專利名稱：具有成形浮動(dòng)?xùn)艠O的非易失性存儲(chǔ)器的制作方法
具有成形浮動(dòng)?xùn)艠O的非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域本申請(qǐng)案涉及非易失性存儲(chǔ)器和形成非易失性存儲(chǔ)器的方法。明確地說，本申請(qǐng)案 涉及非易失性存儲(chǔ)器中的浮動(dòng)?xùn)艠O成形和成形浮動(dòng)?xùn)艠O的不同布置。
技術(shù)背景有許多商業(yè)上成功的非易失性存儲(chǔ)器產(chǎn)品當(dāng)今正被使用，尤其是呈小型卡的形式， 其使用快閃EEPROM (電可擦除和可編程只讀存儲(chǔ)器)單元的陣列。在一種類型的架構(gòu) (NAND陣列)中， 一系列具有兩個(gè)以上(例如16或32個(gè))存儲(chǔ)器單元的串彼此連接， 使得一者的源極也是另一者的漏極，以便形成數(shù)列單元。通常，由例如32個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O 存儲(chǔ)器單元串聯(lián)構(gòu)成的每一NAND串以兩個(gè)選擇晶體管終止，所述串的每一末端處具有 -個(gè)選擇晶體管。漏極側(cè)選擇晶體管的源極擴(kuò)散與所述串上的最后-'個(gè)單元的漏極相 同。漏極側(cè)選擇晶體管的漏極連接到全局位線。全局位線在相對(duì)于字線的垂直定向上延 伸。每一 NAND串駐留在提供對(duì)其的存取的特定位線下方。全局位線可跨越幾千個(gè) NAND串。NAND串中的第一浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管的源極側(cè)擴(kuò)散與源極側(cè)選擇晶體管的漏極 相同。源極側(cè)選擇晶體管的源極通常連接到平行于字線行進(jìn)的共用線。字線延伸越過跨 越這些列中的很多者的爭(zhēng)元。 一列內(nèi)的個(gè)別單元在編程期間通過以下方式來讀取和檢 驗(yàn)致使所述串中的其余單元被過驅(qū)動(dòng)，使得流動(dòng)通過一串的電流取決于所尋址單元中 存儲(chǔ)的電荷電平。NAND架構(gòu)陣列和其作為存儲(chǔ)器系統(tǒng)的部分的操作的實(shí)例請(qǐng)參看第 6,046,935號(hào)美國(guó)專利。在源極與漏極擴(kuò)散之間具有"分裂溝道"的另一類型的陣列中，單元的浮動(dòng)?xùn)艠O位 于所述溝道的一個(gè)部分上方且字線(還稱為控制柵極)位于另--溝道部分上方以及浮動(dòng) 柵極上方。這有效形成具有串聯(lián)的兩個(gè)晶體管的單元， 一個(gè)晶體管(存儲(chǔ)器晶體管)具 有在浮動(dòng)?xùn)艠O上的電荷量與控制可流動(dòng)通過其溝道部分的電流量的在字線上的電壓的 組合，且另一個(gè)晶體管(選擇晶體管)具有單獨(dú)充當(dāng)其柵極的字線。所述字線在一行浮 動(dòng)?xùn)艠O上方延伸。在第5,070,032號(hào)、第5,095,344號(hào)、第5,315,541號(hào)、第5,343,063號(hào)、 第5,661,053號(hào)和第6，281，075號(hào)美國(guó)專利中給出此類單元、其在存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的使用和 其制造方法的實(shí)例。此分裂溝道快閃EEPROM單元的修改添加位于浮動(dòng)?xùn)艠O與字線之間的導(dǎo)引柵極。陣列的每一導(dǎo)引柵極在一列浮動(dòng)?xùn)艠O上方延伸，其垂直于字線。效用是使得字線不必在 讀取或編程選定單元時(shí)同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)功能。那兩個(gè)功能是(1)充當(dāng)選擇晶體管的柵極， 因此需要恰當(dāng)電壓以接通和斷開選擇晶體管，和(2)通過字線與浮動(dòng)?xùn)艠O之間的電場(chǎng) (電容性)耦合將浮動(dòng)?xùn)艠O的電壓驅(qū)動(dòng)到所需電平。通常難以用單個(gè)電壓以最佳方式執(zhí) 行這兩個(gè)功能。通過添加導(dǎo)引柵極，字線僅需要執(zhí)行功能(1)，而所添加的導(dǎo)引柵極執(zhí) 行功能(2)。例如在第5,313,421號(hào)和第6,222,762號(hào)美國(guó)專利中描述導(dǎo)引柵極在快閃 EEPROM中的使用。在上文描述的所述類型的存儲(chǔ)器單元陣列中的任一者中，通過從襯底將電子注射到 浮動(dòng)?xùn)艠O來編程單元的浮動(dòng)?xùn)艠O。