加到第一選擇柵圖形60的電壓時，熱電子可以通過重疊第一單元柵圖形62的較低和較高濃度的雜質(zhì)擴散層76和112通過第一單元柵圖形62底下的半導(dǎo)體襯底10注入到柵絕緣層40。與不使用間隔溝槽105的情況相比，電子沿溝槽105的側(cè)壁從較高濃度的雜質(zhì)擴散層112流動到較低濃度的雜質(zhì)擴散層76可以導(dǎo)致減小電場強度。
更具體，當(dāng)熱電子沿箭頭114注入到達(dá)較低和較高濃度的雜質(zhì)擴散層76和112的重疊區(qū)并沿箭頭116移動到較低濃度的雜質(zhì)擴散層76時，由于由LDD結(jié)構(gòu)提供的減小摻雜梯度，減小電場強度。由此，與不穿過間隔溝槽105和LDD結(jié)構(gòu)的情況相比，注入到鄰近于單元柵圖形62的較低濃度的雜質(zhì)擴散層76的熱電子可能沿箭頭118直接向上移動到具有較小能量的半導(dǎo)體襯底10。因此，可以減小注入到第一單元柵圖形62的柵絕緣層40中的熱電子。因而，也可以減小柵絕緣層40的損壞，以及可以保持單元晶體管71的電性能。
圖16是說明三個非易失性存儲器143，146和149的電性能的曲線圖。每個非易失性存儲器143，146和149包括多個有源區(qū)25。每個有源區(qū)25包括第一至第四單元柵圖形62，64，66和68以及第一和第二選擇柵圖形60和70。第一至第四單元柵圖形62，64，66和68在其間形成有相同的距離。基于它們的各個第一單元和第一選擇柵圖形62和60以及第四單元和第二選擇柵圖形68和70之間不同的距離(85，105以及115nm分別)，在圖16中示出了每個非易失性存儲器143，146和149。
此外，通過施加不同于施加到第一至第四單元柵圖形62，64，66和68的電壓到第一和第二選擇柵圖形60和70驅(qū)動每個非易失性存儲器143，146和149。當(dāng)重復(fù)地執(zhí)行數(shù)據(jù)讀和寫操作時，根據(jù)第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間的距離和/或第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的距離，每個非易失性存儲器143，146和149可以具有至少一個被損壞的單元晶體管。單元晶體管故障涉及可能損壞柵絕緣層的單元電壓。圖16示出了單元電壓之間和第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60的距離和/或第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的距離之間的相關(guān)性。
圖16說明第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間的距離越大，單元電壓越大。這意味著受較低和較高濃度的雜質(zhì)擴散層影響的電場強度隨第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間的距離增加而降低。由此，當(dāng)?shù)谝粏卧獤艌D形62和第一選擇柵圖形之間的距離增加時，熱電子幾乎沒有可能注入到第一單元柵圖形62底下的柵絕緣層40。因此，為了補償器件縮小時單元和選擇柵圖形之間減小的距離，非易失性存儲器143，146和149包括在第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間和第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的半導(dǎo)體襯底10中形成的間隔溝槽105。
圖17至20是說明根據(jù)本發(fā)明的進一步實施例形成非易失性存儲器的方法沿圖1的線I-I′的剖面圖。在圖17至20中，相同的參考標(biāo)記指與參考圖4至10所述相似的元件。由此，在形成圖10的隔片絕緣層80之后將開始圖17至20所示方法的論述。
現(xiàn)在參考圖1，17和18，在隔片絕緣層80上執(zhí)行刻蝕工序93?？涛g工序93在半導(dǎo)體襯底10上形成隔片隔離圖形89和隔片側(cè)壁圖形86?？涛g工序93還露出半導(dǎo)體襯底10的有源區(qū)25。
隔片隔離圖形89填充第一至第四單元柵圖形62，64，66和68之間的區(qū)域。隔片側(cè)壁圖形86形成為覆蓋第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60的側(cè)壁以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70的側(cè)壁，以及也覆蓋第一和第二選擇柵圖形60和70的其他側(cè)壁。
如圖18所示，光刻膠圖形90形成為覆蓋部分第一和第二選擇柵圖形60和70。使用第一至第四單元柵圖形62，64，66和68、第一和第二選擇柵圖形60和70、隔片側(cè)壁圖形86、隔片隔離圖形89以及光刻膠圖形90作為蝕刻掩模，在柵絕緣層40和半導(dǎo)體襯底10的有源區(qū)25上執(zhí)行刻蝕工序100。
