專利名稱：快閃存儲(chǔ)器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種快閃存儲(chǔ)器及其制造方法；更特別地，涉及一種與 NAND快閃存儲(chǔ)器的單元陣列相關(guān)的快閃存儲(chǔ)器及其制造方法。
背景技術(shù)：
NAND快閃存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元陣列包括串結(jié)構(gòu)(string structure )。該串 結(jié)構(gòu)包括漏極選擇晶體管，其中漏極連接至位元線(bit line);源極選擇 晶體管，其中源極連接至公共源極線；以及多個(gè)存儲(chǔ)單元，串聯(lián)連接于該漏 極選擇晶體管與該源極選擇晶體管之間。多個(gè)串結(jié)構(gòu)電隔離且并聯(lián)耦接。通 過并聯(lián)連接漏極選擇晶體管的柵極形成漏極選擇線，通過并聯(lián)連接源極選擇 晶體管的柵極形成源極選擇線，通過并聯(lián)連接存儲(chǔ)單元的柵極形成字元線 (wordline)。串結(jié)構(gòu)還沿垂直方向彼此連接。換句話說， 一串結(jié)構(gòu)中的漏 極選擇晶體管的漏極連接至另 一 串結(jié)構(gòu)的漏極選擇晶體管的漏極， 一 串結(jié)構(gòu) 的源極選擇晶體管的源極連接至另 一 串結(jié)構(gòu)的源極選擇晶體管的源極。
圖l是布局圖，示出傳統(tǒng)NAND快閃存儲(chǔ)器的單元區(qū)域中的有源區(qū)域 和隔離區(qū)域。如上所述，串結(jié)構(gòu)沿垂直方向彼此連接且沿水平方向通過隔離 結(jié)構(gòu)以并行方式彼此隔離。因此，有源區(qū)域101和隔離區(qū)域102縱向地以并 行方式布置在NAND快閃存儲(chǔ)器的單元區(qū)域中。
圖2是示出在有源區(qū)域的半導(dǎo)體基板上產(chǎn)生位4普(dislocation) 104處的 照片。
參考
圖1及圖2，隔離區(qū)域102沿一方向縱向延伸，在隔離區(qū)域102中 形成隔離結(jié)構(gòu)103。因?yàn)楦綦x區(qū)域102沿一方向縱向延伸，所以隔離結(jié)構(gòu)103 亦沿相同方向延伸。通常，在形成隔離結(jié)構(gòu)103的工藝中，以絕緣材料填充 溝槽(trench)。因此，該工藝4吏得應(yīng)力施加至半導(dǎo)體基板的有源區(qū)域101。 當(dāng)隔離結(jié)構(gòu)103沿一方向延伸時(shí)，相同應(yīng)力以大面積施加至有源區(qū)域101， 在有源區(qū)域101的區(qū)域產(chǎn)生位4普104。在有源區(qū)域101中的位4t 104造成電 流泄漏及其它不期望的特性。因此，位錯(cuò)不利地影響快閃存儲(chǔ)器的操作特性(例如編程操作、抹除操作及讀取操作)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例驅(qū)散通過隔離結(jié)構(gòu)施加至有源區(qū)域的應(yīng)力，藉以改善快 閃存儲(chǔ)器的操作特性。
依據(jù)本發(fā)明 一實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器包括半導(dǎo)體基板，該半導(dǎo)體基板包括 以彼此平行方式交替布置的第一有源區(qū)域及隔離區(qū)域、以及使該第一有源區(qū) 域彼此連接的第二有源區(qū)域。在該隔離區(qū)域上形成隔離結(jié)構(gòu)。形成漏極選擇 線、字元線及源極選擇線，使得該漏極選擇線、字元線及源極選擇線與該第 一有源區(qū)域相交。在漏極選擇線與相鄰字元線之間、在相鄰的字元線之間、 以及在源極選擇線與相鄰字元線之間的第一有源區(qū)域上形成結(jié)區(qū)域。在相鄰 的漏極選擇線之間的第 一有源區(qū)域上形成漏極。在相鄰源極選擇線之間的第 一有源區(qū)域及第二有源區(qū)域上形成公共源極。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，每個(gè)第二有源區(qū)域具有與每個(gè)第一有源區(qū)域的寬 度基本相同或者小于每個(gè)第一有源區(qū)域的寬度的3倍的寬度是合意的。所述 源極選擇線之間的距離與每個(gè)第二有源區(qū)域的寬度基本相同或者小于每個(gè)