這通過在溝道區(qū)中具有恰當(dāng)摻雜且向源極、漏極和其 余柵極施加恰當(dāng)電壓來完成。在上文描述的三種類型的存儲(chǔ)器單元陣列中使用用于從浮動(dòng)?xùn)艠O移除電荷以擦除 存儲(chǔ)器單元的兩種技術(shù)。 一種技術(shù)是通過向源極、漏極和其它柵極施加恰當(dāng)電壓來對(duì)襯 底擦除，所述恰當(dāng)電壓致使電子隧穿通過浮動(dòng)?xùn)艠O與襯底之間的介電層的一部分。另一 種擦除技術(shù)是使電子穿過位于浮動(dòng)?xùn)艠O與另一柵極之間的隧道介電層從浮動(dòng)?xùn)艠O轉(zhuǎn)移 到另一柵極。在上文描述的第二類型的單元中，出于所述目的而提供第三擦除柵極。在 上文描述的第三類型的單元(其已經(jīng)由于使用導(dǎo)引柵極而具有三個(gè)柵極)中，在不需要 添加第四柵極的情況下對(duì)字線擦除浮動(dòng)?xùn)艠O。雖然后一種技術(shù)添加回待由字線執(zhí)行的第 二功能，但這些功能在不同時(shí)間執(zhí)行，因此避免需要由于所述兩個(gè)功能而做出折衷。當(dāng) 利用任一種擦除技術(shù)時(shí)，將大量存儲(chǔ)器單元分組在一起以供在"快閃"中同時(shí)擦除。在 一種途徑中，群組包括足夠多的存儲(chǔ)器單元以存儲(chǔ)磁盤扇區(qū)中所存儲(chǔ)的用戶數(shù)據(jù)量(即， 512個(gè)字節(jié))加上一些額外開銷數(shù)據(jù)。在另一途徑中，每一群組含有足夠多的單元以保 持?jǐn)?shù)千字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)，這等于許多磁盤扇區(qū)的數(shù)據(jù)量。在第5，297，148號(hào)美國(guó)專利中 描述了多區(qū)塊擦除、故障管理和其它快閃EEPROM系統(tǒng)特征。如同在幾乎所有集成電路應(yīng)用中，快閃EEPROM系統(tǒng)也存在縮減實(shí)施某一集成電 路功能所需要的硅襯底區(qū)域的壓力。不斷需要增加硅襯底的給定區(qū)域中可存儲(chǔ)的數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)量，以便增加給定大小存儲(chǔ)卡和其它類型的封裝的存儲(chǔ)容量或增加容量并且減小大 小。用以增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的一種方式是每個(gè)存儲(chǔ)器單元存儲(chǔ)一位以上數(shù)據(jù)。這通過將 浮動(dòng)?xùn)艠O電荷電平電壓范圍的窗劃分為兩個(gè)以上狀態(tài)來完成。四個(gè)此類狀態(tài)的使用允許 每一單元存儲(chǔ)兩個(gè)數(shù)據(jù)位，八個(gè)狀態(tài)在每個(gè)單元中存儲(chǔ)三個(gè)數(shù)據(jù)位，等等。在第5,043,940號(hào)和第5,172,338號(hào)美國(guó)專利中描述多狀態(tài)快閃EEPROM結(jié)構(gòu)和操作。還可通過減小存儲(chǔ)器單元和/或總體陣列的物理大小來實(shí)現(xiàn)增加的數(shù)據(jù)密度。一般對(duì)所有類型的電路執(zhí)行縮減集成電路大小，因?yàn)樘幚砑夹g(shù)隨時(shí)間而改進(jìn)以準(zhǔn)許實(shí)施較小特 征大小。但通常存在對(duì)以此方式可縮減給定電路布局的程度的限制，因?yàn)榻?jīng)常有至少一 個(gè)特征受限于其可縮減的程度，因此限制了整體布局可縮減的量。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)， 設(shè)計(jì)者將求助于實(shí)施新的或不同的電路布局或結(jié)構(gòu)以便減小執(zhí)行其功能所需要的硅區(qū) 域量。上述快閃EEPROM集成電路系統(tǒng)的縮減可達(dá)到類似限制。另一種快閃EEPROM結(jié)構(gòu)利用雙浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)器單元以及在每一浮動(dòng)?xùn)艠O上存儲(chǔ) 多個(gè)狀態(tài)。在這種類型的單元中，在其溝道上方在源極與漏極擴(kuò)散之間包括兩個(gè)浮動(dòng)?xùn)?極，其中在其之間具有選擇晶體管。沿每一列浮動(dòng)?xùn)艠O包括一導(dǎo)引柵極，且在其上方沿 每一行浮動(dòng)?xùn)艠O提供一字線。當(dāng)存取給定浮動(dòng)?xùn)艠O以用于讀取或編程時(shí)，含有所關(guān)注浮 動(dòng)?xùn)艠O的單元的另一浮動(dòng)?xùn)艠O上方的導(dǎo)引柵極升高得足夠高以接通另一浮動(dòng)?xùn)艠O下方的溝道，而不管其上存在何種電荷電平。