現(xiàn)在參考圖1，19和20，通過貫穿第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的柵絕緣層40，刻蝕工序100在半導(dǎo)體襯底10的有源區(qū)25中形成間隔溝槽105。由此，間隔溝槽105與隔片側(cè)壁圖形86對準(zhǔn)。每個間隔溝槽105可以形成至大于每個隔片側(cè)壁圖形86的厚度的預(yù)定深度。每個間隔溝槽105可以包括相對的側(cè)壁和底表面。間隔溝槽105的底表面形成為與第一至第四單元柵圖形62，64，66和68底下的半導(dǎo)體襯底10的表面和/或第一和第二選擇柵圖形60和70底下的襯底10的表面具有臺階差。間隔溝槽105的側(cè)壁可以以一角度傾斜，該角度不同于隔片側(cè)壁圖形86和半導(dǎo)體襯底10的表面之間的角度。間隔溝槽105的上部之間的距離可以小于第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間的距離和/或第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的距離。
然后使用第一至第四單元柵圖形62，64，66和68、第一和第二選擇柵圖形60和70、隔片側(cè)壁圖形86、隔片隔離圖形89以及光刻膠圖形90作為離子掩模，在半導(dǎo)體襯底10上執(zhí)行離子注入工序110。離子注入工藝110沿第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間和第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的間隔溝槽105的側(cè)壁和底表面在較低濃度的雜質(zhì)擴散層76底下的半導(dǎo)體襯底10中形成高濃度雜質(zhì)擴散層112。低和高濃度雜質(zhì)擴散層76和112可以形成為具有相同的導(dǎo)電類型。低濃度雜質(zhì)擴散層76被第一單元柵圖形和第一選擇柵圖形60之間以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的間隔溝槽分開，以形成具有隔開的源/漏子區(qū)域的分裂源/漏區(qū)。在某些實施例中，可以不執(zhí)行離子注入工序110，以及可以采用用于連接分裂源/漏區(qū)的其他技術(shù)。
在形成高濃度雜質(zhì)擴散層112之后，從半導(dǎo)體襯底10除去光刻膠圖形90。然后形成平整的層間絕緣層130，以填充第一單元柵圖形62和第一選擇柵圖形60之間以及第四單元柵圖形68和第二選擇柵圖形70之間的間隔溝槽105和區(qū)域，如圖20所示。
因而，形成包括如圖2所示的單元和選擇晶體管71和71的非易失性存儲器140?？梢孕纬删哂蠳AND型結(jié)構(gòu)的非易失性存儲器140。因此，間隔溝槽105可以提供具有如圖16所示電性能的非易失性存儲器140。換句話說，通過減小電場強度溝槽105可以補償存儲單元柵電極和選擇柵電極之間減小的距離。
如上所述，本發(fā)明的某些實施例可以提供非易失性存儲器及其形成方法，通過在單元柵圖形和選擇柵圖形之間提供溝槽可以減小與器件尺寸縮小相關(guān)的問題。因此，可以增加單元晶體管的電性能。
盡管參考其優(yōu)選實施例已經(jīng)具體展示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白在不脫離附加權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可以在形式上和細(xì)節(jié)上進行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體存儲器，包括半導(dǎo)體襯底，包括在其中的溝槽；在鄰近溝槽的襯底表面上的第一和第二柵圖形，各個柵圖形在溝槽的各個相對側(cè)邊上；在第一柵圖形和第二柵圖形之間的襯底中并被溝槽分開的分裂源/漏區(qū)，分裂源/漏區(qū)包括第一柵圖形和溝槽之間的第一源/漏子區(qū)域以及第二柵圖形和溝槽之間的第二源/漏區(qū)子區(qū)域；以及襯底內(nèi)的連接區(qū)，該連接區(qū)圍繞溝槽從第一源/漏子區(qū)域至第二源/漏子區(qū)域延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中連接區(qū)和分裂源/漏區(qū)包括相同的導(dǎo)電類型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的器件，其中連接區(qū)具有比分裂源/漏區(qū)更高的載流子濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的器件，其中溝槽包括相對的側(cè)壁和遠(yuǎn)離襯底表面的下表面。其中在襯底表面各個第一和第二源/漏子區(qū)域鄰近各個側(cè)壁，以及其中連接區(qū)沿側(cè)壁并圍繞下表面從第一和第二源/漏子區(qū)域延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，其中溝槽的側(cè)壁相對于襯底表面傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，還包括在第一和第二柵圖形的側(cè)壁上并互相面對的隔片。其中該隔片與溝槽對準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，還包括在第一和第二柵圖形之間填充溝槽的絕緣層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中每個第一和第二柵圖形包括柵絕緣層圖形、浮柵圖形和控制柵圖形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中連接區(qū)和分裂的源/漏區(qū)包括n型區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中半導(dǎo)體器件是NAND型快閃存儲器，其中第一柵圖形包括選擇柵圖形，以及其中第二柵圖形包括存儲柵圖形。