第二有源區(qū)域的寬度的io倍也是合意的。
依據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器包括在有源區(qū)域之間的半導(dǎo)體基 板上形成的第一溝槽，該第一溝槽沿一方向定義。第二溝槽形成在有源區(qū)域 上且將第一溝槽彼此連接。在第一溝槽中形成隔離結(jié)構(gòu)。形成漏極選擇線、 字元線及源極選擇線，以便使該漏極選擇線、字元線及源極選擇線與該有源 區(qū)域相交。在漏極選擇線與相鄰字元線之間、在相鄰字元線之間、以及在源 極選擇線與相鄰字元線之間的有源區(qū)域上形成結(jié)區(qū)域。在相鄰漏極選擇線之 間的有源區(qū)域上形成漏極。在相鄰源極選擇線之間的第一溝槽及第二溝槽的 側(cè)壁及底表面上形成公共源極。
在上面的實(shí)施例中，優(yōu)選每個(gè)第一溝槽具有小于相鄰源極選擇線之間的 距離的寬度。優(yōu)選每個(gè)第二溝槽具有大致上相同于該有源區(qū)域的寬度或者小
于該有源區(qū)域的寬度的3倍的寬度。該源極選擇線之間的距離大致上相同于 每個(gè)第二溝槽的寬度或者小于每個(gè)第二溝槽的寬度的10倍也是合意的。
一種依據(jù)本發(fā)明 一 實(shí)施例制造快閃存儲(chǔ)器的方法包括提供半導(dǎo)體基板， 該半導(dǎo)體基板包括以彼此平行方式交替布置的第 一有源區(qū)域及隔離區(qū)域、以 及使該第一有源區(qū)域彼此連接的第二有源區(qū)域。在該半導(dǎo)體基板上形成穿隧 絕緣層、電荷儲(chǔ)存層及隔離掩模。蝕刻該隔離掩模、該電荷儲(chǔ)存層、該穿隧 絕緣層及該半導(dǎo)體基板以在每個(gè)隔離區(qū)域上形成溝槽。在每個(gè)隔離區(qū)域的溝 槽上形成隔離結(jié)構(gòu)。在包括該隔離結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上依序形成介電層、用于控制 柵極的導(dǎo)電層及硬掩模。圖案化該硬掩模、該用于控制柵極的導(dǎo)電層、該介 電層及該電荷儲(chǔ)存層以形成與每個(gè)第 一有源區(qū)域相交的漏極選擇線、字元線 及源極選擇線。經(jīng)由離子注入工藝在該第一有源區(qū)域上形成結(jié)區(qū)域。在相鄰 源極選4奪線之間的第 一有源區(qū)域及第二有源區(qū)域上形成公共源極。
在上面的方法中，每個(gè)第二有源區(qū)域具有與每個(gè)第 一有源區(qū)域的寬度基 本相同或者小于每個(gè)第一有源區(qū)域的寬度的3倍的寬度是合意的。該源極選 擇線之間的距離與該第二有源區(qū)域的寬度基本相同或者小于該第二有源區(qū) 域的寬度的10倍也是合意的。
一種依據(jù)本發(fā)明另 一 實(shí)施例制造快閃存儲(chǔ)器的方法包括在半導(dǎo)體基板 上形成穿隧絕緣層、電荷儲(chǔ)存層及隔離掩模。蝕刻該隔離掩模、該電荷儲(chǔ)存 層、該穿隧絕緣層及該半導(dǎo)體基板以在隔離區(qū)域上形成第一溝槽，且在有源 區(qū)域的一部分上形成第二溝槽以便使該第一溝槽彼此連接。在每個(gè)第一溝槽 及每個(gè)第二溝槽中形成隔離結(jié)構(gòu)。在包括該隔離結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上依序形成介電
層、用于控制柵極的導(dǎo)電層、及硬掩模。圖案化該硬掩模、該用于控制柵極 的導(dǎo)電層、該介電層及該電荷儲(chǔ)存層以形成與該有源區(qū)域相交的漏極選擇 線、字元線、及源極選擇線。在包括該字元線的結(jié)構(gòu)上形成層間絕緣層。在 該層間絕緣層上形成接觸孔以暴露在相鄰源極選擇線之間的 一 區(qū)域。從該第 二溝槽的上側(cè)移除經(jīng)由該接觸孔所暴露的隔離結(jié)構(gòu)。在相鄰源極選擇線之間 的第一溝槽及第二溝槽的側(cè)壁及底表面上形成公共源極。