這有效消除了另一浮動(dòng)?xùn)艠O作為讀取或編程同 一存儲(chǔ)器單元中的所關(guān)注浮動(dòng)?xùn)艠O的因素。舉例來說，流動(dòng)通過所述單元的電流量(其 可用于讀取其狀態(tài))于是成為所關(guān)注浮動(dòng)?xùn)艠O上的電荷量而并非同一單元中的另一浮動(dòng) 柵極的電荷量的函數(shù)。在第5，712，180號(hào)、第6,103,573號(hào)和第6,151,248號(hào)美國(guó)專利中 描述此單元陣列架構(gòu)和操作技術(shù)的實(shí)例。在這些和其它類型的非易失性存儲(chǔ)器中，謹(jǐn)慎控制浮動(dòng)?xùn)艠O與控制柵極之間在其上 方穿過的場(chǎng)耦合量。耦合量決定在耦合到其浮動(dòng)?xùn)艠O的控制柵極上所放置的電壓百分 比。百分比耦合由許多因素確定，其中包括浮動(dòng)?xùn)艠O的與控制柵極表面重疊的表面區(qū)域 的量。通常需要通過最大化重疊區(qū)域的量來最大化浮動(dòng)與控制柵極之間的百分比耦合。 用以增加耦合區(qū)域的一種途徑由袁(Yuan)等人在第5,343,063號(hào)美國(guó)專利中描述。所 述專利中所描述的途徑是使浮動(dòng)?xùn)艠O比通常的要厚，以提供較大垂直表面，所述垂直表 面可與控制柵極耦合。增加耦合浮動(dòng)?xùn)艠O與控制柵極的區(qū)域的另一途徑由袁(Yuan)在 第6，908，817號(hào)美國(guó)專利中描述。當(dāng)增加鄰近浮動(dòng)與控制柵極之間的垂直耦合區(qū)域時(shí)，進(jìn)一步需要以不增加由每一單 元占用的襯底區(qū)域的方式來完成此操作。而且，優(yōu)選的是減小浮動(dòng)?xùn)艠O到浮動(dòng)?xùn)艠O的耦 合，使得相鄰浮動(dòng)?xùn)艠O不會(huì)在很大程度上彼此影響。 發(fā)明內(nèi)容沿字線方向的橫截面呈L形的浮動(dòng)?xùn)艠O在位線方向上向鄰近浮動(dòng)?xùn)艠O呈現(xiàn)L形刻 面。換句話說，駐留在兩個(gè)相鄰字線上的兩個(gè)相鄰浮動(dòng)?xùn)艠O將向彼此呈現(xiàn)L形刻面。L 形刻面可具有小于常規(guī)矩形浮動(dòng)?xùn)艠O的區(qū)域，同時(shí)維持浮動(dòng)?xùn)艠O與上覆字線之間的相同(或更好)耦合。另外，與僅刻面區(qū)域減小將指示的相比，駐留在兩個(gè)相鄰字線上的兩 個(gè)相鄰浮動(dòng)?xùn)艠O之間的寄生耦合可進(jìn)一步減小。此進(jìn)一步減小是由以下事實(shí)提供的L 形浮動(dòng)?xùn)艠O可實(shí)質(zhì)上減小L形刻面上的最遠(yuǎn)點(diǎn)與其自身控制柵極的距離，從而允許這些 距離變得小于浮動(dòng)?xùn)艠O到浮動(dòng)?xùn)艠O的距離，且進(jìn)而減小浮動(dòng)?xùn)艠O到浮動(dòng)?xùn)艠O的電容，這 超過刻面區(qū)域減小所提供的減小。從L形刻面發(fā)出的更多場(chǎng)線現(xiàn)可轉(zhuǎn)向并終止于其自身 控制柵極上，而非延伸越過并終止于駐留在相鄰字線下方的鄰近浮動(dòng)?xùn)艠O上。在一個(gè)實(shí) 施例中，沿浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)器單元的NAND串的所有浮動(dòng)?xùn)艠O都可具有相同定向。在另一 實(shí)施例中，沿一串的浮動(dòng)?xùn)艠O呈具有交替定向的L形。浮動(dòng)?xùn)艠O在具有L定向與反L 定向之間交替。此交替定向的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是位線方向上的鄰近浮動(dòng)?xùn)艠O的相對(duì)刻面具有減 小的電容耦合。在另一實(shí)施例中，L形浮動(dòng)?xùn)艠O的定向沿字線方向交替。這可加上沿位 線方向的交替。除了L形浮動(dòng)?xùn)艠O外，還可形成其它不對(duì)稱形狀的浮動(dòng)?xùn)艠O并將其布置 成具有交替定向。在用于使用L形浮動(dòng)?xùn)艠O形成存儲(chǔ)器陣列的過程中，在襯底表面上方形成柵極介電 層，且在柵極介電層上方形成第一導(dǎo)電層。在第一導(dǎo)電層上方形成掩蔽層，且在掩蔽層 上方形成抗蝕劑層。對(duì)抗蝕劑層進(jìn)行圖案化并將圖案轉(zhuǎn)移到掩蔽層，從而形成掩蔽部分。 接著使用這些掩蔽部分以形成在y方向匕延伸的STI結(jié)構(gòu)。