11.一種NAND型非易失性半導(dǎo)體存儲器，包括在半導(dǎo)體襯底表面上的第一和第二選擇柵圖形；以及在第一和第二選擇柵圖形之間的襯底表面上的多個存儲柵圖形，其中襯底包括在其中的第一溝槽，第一溝槽在第一選擇柵圖形和與其鄰近的多個存儲柵圖形的第一個之間，以及其中襯底還包括在其中的第二溝槽，第二溝槽在第二選擇柵圖形和在其處鄰近的多個存儲柵圖形的第二個之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的器件，還包括在第一選擇柵圖形和多個存儲柵圖形的第一個之間的襯底內(nèi)且被第一溝槽分裂的第一分裂源/漏區(qū)；以及在第二選擇柵圖形和多個存儲柵圖形的第二個之間的襯底內(nèi)且被第二溝槽分裂的第二分裂源/漏區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件，其中第一分裂源/漏區(qū)包括第一選擇柵圖形和第一溝槽之間的第一源/漏區(qū)子區(qū)域，以及第一溝槽和多個存儲柵圖形的第一個之間并與第一源/漏子區(qū)域隔開的第二源/漏子區(qū)域，以及其中第二分裂源/漏區(qū)包括第二選擇柵圖形和第二溝槽之間的第三源/漏子區(qū)域以及第二溝槽和多個存儲柵圖形的第二個之間并與第三源/漏子區(qū)域隔開的第四源/漏子區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的器件，還包括襯底內(nèi)的第一連接區(qū)，第一連接區(qū)圍繞第一溝槽從第一源/漏子區(qū)域至第二源/漏子區(qū)域延伸；以及襯底內(nèi)的第二連接區(qū)，第二連接區(qū)圍繞第二溝槽從第三源/漏子區(qū)域至第四源/漏子區(qū)域延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的器件，其中第一和第二連接區(qū)以及第一和第二分裂源/漏區(qū)包括相同的導(dǎo)電類型。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的器件，其中第一和第二連接區(qū)具有比分裂的源/漏區(qū)更高的載流子濃度。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的器件，其中第一和第二溝槽分別包括相對的側(cè)壁和遠(yuǎn)離襯底表面的下表面，其中各個第一和第二源/漏子區(qū)域鄰近第一溝槽的各個側(cè)壁，其中各個第三和第四源/漏子區(qū)域鄰近第二溝槽的各個側(cè)壁，以及其中第一和第二連接區(qū)沿側(cè)壁并圍繞各個第一和第二溝槽的下表面延伸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的器件，其中溝槽的側(cè)壁相對于襯底表面傾斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的器件，其中每個選擇和存儲柵圖形包括柵絕緣層圖形、浮柵圖形和控制柵圖形。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的器件，其中存儲柵圖形之間的距離小于第一選擇柵圖形和在與其鄰近的多個存儲柵圖形的第一個之間的距離。
21.一種在半導(dǎo)體襯底上形成半導(dǎo)體器件的方法，包括在襯底的表面上形成第一和第二柵圖形；在第一柵圖形和第二柵圖形之間的襯底內(nèi)形成分裂源/漏區(qū)并在其間形成溝槽，其中分裂的源/漏區(qū)包括隔開的第一和第二源/漏子區(qū)域；以及在襯底內(nèi)形成連接區(qū)，該連接區(qū)圍繞溝槽從第一源/漏子區(qū)域至第二源/漏子區(qū)域延伸。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中連接區(qū)和分裂源/漏區(qū)被形成為具有相同的導(dǎo)電類型。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中形成連接區(qū)包括形成具有比分裂的源/漏區(qū)更高載流子濃度的連接區(qū)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中溝槽包括相對的側(cè)壁和遠(yuǎn)離襯底表面的下表面，其中形成分裂源/漏區(qū)包括在襯底表面鄰近各個側(cè)壁形成各個第一和第二源/漏子區(qū)域，以及其中形成連接區(qū)包括形成沿側(cè)壁并圍繞下表面的從第一和第二源/漏子區(qū)域延伸的連接區(qū)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中形成相對于襯底表面傾斜的溝槽側(cè)壁。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法其中在第一和第二柵圖形的側(cè)壁上形成隔片之前形成溝槽；以及其中形成溝槽包括形成與隔片對準(zhǔn)的溝槽。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括在第一和第二柵圖形之間形成絕緣層，其中絕緣層填充溝槽。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中每個第一和第二柵圖形包括柵絕緣層圖形、浮柵圖形和控制柵圖形。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中連接區(qū)和分裂源/漏區(qū)包括n型區(qū)。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中半導(dǎo)體器件是NAND型快閃存儲器，其中形成第一柵圖形包括形成選擇柵圖形，以及其中形成第二柵圖形包括形成存儲柵圖形。