在上面的方法中，優(yōu)選該第二溝槽具有與該有源區(qū)域的寬度基本相同或
者小于該有源區(qū)域的寬度的3倍的寬度。也優(yōu)選相鄰源極選擇線之間的距離 與該第二溝槽的寬度基本相同或者小于該第二溝槽的寬度的10倍。該方法 可以進(jìn)一步包括在形成該層間絕緣層之前，實(shí)施離子注入工藝以在相鄰漏極 選擇線之間、在相鄰字元線之間、及在相鄰源極選擇線之間的半導(dǎo)體基板上 形成結(jié)區(qū)域。另外，該方法可以進(jìn)一步包括在形成該層間絕緣層之前，在該 漏極選擇線、該字元線、及該源極選擇線的側(cè)壁上形成間隔物。
本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例
的描述變得顯然，附圖中
圖l是布局圖，示出傳統(tǒng)NAND快閃存儲(chǔ)器的單元區(qū)域中的有源區(qū)域 及隔離區(qū)域；
圖2是示出半導(dǎo)體基板的有源區(qū)域中產(chǎn)生位錯(cuò)處的照片； 圖.3是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器的布局圖； 圖4A至4C是沿圖3的線A-A'及線B-B'取得的剖面圖； 圖5是依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器的布局圖；以及 圖6A至6F是沿圖5的線A-A'及線B-B'的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明并非局限于下面所 述的實(shí)施例，而可以以各種配置來實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例公開本發(fā)明的示例。本領(lǐng)域 技術(shù)人員參考所附權(quán)利要求書將意識(shí)到本發(fā)明的完整范圍。
在下面的描述中，"在半導(dǎo)體基板上有一層或另一層"的表述意味著一 層或另一層可以直接接觸該半導(dǎo)體基板或者第三層可以設(shè)置在該兩層之間。 另夕卜，為了提供對(duì)說明書的較佳理解，在圖中夸大地示出每層的厚度和尺寸。 此外，在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
圖3是依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器的布局圖。NAND快閃存儲(chǔ)器 的單元陣列包括隔離區(qū)域304和有源區(qū)域300a。在每個(gè)隔離區(qū)域上形成溝槽 或隔離結(jié)構(gòu)305。隔離區(qū)域304和有源區(qū)域300a交替布置成彼此平行。通常， 隔離區(qū)域和有源區(qū)域布置得平行于位元線的方向。形成漏極選擇線DSL和 源極選擇線SSL,使得漏極選擇線和源極選擇線與有源區(qū)域300a相交。在 漏極選擇線DSL與源極選擇線SSL之間形成多條字元線WLO-WLn。在相 鄰的選擇線(DSL、 SSL)之間、字元線與相鄰選擇線之間、以及相鄰的字 元線之間的每個(gè)有源區(qū)域300a上形成結(jié)區(qū)域。在相鄰的漏極選擇線DSL之 間形成的結(jié)區(qū)域變成漏極，在漏極上形成漏極接觸插塞DCT。在相鄰的源極 選擇線SSL之間形成的結(jié)區(qū)域變成公共源極CS，在公共源極CS上形成源 極接觸線SCT。
隔離結(jié)構(gòu)不形成在相鄰源極選擇線SSL之間。在相鄰源極選擇線SSL
之間結(jié)區(qū)域彼此連接。換句話說，有源區(qū)域300a不被源極選擇線SSL中斷。 更確切地說，有源區(qū)域300a彼此連接且縱向延伸。雜質(zhì)注入到相鄰源極選 擇線SSL之間的有源區(qū)域300a中，從而彼此平行地形成源極選擇線SSL和 公共源極CS。在相鄰源極選擇線SSL之間縱向延伸的有源區(qū)域300a的寬度 基本等于或大于與選擇線DSL或SSL或者字元線(例如WLO )交叉的有源 區(qū)域的寬度且小于與選擇線DSL或SSL或者字元線(例如WLO )交叉的有 源區(qū)域的寬度的三倍。相鄰源極選擇線SSL之間的距離可以基本等于或大于 在相鄰源極選擇線SSL之間縱向延伸的有源區(qū)域300a的寬度且小于在相鄰 源極選擇線SSL之間縱向延伸的有源區(qū)域300a的寬度的10倍。