STI結(jié)構(gòu)將第一導(dǎo)電層劃分 成第一導(dǎo)電部分。接著使用第二導(dǎo)電部分替換掩蔽部分。第一和第二導(dǎo)電部分接觸并形 成在y方向上延伸的連續(xù)導(dǎo)電部分?？赏ㄟ^使用圖案化蝕刻掩模對(duì)這些導(dǎo)電部分進(jìn)行部 分蝕刻來將其形成為L(zhǎng)形浮動(dòng)?xùn)艠O。可依據(jù)L形浮動(dòng)?xùn)艠O的所需定向而使用不同蝕刻掩 模。部分蝕刻致使在垂直方向上對(duì)導(dǎo)電部分的區(qū)域進(jìn)行部分蝕刻。蝕刻區(qū)域沿STI結(jié)構(gòu) 的側(cè)壁延伸，從而留下沿鄰近STI結(jié)構(gòu)的側(cè)壁延伸的變窄導(dǎo)電部分。隨后，移除蝕刻掩 模且回蝕STI結(jié)構(gòu)。接著，沉積一介電層或介電層的組合，且在介電層上方沉積導(dǎo)電層。 在同一蝕刻步驟中從導(dǎo)電層形成單獨(dú)的字線且將導(dǎo)電部分分離成單獨(dú)的浮動(dòng)?xùn)艠O，使得 這些特征自對(duì)準(zhǔn)。


圖1展示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括存儲(chǔ)器陣列的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 圖2展示包括浮動(dòng)?xùn)艠O存儲(chǔ)器單元的NAND串的圖1的存儲(chǔ)器陣列的詳細(xì)視圖。 圖3A展示圖2的存儲(chǔ)器單元的浮動(dòng)?xùn)艠O的詳細(xì)視圖，所述浮動(dòng)?xùn)艠O在橫截面上呈 L形。圖3B展示包括與矩形浮動(dòng)?xùn)艠O的比較的圖3A的浮動(dòng)?xùn)艠O的刻面。10圖4展示早期制造階段處的圖2的存儲(chǔ)器陣列的橫截面圖，其包括柵極介電層、第一導(dǎo)電層和掩蔽層，其中經(jīng)圖案化抗蝕劑層上覆于掩蔽層。
圖5在相同視圖中展示在將抗蝕劑層的圖案轉(zhuǎn)移到掩蔽層且接著使用掩蔽層來確立STI結(jié)構(gòu)的位置之后的圖4的結(jié)構(gòu)。
圖6A展示在用第二導(dǎo)電層替換掩蔽層部分并進(jìn)行平坦化之后的圖5的結(jié)構(gòu)。
圖6B展示圖6A的結(jié)構(gòu)的替代結(jié)構(gòu)，其中使用薄第二導(dǎo)電層接著為介電層來替換掩蔽層部分并接著進(jìn)行平坦化。
圖7A展示在形成上覆于導(dǎo)電部分和STI結(jié)構(gòu)的抗蝕劑圖案并使用抗蝕劑圖案來對(duì)導(dǎo)電部分進(jìn)行部分蝕刻之后的圖6A的結(jié)構(gòu)。
圖7B展示在用部分上覆于導(dǎo)電部分的蝕刻掩模進(jìn)行部分蝕刻之后的圖6B的替代實(shí)施例的個(gè)別導(dǎo)電部分。
圖8A展示在移除抗蝕劑部分并將STI結(jié)構(gòu)回蝕到靠近襯底表面的水平之后的圖7A
的結(jié)構(gòu)。
圖8B展示在移除電介質(zhì)從而留下較窄上部之后的圖7B的個(gè)別導(dǎo)電部分。圖9展示在沉積介電層和上覆于介電層的導(dǎo)電層之后的圖8A的結(jié)構(gòu)。圖IO展示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的存儲(chǔ)器陣列的L形浮動(dòng)?xùn)艠O。
圖11展示本發(fā)明另一實(shí)施例的L形浮動(dòng)?xùn)艠O，其中一串的浮動(dòng)?xùn)艠O具有交替定向，
一行的浮動(dòng)?xùn)艠O具有相同定向。
圖12A展示可用于從導(dǎo)電部分形成圖11的浮動(dòng)?xùn)艠O的蝕刻掩模。
圖12B展示通過圖12A的蝕刻掩模圖案化的導(dǎo)電部分和形成在經(jīng)圖案化導(dǎo)電部分上
方的字線的位置。
圖13A展示可用于從導(dǎo)電部分形成圖11的浮動(dòng)?xùn)艠O的替代蝕刻掩模。圖13B展示通過圖13A的蝕刻掩模圖案化的導(dǎo)電部分和形成在經(jīng)圖案化導(dǎo)電部分上方的字線的位置。
圖14展示本發(fā)明另一實(shí)施例的L形浮動(dòng)?xùn)艠O，其中所述浮動(dòng)?xùn)艠O沿位線方向具有
交替定向且所述浮動(dòng)?xùn)艠O沿字線方向也具有交替定向。
圖15A展示可用于從導(dǎo)電部分形成圖14的浮動(dòng)?xùn)艠O的蝕刻掩模。圖15B展示通過圖15A的蝕刻掩模圖案化的導(dǎo)電部分和形成在圖案化導(dǎo)電部分上方
的字線的位置。
具體實(shí)施方式
存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)