31.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中形成分裂的源/漏區(qū)和在其間形成溝槽包括在第一和第二柵圖形之間形成單個源/漏區(qū)；以及在單個源/漏區(qū)中形成溝槽，以將單個源/漏區(qū)分裂為第一和第二隔開的源/漏子區(qū)域。
32.一種形成NAND型非易失性半導(dǎo)體存儲器的方法，包括在半導(dǎo)體襯底的表面上形成第一和第二選擇柵圖形，以及在第一和第二選擇柵圖形之間的襯底表面上形成多個存儲柵圖形；在第一選擇柵圖形和在其處鄰近的多個存儲柵圖形的第一個之間的襯底內(nèi)形成第一溝槽；以及在第二選擇柵圖形和在其處鄰近的多個存儲柵圖形的第二個之間的襯底內(nèi)形成第二溝槽。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中在下列之前形成第一溝槽和形成第二溝槽在第一選擇柵圖形和在其處鄰近的多個存儲柵圖形的第一個之間的襯底內(nèi)形成第一源/漏區(qū)；以及在第二選擇柵圖形和多個存儲柵圖形的第二個之間的襯底內(nèi)形成第二源/漏區(qū)，且第二源/漏區(qū)被第二溝槽分開，其中形成將第一源/漏區(qū)分為具有第一和第二隔開的源/漏子區(qū)域的第一分裂源/漏區(qū)的第一溝槽，以及其中形成將第二源漏區(qū)分為具有第三和第四隔開的源/漏子區(qū)域的第二分裂源/漏區(qū)的第二溝槽。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中在第一選擇柵圖形和第一溝槽之間形成第一源/漏子區(qū)域，以及在第一溝槽和多個存儲柵圖形的第一個之間形成第二源/漏子區(qū)域，以及其中在第二選擇柵圖形和第二溝槽之間形成第三源/漏子區(qū)域以及在第二溝槽和多個存儲柵圖形的第二個之間形成第四源/漏子區(qū)域。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，還包括在襯底內(nèi)形成圍繞第一溝槽從第一源/漏子區(qū)域至第二源/漏子區(qū)域延伸的第一連接區(qū)；以及在襯底內(nèi)形成圍繞第二溝槽從第三源/漏子區(qū)域至第四源/漏子區(qū)域延伸的第二連接區(qū)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中第一和第二連接區(qū)以及第一和第二分裂源/漏區(qū)形成為相同的導(dǎo)電類型。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中形成第一和第二連接區(qū)包括形成具有比第一和第二分裂源/漏區(qū)更高載流子濃度的第一和第二連接區(qū)。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中第一和第二溝槽分別包括相對的側(cè)壁和遠(yuǎn)離襯底表面的下表面，其中鄰近第一溝槽的各個側(cè)壁形成各個第一和第二源/漏子區(qū)域，其中鄰近第二溝槽的各個側(cè)壁形成各個第三和第四源/漏子區(qū)域，其中形成分別沿側(cè)壁和圍繞各個第一和第二溝槽的下表面延伸的第一和第二連接區(qū)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中形成相對于襯底表面傾斜的第一和第二溝槽的側(cè)壁。
40.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中每個選擇和存儲柵圖形包括柵絕緣層圖形、浮柵圖形和控制柵圖形。
41.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中形成第一選擇柵圖形包括以距多個存儲柵圖形的第一個的距離大于存儲柵圖形之間的距離在襯底上形成第一選擇柵圖形。
42.一種非易失性存儲器，包括在半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)上彼此隔開的多個單元柵圖形，以及在半導(dǎo)體襯底上的多個單元柵圖形的最外側(cè)邊上鄰近于第一和第二單元柵圖形的第一和第二選擇柵圖形，第一選擇柵圖形與第二單元柵圖形相對并平行于第一單元柵圖形，以及第二選擇柵圖形與第一單元柵圖形相對并平行于第二單元柵圖形，其中第一和第二單元柵圖形底下的半導(dǎo)體襯底表面與第一單元柵圖形和第一選擇柵圖形之間以及第二單元柵圖形和第二選擇柵圖形之間的半導(dǎo)體襯底的表面具有臺階差。