于是，在形成公共源極CS的每個(gè)區(qū)域處中斷隔離區(qū)域304。因此，通 過分開隔離區(qū)域304驅(qū)散在有源區(qū)域300a上施加的應(yīng)力，由此防止在有源 區(qū)域300a中產(chǎn)生位錯(cuò)。
圖4A至4C是沿圖3的線A-A'和線B-B'的剖面圖。
參考圖3和圖4A，在半導(dǎo)體基板300上依序形成穿隧絕緣層301、電荷 儲(chǔ)存層302和隔離掩模303。隔離掩模303形成得具有暴露隔離區(qū)域304的 圖案。隔離掩模303可具有包括緩沖氧化物層、氮化物層和防反射層的堆迭 結(jié)構(gòu)。隨后，使用蝕刻工藝蝕刻隔離區(qū)域304的電荷儲(chǔ)存層302、穿隧絕緣 層301和半導(dǎo)體基板300，其中隔離掩模303設(shè)置為蝕刻掩模。在隔離區(qū)域 304中形成溝槽，未形成溝槽的區(qū)域^L為有源區(qū)域300a。溝槽304和有源區(qū) 域300a交替布置得彼此平行。在稍后形成公共源極CS的區(qū)域中有源區(qū)域 300a彼此連接。換句話說，在稍后形成公共源極CS的區(qū)域中沒有形成溝槽。 作為上述結(jié)構(gòu)的結(jié)果，在相鄰的源極選擇線SSL之間所有的有源區(qū)域300a 彼此連接，通過連接的有源區(qū)域300a不連續(xù)地形成溝槽304。
參考圖3和圖4B,依序形成介電層306、用于控制柵極(control gate ) 的導(dǎo)電層307和硬掩才莫308。然后，利用硬掩模308通過蝕刻工藝蝕刻用于 控制柵極的導(dǎo)電層307、介電層306和電荷儲(chǔ)存層302。由此形成漏極選擇 線DSL、源極選擇線SSL和字元線WLO-WLn。在相鄰的源極選擇線SSL 之間不暴露溝槽;僅暴露有源區(qū)域300a。
應(yīng)使包括在漏極選擇線DSL和源極選擇線SSL中的電荷儲(chǔ)存層302及 用于控制柵極的導(dǎo)電層307彼此連接。因此，在形成用于控制柵極的導(dǎo)電層 307之前，可以蝕刻其上形成選擇線DSL和SSL的區(qū)域上的介電層。這樣，在選擇線DSL和SSL上僅保留介電層306的一部分，或者移除介電層306。
參考圖3和圖4C,通過實(shí)施離子注入工藝形成結(jié)區(qū)域309。在相鄰的選 擇線DSL、 SSL之間和相鄰的字元線WL0-WLn之間形成結(jié)區(qū)域309。在相 鄰的漏極選擇線DSL之間設(shè)置的結(jié)區(qū)域變成漏極。漏極通過隔離結(jié)構(gòu)彼此 隔離。在相鄰的源極選擇線SSL之間設(shè)置的結(jié)區(qū)域變成公共源極CS。因?yàn)?結(jié)區(qū)域309在相鄰的源極選4奪線SSL之間連續(xù)地連接，所以公共源極CS亦 被連續(xù)地形成且平行于源極選擇線SSL。
實(shí)施傳統(tǒng)工藝以在公共源極CS上形成源極接觸線SCT且在相鄰的漏極 選擇線DSL之間的漏極上形成漏極接觸插塞DCT。
在上面的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)橛性磪^(qū)域300a在相鄰源極選擇線SSL之間彼此 連接，所以當(dāng)在相鄰源極選擇線SSL之間的區(qū)域上形成隔離結(jié)構(gòu)時(shí)，可驅(qū)散 施加在有源區(qū)域上的應(yīng)力。