在圖1的方框圖中大體上說明并入有本發(fā)明各方面的存儲(chǔ)器系統(tǒng)100的實(shí)例。大量可個(gè)別尋址的存儲(chǔ)器單元經(jīng)布置成具有行和列的規(guī)則陣列110，但單元的其它物理布置當(dāng)然也是可能的。本文中經(jīng)指定以沿單元陣列110的列延伸的位線通過線150與位線解碼器和驅(qū)動(dòng)器電路130電連接。本描述中經(jīng)指定以沿單元陣列110的行延伸的字線通過線170電連接到字線解碼器和驅(qū)動(dòng)器電路190。解碼器130和190中的每一者經(jīng)由總線160從存儲(chǔ)器控制器180接收存儲(chǔ)器單元地址。解碼器和驅(qū)動(dòng)電路還經(jīng)由相應(yīng)控制和狀態(tài)信號(hào)線135和195連接到控制器180。
控制器180可通過線140連接到主機(jī)裝置(未圖示)。所述主機(jī)可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、音頻播放器、各種其它手持式電子裝置等。圖l的存儲(chǔ)器系統(tǒng)IOO將通常實(shí)施為根據(jù)若干現(xiàn)存物理和電氣標(biāo)準(zhǔn)中的一者的可移除存儲(chǔ)器(例如卡)，所述標(biāo)準(zhǔn)例如為來自PCMCIA、 CompactFlashTM協(xié)會(huì)、MMCTM協(xié)會(huì)和其它標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)呈卡型式時(shí)，線140終止于所述卡上的連接器中，所述連接器與主機(jī)裝置的互補(bǔ)連接器介接。許多卡的電氣接口遵循ATA標(biāo)準(zhǔn)，其中存儲(chǔ)器系統(tǒng)向主機(jī)呈現(xiàn)為如同其為磁盤驅(qū)動(dòng)器。還存在其它存儲(chǔ)卡接口標(biāo)準(zhǔn)。作為卡型式的替代方案，圖l所展示的類型的存儲(chǔ)器系統(tǒng)可永久地嵌入在主機(jī)裝置中。
解碼器和驅(qū)動(dòng)器電路130和190根據(jù)相應(yīng)控制和狀態(tài)線135和195中的控制信號(hào)而在陣列110的其相應(yīng)線(如經(jīng)由總線160尋址)中產(chǎn)生恰當(dāng)電壓，以執(zhí)行編程、讀取和擦除功能。陣列IIO經(jīng)由相同控制和狀態(tài)線135和195向控制器180提供仟何狀態(tài)信號(hào)，包括電壓電平和其它陣列參數(shù)。電路130內(nèi)的多個(gè)讀出放大器接收指示陣列110內(nèi)的所尋址存儲(chǔ)器單元的狀態(tài)的電流或電壓電平，且在讀取操作期間經(jīng)由線145向控制器180提供關(guān)于那些狀態(tài)的信息。通常使用大量讀出放大器以便能夠并行讀取大量存儲(chǔ)器單元的狀態(tài)。在讀取和編程操作期間，通常通過電路190同時(shí)尋址一個(gè)單元行以用于存取所尋址行中由電路130選擇的許多單元。在擦除操作期間，許多行中的每一者中的所有單元通常一起尋址以作為供同時(shí)擦除的區(qū)塊。
圖2中展示形成于硅襯底上的NAND存儲(chǔ)器單元陣列110的實(shí)例的平面圖，其中為解釋清楚起見，其導(dǎo)電元件的重復(fù)結(jié)構(gòu)的較小部分通過存在于所述元件之間的介電層的極少細(xì)節(jié)來說明。淺溝槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)210a-d經(jīng)形成為延伸穿過襯底表面。為了提供此描述的慣例，STI結(jié)構(gòu)經(jīng)展示為在第一方向(X方向)上間隔開，其中長(zhǎng)度在第二方向(y方向)上延伸，這些第一和第二方向本質(zhì)上彼此正交。
在STI結(jié)構(gòu)210a-d之間，具有在y方向上行進(jìn)的存儲(chǔ)器單元的串220a-c。因此，所述串的方向平行于STI結(jié)構(gòu)的方向。每一串220a-c包括串聯(lián)連接的許多存儲(chǔ)器裝置。圖2展示三個(gè)此類串220a-c的部分，其中針對(duì)每一串展示三個(gè)存儲(chǔ)器單元。然而，串220a-c含有圖2中未展示的額外單元。而且，陣列110含有圖2中未表示的額外串。此類型的陣列可具有數(shù)千個(gè)串，其中每一串中具有16、 32或更多個(gè)單元。