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的器件，還包括位于第一單元柵圖形和第一選擇柵圖形之間以及第二單元柵圖形和第二選擇柵圖形之間的半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)中的至少一個間隔溝槽；以及覆蓋第一單元柵圖形和第一選擇柵圖形的側(cè)壁，以及覆蓋第二單元柵圖形和第二選擇柵圖形的側(cè)壁的隔片側(cè)壁圖形。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的器件，其中間隔溝槽與隔片側(cè)壁圖形對準(zhǔn)。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的器件，其中每個間隔溝槽具有大于每個隔片側(cè)壁圖形的厚度的深度。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的器件，其中間隔溝槽包括具有傾斜角的側(cè)壁，該傾斜角不同于隔片側(cè)壁圖形和半導(dǎo)體襯底的頂表面之間的角度。
47.一種非易失性存儲器，包括在半導(dǎo)體襯底中具有第一和第二區(qū)域的有源區(qū)；分別位于第一和第二區(qū)域上的單元柵圖形和選擇柵圖形；選擇柵圖形和第一區(qū)域之間以及單元柵圖形和第二區(qū)域之間的柵絕緣層；在柵絕緣層下面的半導(dǎo)體襯底中的雜質(zhì)擴散層，雜質(zhì)擴散層重疊單元柵圖形；以及位于第一和第二區(qū)域之間的半導(dǎo)體襯底中的間隔溝槽；其中第一和第二區(qū)域共面。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的器件，其中間隔溝槽具有側(cè)壁，該側(cè)壁具有傾斜的斜面。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的器件，還包括覆蓋單元柵圖形和選擇柵圖形的側(cè)壁的隔片側(cè)壁圖形，其中隔片側(cè)壁圖形與間隔溝槽對準(zhǔn)。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的器件，其中間隔溝槽具有大于每個隔片側(cè)壁圖形的厚度的預(yù)定深度。
51.一種非易失性存儲器，包括形成在半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)中并以預(yù)定的間隔隔開的兩個凹陷區(qū)域，每個凹陷區(qū)域具有彼此面對的各個左和右側(cè)壁；在第一凹陷區(qū)域的右側(cè)壁和第二凹陷區(qū)域的左側(cè)壁之間的半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)上的至少兩個單元柵圖形；以及在半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)上的第一和第二選擇柵圖形，第一選擇柵圖形鄰近第一凹陷區(qū)域的左側(cè)壁，以及第二選擇柵圖形鄰近第二凹陷區(qū)域的右側(cè)壁。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的器件，還包括在單元柵圖形之間的半導(dǎo)體襯底中形成的第一雜質(zhì)擴散層；以及沿限定凹陷區(qū)域的半導(dǎo)體襯底形成的第二雜質(zhì)擴散層，其中在第一雜質(zhì)擴散層底下形成第二雜質(zhì)擴散層。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的器件，其中第二雜質(zhì)擴散層具有大于第一雜質(zhì)擴散層的載流子濃度。
54.一種形成非易失性存儲器的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成有源區(qū)；在半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)上形成第一和第二選擇柵圖形和多個單元柵圖形，單元柵圖形形成在第一和第二選擇柵圖形之間，以及形成為在其最外側(cè)邊上具有第一和第二單元柵圖形；通過使用第一和第二選擇柵圖形和單元柵圖形作為離子掩模，在半導(dǎo)體襯底中形成第一雜質(zhì)擴散層；以及在第一單元柵圖形和第一選擇柵圖形之間以及第二單元柵圖形和第二選擇柵圖形之間的半導(dǎo)體襯底的有源區(qū)中形成間隔溝槽。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，還包括在形成間隔溝槽之前，形成保形地覆蓋單元柵圖形和第一和第二選擇柵圖形的隔片層。
全文摘要
一種半導(dǎo)體存儲器，包括在其中具有溝槽的半導(dǎo)體襯底。在鄰近溝槽的襯底表面上形成第一和第二柵圖形，各個柵圖形在溝槽的各個相對側(cè)邊上。在第一柵圖形和第二柵圖形之間的襯底內(nèi)形成分裂的源/漏區(qū)，以便分裂源/漏區(qū)被溝槽分開。分裂源/漏區(qū)包括第一柵圖形和溝槽之間的第一源/漏子區(qū)域以及在第二柵圖形和溝槽之間并與第一源/漏子區(qū)域隔開的第二源/漏子區(qū)域。在襯底內(nèi)形成連接區(qū)，連接區(qū)圍繞溝槽從第一源/漏子區(qū)域至第二源/漏子區(qū)域延伸。還論述了相關(guān)方法。
文檔編號H01L21/336GK1738053SQ200510088510
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月3日
發(fā)明者許星會, 崔正達(dá) 申請人:三星電子株式會社