圖5是依據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)器的布局圖。NAND快閃存儲(chǔ) 器的單元陣列包括隔離區(qū)域604和有源區(qū)域600a。溝槽或隔離結(jié)構(gòu)605形成 在每個(gè)隔離區(qū)域上。隔離區(qū)域604和有源區(qū)域600a交替布置得彼此平行。 隔離區(qū)域604和有源區(qū)域600a平行于位元線的方向。形成漏才及選擇線DSL 和源極選擇線SSL，使得漏極選擇線和源極選擇線與有源區(qū)域600a相交。 在漏極選擇線DSL與源極選擇線SSL之間形成多條字元線WLO-WLn。在 相鄰的選擇線DSL、 SSL之間、在字元線與相鄰選擇線之間、以及在相鄰的 字元線之間的每個(gè)有源區(qū)域300a上形成結(jié)區(qū)域。在相鄰的漏極選擇線DSL 之間形成的結(jié)區(qū)域變成漏極，在漏極上形成漏極接觸插塞DCT。在相鄰的源 極選擇線SSL之間形成的結(jié)區(qū)域變成公共源極CS,在公共源極CS上形成 源極接觸線SCT。
圖3示出在其上形成公共源極的區(qū)域中結(jié)區(qū)域彼此連接。然而，圖5示 出在其上形成公共源極CS的區(qū)域(下文稱為"公共源極區(qū)域")上溝槽彼此 連接，在溝槽中形成隔離結(jié)構(gòu)605。換句話說，縱向平行于源極選擇線SSL 且在相鄰源極選擇線SSL之間連續(xù)形成隔離結(jié)構(gòu)605。移除在相鄰源極選褲， 線SSL之間的公共源極區(qū)域上形成的隔離結(jié)構(gòu)，當(dāng)隔離結(jié)構(gòu)被移除時(shí)，暴露 溝槽的側(cè)壁和底表面。通過離子注入工藝在溝槽的暴露側(cè)壁及底表面上形成 公共源極CS。接著，如圖3所示，公共源極CS形成得平行于源極選擇線 SSL且在相鄰源極選擇線SSL之間。在相鄰源極選擇線SSL之間且與其平
行地形成的溝槽的寬度基本等于或大于與選擇線(DSL或SSL)或字元線交 叉的有源區(qū)域的寬度。在另一情況中，在相鄰源極選擇線SSL之間且與其平 行地形成的溝槽的寬度小于與選擇線(DSL或SSL)或字元線交叉的有源區(qū) 域的寬度的3倍。相鄰源極選擇線SSL之間的距離等于或大于在相鄰源極選 擇線SSL之間形成的溝槽的寬度是合意的。相鄰源極選擇線SSL之間的距 離小于在相鄰源極選擇線SSL之間形成的溝槽的寬度的IO倍也是合意的。
如上所述，移除相鄰的源極選擇線SSL之間形成的隔離結(jié)構(gòu)605。于是， 當(dāng)沉積絕緣材料以形成隔離結(jié)構(gòu)605時(shí)，施加在有源區(qū)域600a上的應(yīng)力被 驅(qū)散。因此，可防止在有源區(qū)域600a中產(chǎn)生位錯(cuò)。
圖6A至圖6F是沿圖5的線A-A'及線B-B'的剖面圖。
參考圖5及圖6A，在半導(dǎo)體基板600上依序形成穿隧絕緣層601、電荷 儲(chǔ)存層602和隔離掩模603。隔離掩模603形成為暴露隔離區(qū)域的圖案。隔 離掩模603可具有包括緩沖氧化物層、氮化物層個(gè)防反射層的堆迭結(jié)構(gòu)。使 用隔離掩模603做為蝕刻掩模，通過蝕刻工藝蝕刻隔離區(qū)域的電荷儲(chǔ)存層 602、穿隧絕緣層601和半導(dǎo)體基板600。在隔離區(qū)域604中形成溝槽。其上 未形成溝槽的區(qū)域-現(xiàn)為有源區(qū)域600a。溝槽604及有源區(qū)域600a交替布置 得彼此平行。溝槽604在公共源極區(qū)域中彼此連接。換句話說，在相鄰的源 極選擇線SSL之間縱向連續(xù)形成溝槽。通過溝槽604不連續(xù)形成有源區(qū)域 600a,其中如上所述，溝槽604縱向地形成于相鄰的源極選擇線SSL之間。 雖然圖中未示出，但是優(yōu)選地溝槽604的寬度小于源極選擇線SSL的寬度(亦 即公共源極區(qū)域的寬度)。圖6A示出溝槽604具有窄的寬度。
參考圖5及圖6B，依序形成介電層606、用于控制柵極的導(dǎo)電層607 和硬掩模608。然后利用硬掩模608，通過蝕刻工藝蝕刻用于控制柵極的導(dǎo) 電層607、介電層606和電荷儲(chǔ)存層602。由此形成漏極選擇線DSL、源極 選擇線SSL及字元線WLO-WLn。在相鄰的源極選擇線SSL之間暴露隔離結(jié) 構(gòu)605。如果溝槽604比相鄰源極選擇線SSL之間的距離窄(如圖6A所示)， 則在源極選擇線SSL之間暴露半導(dǎo)體基板600的一部分。