示范性存儲(chǔ)器單元224包括浮動(dòng)?xùn)艠O230和在襯底中在y方向上在任一側(cè)鄰近于浮動(dòng)?xùn)艠O230的導(dǎo)電源極/漏極區(qū)240a-b。 STI結(jié)構(gòu)210b、 210c形成隔離元件，其電隔離源極/漏極區(qū)240a、 240b與鄰近串220a、 220c中的單元的源極/漏極和溝道區(qū)。沿y方向，源極/漏極區(qū)240a、 240b由鄰近單元共用。源極/漏極區(qū)(包括源極/漏極區(qū)240a、240b)將一個(gè)單元電連接到下一單元，因此形成串220b。在此實(shí)例中，通過將雜質(zhì)植入到襯底的所需區(qū)域中來形成源極/漏極區(qū)240a、 240b。
圖3A展示存儲(chǔ)器單元陣列110的個(gè)別浮動(dòng)?xùn)艠O230，使得可清楚地看到其三維形狀。圖3A的Z軸從襯底表面垂直延伸且因此垂直于圖2的視圖。可以看到，浮動(dòng)?xùn)艠O230在沿x方向的橫截面中為L(zhǎng)形。浮動(dòng)?xùn)艠O230經(jīng)形成為具有具正方形基底面的基座301，其中所述正方形的邊的尺寸等于所使用的光刻工藝的最小特征大小(F)。在其它實(shí)例中，這些尺寸可能有所不同。突出部303從基座301延伸，其從基座301的一個(gè)邊延伸，以給予浮動(dòng)?xùn)艠O230 L形狀。由于呈L形，浮動(dòng)?xùn)艠O230在位線方向上向鄰近浮動(dòng)?xùn)艠O呈現(xiàn)L形刻面。
圖3B展示圖3A的浮動(dòng)?xùn)艠O230的刻面的大小。圖3B還以輪廓展示矩形浮動(dòng)?xùn)艠O的刻面的形狀?？梢钥吹?，L形刻面的面積小于具有相同高度(Zl)和寬度(F)的矩形刻面的面積。然而，刻面的周長(zhǎng)并沒有減小，使得浮動(dòng)?xùn)艠O230與上覆控制柵極之間的耦合與矩形浮動(dòng)?xùn)艠O近似相同(耦合面積為控制柵極上覆于其上的浮動(dòng)?xùn)艠O的周長(zhǎng)乘以y尺寸)。在圖3B的實(shí)例中，尺寸F-X1近似等于XI，使得突出部303為基座部分301的寬度的近似一半。然而，并非總是如此。浮動(dòng)?xùn)艠O與控制柵極之間的耦合并不取決于特定值X1，使得此值的某一變化是可接受的。
工藝流程
圖4展示早期制造階段處的沿x方向的圖2的非易失性存儲(chǔ)器陣列的橫截面圖。圖4的橫截面由圖2中的I-I指示。圖4展示在襯底407上方延伸的柵極介電層405和在柵極介電層405上方延伸的第一導(dǎo)電層409。通常，柵極介電層405由二氧化硅形成，其通過使襯底407的硅表面氧化而生長(zhǎng)。隨后，通過化學(xué)氣相沉積(CVD)或以其它方式由多晶硅形成第一導(dǎo)電層409。電介質(zhì)(在此實(shí)例中為氮化硅)的掩蔽層411在第一導(dǎo)電層409上方延伸。在另一實(shí)施例中，掩蔽層可由一種或一種以上導(dǎo)電材料(例如經(jīng)摻雜多晶硅)組成。柵極電介質(zhì)405、第一導(dǎo)電層409和掩蔽層411可全部形成為毯覆層， 其在整個(gè)襯底407上方延伸?？刮g劑部分413a-c上覆于掩蔽層411?？刮g劑部分413a-c 是根據(jù)光刻確立的圖案而形成的。在此情況下，抗蝕劑部分413a-c在x方向上具有等于 用于形成其的光刻工藝的最小特征大小(F)的尺寸。抗蝕劑部分413a-c還在x方向上 間隔開等于F的距離。在其它實(shí)例中，抗蝕劑部分可具有大于F的x尺寸，或通過使用 抗蝕劑細(xì)化或其它技術(shù)，可具有小于F的x尺寸?？刮g劑部分413a-c在y方向(垂直于 圖4的視圖)上延伸。由抗蝕劑部分413a-c確立的圖案用于將掩蔽層411圖案化成掩蔽 部分，所述掩蔽部分又用作蝕刻掩模以形成STI結(jié)構(gòu)。
圖5在相同視圖中展示在從掩蔽層411形成掩蔽部分411a-c并形成STI結(jié)構(gòu)515a-d 之后的圖4的結(jié)構(gòu)。通過在適當(dāng)位置使用抗蝕劑部分413a-c蝕刻掩蔽層411而形成掩蔽 部分411a-c，使得將抗蝕劑部分413a-c的圖案轉(zhuǎn)移到掩蔽層411。接著，掩蔽部分411a-c 用作隨后蝕刻第一導(dǎo)電層409、柵極介電層405和下伏襯底407以形成STI溝槽的掩模。 在蝕刻穿過第一導(dǎo)電層409中，將第一導(dǎo)電層409劃分為第一導(dǎo)電部分409a-c，其作為 條帶在y方向上延伸。以類似方式將柵極介電層405劃分為介電部分405a-c。因?yàn)橥ㄟ^ 形成STI溝槽的相同步驟形成第一導(dǎo)電部分409a-c，所以這些特征自對(duì)準(zhǔn)。用一或多種 電介質(zhì)(此實(shí)例中為沉積的二氧化硅)填充STI溝槽以形成STI結(jié)構(gòu)515a-d?？沙练e至 少一種介電材料，使得其填充STI溝槽并覆蓋掩蔽部分411a-c，且可接著例如通過利用 化學(xué)/機(jī)械拋光進(jìn)行平坦化，使得移除上覆于掩蔽部分411a-c的任何介電材料。
隨后，移除掩蔽部分411a-c且在其位置形成第二導(dǎo)電部分617a-c。第二導(dǎo)電部分 617a-c可由多晶硅形成。多晶硅可被沉積為毯覆層，且接著被平坦化，以便移除上覆于 STI結(jié)構(gòu)515a-d的任何多晶硅。第一導(dǎo)電部分409a和第二導(dǎo)電部分617a可視為形成單 個(gè)導(dǎo)電部分618a。以類似方式從第一和第二部分形成導(dǎo)電部分618b和618c。在圖6A 所展示的第一實(shí)施例中，使用多晶硅填充先前由掩蔽部分占據(jù)的整個(gè)體積?；蛘?，如果 掩蔽部分411a-c為導(dǎo)電的，則此替換步驟是沒有必要的，因?yàn)檠诒尾糠?11a-c形成第 二導(dǎo)電部分。
在圖6B所展示的替代實(shí)施例中，沉積未填充先前由掩蔽部分占據(jù)的整個(gè)體積的多 晶硅層。在多晶硅層上方添加額外介電層且接著執(zhí)行平坦化。以此方式，可使第二導(dǎo)電 部分619a-c的厚度X2更小，且可仔細(xì)控制厚度X2。第二導(dǎo)電層619a-c直接上覆于第 一導(dǎo)電部分409a-c且與第一導(dǎo)電部分409a-c電接觸。因此，第二導(dǎo)電部分619a和上覆 于其上的第一導(dǎo)電部分409a可視為單個(gè)導(dǎo)電部分621a。導(dǎo)電部分621b和621c類似地 由第一和第二部分形成。在任一實(shí)施例中，在平坦化之后，在第二導(dǎo)電部分和STI結(jié)構(gòu)
14的經(jīng)平坦化表面上方形成掩蔽部分。
圖7A展示圖6A的結(jié)構(gòu)，其中掩蔽部分723a-c在STI結(jié)構(gòu)515a-d上方延伸且在導(dǎo) 電部分618a-c上方延伸。掩蔽層可由被沉積為毯覆層的抗蝕劑劑形成且隨后經(jīng)圖案化以 形成掩蔽部分723a-c。在第一實(shí)施例中，抗蝕劑層被簡(jiǎn)單地圖案化為一系列細(xì)長(zhǎng)部分， 其在y方向上延伸且具有寬度F (稍后將論述其它圖案)。掩蔽部分723a-c經(jīng)定位以使 得個(gè)別抗蝕劑部分723a部分地上覆于STI結(jié)構(gòu)515a且部分上覆于導(dǎo)電部分618a。這可 能需要將用于形成抗蝕劑部分723a-c的圖案與STI結(jié)構(gòu)515a-d和導(dǎo)電部分618a-c的圖 案對(duì)準(zhǔn)?？刮g劑部分723a-c用作蝕刻掩模來蝕刻如圖展示的導(dǎo)電部分618a-c。各向異性 蝕刻用于在垂直方向上蝕刻且蝕刻化學(xué)物質(zhì)對(duì)多晶硅具有選擇性，使得實(shí)質(zhì)上不蝕刻 STI結(jié)構(gòu)515a-d。蝕刻可在第一導(dǎo)電部分409a-c與第二導(dǎo)電部分617a-c之間的界面處或 在某一其它水平處停止。蝕刻可延伸到第一導(dǎo)電部分409a-c中，或可在第一導(dǎo)電部分 409a-c上方的某一水平處停止?？稍谒龈飨虍愋晕g刻之后執(zhí)行額外濕式蝕刻?？蛇x的 濕式蝕刻可用以進(jìn).'步使L形導(dǎo)電部分618a-c的垂直和水平尺寸變窄。隨后，可執(zhí)行由 部分或完整填充組成的可選步驟以使用介電材料填充通過蝕刻形成的體積。填充材料可 接著經(jīng)平坦化以移除在導(dǎo)電部分上方延伸的多余填充材料?；蛘?，電介質(zhì)填充和后續(xù)平 坦化可能不是必要的。接著，執(zhí)行對(duì)包括STI結(jié)構(gòu)515a-d的介電材料的回蝕。此回蝕對(duì) 多晶硅上方的電介質(zhì)具有選擇性，且可為各向異性干式蝕刻。在一些情況下，此選擇性 使得使用介電填充材料填充和后續(xù)的平坦化為不必要的。
圖7B展示在使用如上文所述的抗蝕劑部分進(jìn)行蝕刻之后的根據(jù)圖6B的替代實(shí)施例 的導(dǎo)電部分621a。如所展示， 一些介電材料725在蝕刻之后留了下來。第二導(dǎo)電部分 619a和剩余介電村料725的寬度為XI。 XI的值由用于使導(dǎo)電部分成形的蝕刻掩模的抗 蝕劑部分的定位和延伸確定，且因此取決于用以形成抗蝕劑部分的圖案的對(duì)準(zhǔn)。
圖8A展示在回蝕工藝之后的圖7A的結(jié)構(gòu)。在此實(shí)例中，回蝕工藝將STI結(jié)構(gòu)515a-d 向下移除到高于柵極介電層部分405a-c的頂部的水平，但也可將所述結(jié)構(gòu)回蝕到其它水 平?；匚g工藝使得導(dǎo)電部分618a-c的邊暴露。導(dǎo)電部分618a-c此時(shí)在y方向上延伸， 其中在沿X方向的橫截面中具有L形狀，如圖所示。隨后，在圖8A的結(jié)構(gòu)上方形成一 或多個(gè)介電層和一或多個(gè)控制柵極層。