包括在漏極選擇線DSL及源極選擇線SSL中的電荷儲(chǔ)存層602及用于 控制柵極的導(dǎo)電層607應(yīng)彼此連接。于是，在形成用于控制柵極的導(dǎo)電層607 之前，可以蝕刻介電層的要形成選擇線DSL及SSL的區(qū)域。因此，在選擇 線DSL及SSL上只保留介電層606的一部分，或者移除介電層606。
參考圖5及圖6C,通過實(shí)施離子注入工藝形成結(jié)區(qū)域609。在相鄰的選 擇線DSL、 SSL之間和在相鄰的字元線WL0-WLn之間形成結(jié)區(qū)域609。在 相鄰漏極選擇線DSL之間設(shè)置的結(jié)區(qū)域變成漏極，通過隔離結(jié)構(gòu)使漏極彼 此隔離。還在源極選擇線SSL與隔離結(jié)構(gòu)605之間的半導(dǎo)體基板600上形成 結(jié)區(qū)域609，且在源極選擇線SSL與隔離結(jié)構(gòu)605之間形成的結(jié)區(qū)域609變 成公共源極CS的 一部分。
在選擇線DSL、 SSL及字元線WL0-WLn的側(cè)壁上形成間隔物610。當(dāng) 在選擇線DSL、 SSL之間的側(cè)壁上形成間隔物時(shí)，以間隔物610填充字元線 WLO-WLn之間的空間。間隔物610可以與隔離結(jié)構(gòu)605交迭；然而，優(yōu)選 形成間隔物而不使間隔物與隔離結(jié)構(gòu)605交迭。
參考圖5及圖6D,在一結(jié)構(gòu)上形成層間絕緣層611。通過蝕刻層間絕緣 層611的一部分來形成接觸孔612，以暴露相鄰源極選擇線SSL之間的區(qū)域。 因而，暴露隔離結(jié)構(gòu)605。因?yàn)楫?dāng)蝕刻層間絕緣層611以形成接觸孔612時(shí) 產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)誤差且可能因該對(duì)準(zhǔn)誤差而暴露源極選擇線SSL的側(cè)壁，所以優(yōu)選 使用具有與構(gòu)成層間絕緣層611的物質(zhì)的蝕刻選擇比不同的蝕刻選擇比的物 質(zhì)形成將要形成在源極選擇線SSL的側(cè)壁上的間隔物610。
參考圖5及圖6E,移除通過接觸孔612暴露的隔離結(jié)構(gòu)605，藉以形成 溝槽613。移除源極選擇線SSL之間的隔離結(jié)構(gòu)605,暴露溝槽613的側(cè)壁 及底表面。通過離子注入工藝將像硼(B)或砷(As)的五價(jià)雜質(zhì)注入到溝 槽613的側(cè)壁及底表面中以形成公共源極CS。雖然垂直地注入雜質(zhì)以便只 在溝槽613的底表面形成公共源極CS，但是因?yàn)樵陔S后工藝中將以導(dǎo)電材 料填充溝槽613以形成接觸線，所以上面結(jié)構(gòu)不會(huì)構(gòu)成問題。優(yōu)選地雜質(zhì)注 入在溝槽613的底表面及側(cè)壁。于是，為了在溝槽613的側(cè)壁上注入雜質(zhì)， 通過傾斜的離子注入工藝來注入雜質(zhì)。在源極選擇線SSL之間的區(qū)域的隔離 區(qū)域中，暴露溝槽613側(cè)壁上的隔離結(jié)構(gòu)605且通過底表面暴露半導(dǎo)體基板 600。因而，公共源極CS形成在溝道613的底表面上。類似于源極選擇線 SSL,在相鄰的源極選4奪線SSL之間縱向連續(xù)形成公共源極CS。
參考圖5及圖6F，用導(dǎo)電物質(zhì)填充溝槽613以在公共源極CS上形成源 極接觸線SCT。實(shí)施傳統(tǒng)工藝以在相鄰漏極選擇線DSL之間的每個(gè)漏極上 形成漏極接觸插塞DCT。
如上所述，本發(fā)明驅(qū)散通過隔離結(jié)構(gòu)而施加在有源區(qū)域上的應(yīng)力，藉以 改善快閃存儲(chǔ)器的操作特性。
雖然已以較佳實(shí)施例具體地描述本發(fā)明的技術(shù)精神，但是本發(fā)明的范圍 并非局限于所述特定實(shí)施例，而應(yīng)該是以所附權(quán)利要求書來解釋。再者，本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解到在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)可對(duì)本發(fā)明實(shí)施各種變 更及^f奮改。
本申請(qǐng)要求2006年10月31日提交的韓國專利申請(qǐng)10-2006-106428的 優(yōu)先權(quán)，在此引入其全部內(nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種快閃存儲(chǔ)器，包括半導(dǎo)體基板，包括以彼此平行方式交替布置的第一有源區(qū)域和隔離區(qū)域、以及將該第一有源區(qū)域彼此連接的第二有源區(qū)域；隔離結(jié)構(gòu)，形成于該隔離區(qū)域上；漏極選擇線、字元線，及源極選擇線，形成得使該漏極選擇線、該字元線、及該源極選擇線與該第一有源區(qū)域相交，其中在一條漏極選擇線與一條源極選擇線之間形成多條字元線；結(jié)區(qū)域，形成在漏極選擇線與相鄰字元線之間、相鄰字元線之間、及源極選擇線與相鄰字元線之間的第一有源區(qū)域上；漏極，形成在相鄰漏極選擇線之間的第一有源區(qū)域上；以及公共源極，形成在相鄰源極選擇線之間的第一有源區(qū)域和第二有源區(qū)域上。
2. 如權(quán)利要求1所述的快閃存儲(chǔ)器，其中每個(gè)第二有源區(qū)域具有一寬 度，該寬度等于或大于每個(gè)第一有源區(qū)域的寬度且小于每個(gè)第一有源區(qū)域的 寬度的3倍。
3. 如權(quán)利要求1所述的快閃存儲(chǔ)器，其中該源極選擇線之間的距離等于 或大于每個(gè)第二有源區(qū)域的寬度且小于每個(gè)第二有源區(qū)域的寬度的10倍。
4. 一種快閃存儲(chǔ)器，包括第一溝槽，形成于有源區(qū)域之間的半導(dǎo)體基板上，其中該第一溝槽沿一 方向形成；第二溝槽，形成于該有源區(qū)域上，其中該第二溝槽將該第一溝槽彼此連接；隔離結(jié)構(gòu)，形成于該第一溝槽中；漏極選擇線、字元線、及源極選擇線，形成得使該漏極選擇線、該字元 線、及該源極選擇線與該有源區(qū)域相交，其中在一條漏極選擇線與一條源極 選擇線之間形成多條字元線；結(jié)區(qū)域，形成在漏極選擇線與相鄰字元線之間、相鄰字元線之間、及源 極選擇線與相鄰字元線之間的有源區(qū)域上；漏極，形成于相鄰漏極選擇線之間的有源區(qū)域上；以及公共源極，形成在相鄰源極選擇線之間形成的第一溝槽和第二溝槽的側(cè) 壁和底表面上。
5. 如權(quán)利要求4所述的快閃存儲(chǔ)器，其中每個(gè)第二溝槽具有小于相鄰源 極選擇線之間的距離的寬度。
6. 如權(quán)利要求4所述的快閃存儲(chǔ)器，其中每個(gè)第二溝槽具有一寬度，該 寬度等于或大于每個(gè)有源區(qū)域的寬度且小于每個(gè)有源區(qū)域的寬度的3倍。
7. 如權(quán)利要求4所述的快閃存儲(chǔ)器，其中相鄰源極選擇線之間的距離等 于或大于每個(gè)第二溝槽的寬度且小于每個(gè)第二溝槽的寬度的10倍。
8. —種制造快閃存儲(chǔ)器的方法，該方法包括提供半導(dǎo)體基板，該半導(dǎo)體基板包括以彼此平行方式交替布置的第一有 源區(qū)域和隔離區(qū)域、以及將該第一有源區(qū)域彼此連接的第二有源區(qū)域；在該半導(dǎo)體基板上形成穿隧絕緣層、電荷儲(chǔ)存層及隔離掩模；蝕刻該隔離掩模、該電荷儲(chǔ)存層、該穿隧絕緣層及該半導(dǎo)體基板以在該 隔離區(qū)域上形成溝槽；在該隔離區(qū)域的溝槽上形成隔離結(jié)構(gòu)；在包括該隔離結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上形成介電層、用于控制柵極的導(dǎo)電層、及硬 掩模；圖案化該硬掩模、該用于控制柵極的導(dǎo)電層、該介電層及該電荷儲(chǔ)存層 以形成與該第一有源區(qū)域相交的漏極選擇線、字元線、及源極選擇線； 經(jīng)由離子注入工藝在該第 一有源區(qū)域上形成結(jié)區(qū)域；以及 在相鄰源極選擇線之間的第 一有源區(qū)域及第二有源區(qū)域上形成公共源極。
9. 如權(quán)利要求8所述的制造快閃存儲(chǔ)器的方法，其中該第二有源區(qū)域具 有一寬度，該寬度等于或大于每個(gè)第一有源區(qū)域的寬度且小于每個(gè)第一有源 區(qū)域的寬度的3倍。
10. 如權(quán)利要求8所述的制造快閃存儲(chǔ)器的方法，其中相鄰源極選擇線 之間的距離等于或大于每個(gè)第二有源區(qū)域的寬度且小于每個(gè)第二有源區(qū)域 的寬度的10倍。
11. 一種制造快閃存儲(chǔ)器的方法，該方法包括 在半導(dǎo)體基板上形成穿隧絕緣層、電荷儲(chǔ)存層及隔離掩^H 蝕刻該隔離掩模、該電荷儲(chǔ)存層、該穿隧絕緣層、及該半導(dǎo)體基板以在該隔離區(qū)域上形成第一溝槽，且在有源區(qū)域的一部分上形成第二溝槽以便使該第一溝槽;波此連接；在該第一溝槽和該第二溝槽中形成隔離結(jié)構(gòu)；在包括該隔離結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上形成介電層、用于控制桐h極的導(dǎo)電層、及硬 掩模；圖案化該硬掩模、該用于控制柵極的導(dǎo)電層、該介電層、及該電荷儲(chǔ)存 層以形成與該有源區(qū)域相交的漏極選擇線、字元線、及源極選擇線，其中在 一條漏極選擇線與一條源極選擇線之間形成多條字元線；以及在包括該字元線的結(jié)構(gòu)上形成層間絕緣層；在該層間絕緣層上形成接觸孔以暴露相鄰源極選擇線之間的 一 區(qū)域； 移除通過該接觸孔暴露的該第二溝槽上側(cè)上的該隔離結(jié)構(gòu);以及 在相鄰源極選擇線之間的第 一 溝槽和第二溝槽的側(cè)壁及底表面上形成 />共源才及。
12. 如權(quán)利要求11所述的制造快閃存儲(chǔ)器的方法，其中該第二溝槽具有 一寬度，該寬度等于或大于該有源區(qū)域的寬度且小于該有源區(qū)域的寬度的3 倍。
13. 如權(quán)利要求11所述的制造快閃存儲(chǔ)器的方法，其中相鄰源極選擇線 之間的距離等于或大于每個(gè)第二溝槽的寬度且小于每個(gè)第二溝槽的寬度的 10倍。
14. 如權(quán)利要求11所述的制造快閃存儲(chǔ)器的方法，其中進(jìn)一步包括在形 成該層間絕緣層之前，實(shí)施離子注入工藝以在相鄰漏極選擇線之間、相鄰字 元線之間、及相鄰源極選擇線之間的半導(dǎo)體基板上形成結(jié)區(qū)域。
15. 如權(quán)利要求11所述的制造該快閃存儲(chǔ)器的方法，其中進(jìn)一步包括在 形成該層間絕緣層之前，在該漏極選擇線、該字元線、及該源極選擇線的側(cè) 壁上形成間隔物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種快閃存儲(chǔ)器及其制造方法。該方法包括提供半導(dǎo)體基板，其包括彼此平行地交替布置的第一有源區(qū)域和隔離區(qū)域、及使第一有源區(qū)域彼此連接的第二有源區(qū)域。在半導(dǎo)體基板上形成穿隧絕緣層、電荷儲(chǔ)存層及隔離掩模。蝕刻隔離掩模、電荷儲(chǔ)存層、穿隧絕緣層及半導(dǎo)體基板以在隔離區(qū)域上形成溝槽。在溝槽上形成隔離結(jié)構(gòu)。在包括隔離結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)上依序形成介電層、導(dǎo)電層及硬掩模。圖案化硬掩模、導(dǎo)電層、介電層及電荷儲(chǔ)存層以形成交叉第一有源區(qū)域的漏極選擇線、字元線及源極選擇線。由離子注入工藝在第一有源區(qū)域上形成結(jié)區(qū)域。在相鄰源極選擇線間的第一及第二有源區(qū)域上形成公共源極。
文檔編號(hào)H01L27/115GK101174635SQ20071013822
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者李錫奎, 金占?jí)?申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司