在如圖7B所示形成導(dǎo)電部分的情況下，可通過回蝕步驟移除已沉積在導(dǎo)電部分 621a上方的任何剩余介電材料725，如圖8B所示。這留下具有垂直突出部829的L形 導(dǎo)電部分621a，所述突出部829在x方向上具有厚度X2，其等于所沉積的第二導(dǎo)電部 分619a的厚度。這小于通過使用蝕刻掩模進(jìn)行圖案化而確定的厚度XI。與圖8A的實(shí)例相反，此厚度X2不是由對(duì)準(zhǔn)確定的且可比由對(duì)準(zhǔn)確定的尺寸更緊密地受到控制。
圖9展示在圖8A或8B的導(dǎo)電部分上方沉積介電層931 (中間聚電介質(zhì))和控制柵 極層933的結(jié)果。介電層931可為單個(gè)層(例如二氧化硅層)或可為復(fù)合層(例如氧化 物-氮化物-氧化物或ONO層)?？刂茤艠O層933由導(dǎo)電材料制成，例如經(jīng)摻雜多晶硅、 某種金屬，或金屬組合。在一些情況下，使用經(jīng)摻雜多晶硅與金屬硅化物的組合(例如， 硅化鈷、硅化鎳或硅化鎢)。或者，控制柵極層可由以下物質(zhì)組成多晶硅，隨后是充 當(dāng)障壁層的氮化鎢，且接著是鎢。在將介電層931和控制柵極層933形成為毯覆層之后， 對(duì)所得結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖案化以形成字線并將導(dǎo)電部分分離成單獨(dú)的浮動(dòng)?xùn)艠O。字線在x方向 上延伸且通常具有接近F的寬度，并且間隔開接近F的距離，其中留下等于2F的間距。 因?yàn)樽志€是通過形成單獨(dú)浮動(dòng)?xùn)艠O的同一步驟形成的，所以字線自對(duì)準(zhǔn)到浮動(dòng)?xùn)艠O。字 線在其上覆于存儲(chǔ)器單元的浮動(dòng)?xùn)艠O處形成控制柵極。共用字線的存儲(chǔ)器單元可被視為 形成一行存儲(chǔ)器單元。
圖IO說明根據(jù)第一實(shí)施例的三個(gè)鄰近行1035a-c的浮動(dòng)?xùn)艠O。如圖所示，浮動(dòng)?xùn)艠O 1037b的L形刻面面向鄰近行的浮動(dòng)?xùn)艠O1037a、1037c的相似L形刻面?？稍谛?035a-c 之間沉積電介質(zhì)。因此，相對(duì)刻面充當(dāng)平行板電容器的板。然而，與具有類似尺寸的矩 形刻面的浮動(dòng)?xùn)艠O相比，其面積得到減小，使得沿y方向的相鄰浮動(dòng)?xùn)艠O之間的賴合得 到減小。
對(duì)立的L形浮動(dòng)?xùn)艠O
圖11展示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的三個(gè)鄰近行1141a-c的浮動(dòng)?xùn)艠O的布置。所有浮 動(dòng)?xùn)艠O均如之前為L(zhǎng)形的。然而， 一個(gè)行的浮動(dòng)?xùn)艠O具有一個(gè)定向，且鄰近行的浮動(dòng)?xùn)?極具有相反定向。行1141b的浮動(dòng)?xùn)艠O可被視為具有L定向，而鄰近行1141a、 1141c 的浮動(dòng)?xùn)艠O可被視為具有反L定向。此布置減小了不同行的浮動(dòng)?xùn)艠O的上部之間的耦合。 鄰近行的相對(duì)浮動(dòng)?xùn)艠O具有相反定向，使得上部不直接彼此相對(duì)。舉例來說，上部1143a 和1143b不直接彼此相對(duì)。這減小了浮動(dòng)?xùn)艠O的這些部分之間的電容性耦合。在此布置 中，浮動(dòng)?xùn)艠O的定向從一個(gè)行到下一行交替，其中特定行的所有浮動(dòng)?xùn)艠O具有相同定向。 因此，舉例來說，偶數(shù)編號(hào)的行可具有具第一定向的浮動(dòng)?xùn)艠O，且奇數(shù)編號(hào)的行可具有 具相反定向的浮動(dòng)?xùn)艠O。此布置不限于呈L形的浮動(dòng)?xùn)艠O，而可應(yīng)用于在沿x方向的橫 截面中具有任何不對(duì)稱形狀的浮動(dòng)?xùn)艠O。舉例來說，浮動(dòng)?xùn)艠O可在沿x方向的橫截面中
具有矩形形狀。具有如圖ll所示的布置的浮動(dòng)?xùn)艠O可以與上文所述的圖10的那些浮動(dòng) 柵極類似的方式形成，但在用于蝕刻導(dǎo)電部分以形成L形橫截面輪廓的圖案中具有一些差異。圖12A展示可用于蝕刻導(dǎo)電部分的第一棋盤圖案。圖12A還展示如何將此圖案對(duì) 準(zhǔn)下伏結(jié)構(gòu)。所述圖案可由抗蝕劑形成且包括類似于圖7A的橫截面中所展示的抗蝕劑 部分723a-c的抗蝕劑部分。此棋盤圖案具有在其隅角處接觸的矩形部分。個(gè)別矩形部分 1245具有Fx2F的尺寸。棋盤圖案偏離導(dǎo)電部分1247a-c和STI結(jié)構(gòu)1249a-c的圖案，使 得棋盤圖案的個(gè)別矩形部分1245部分上覆于導(dǎo)電部分1247c且部分上覆于STI結(jié)構(gòu) 1249c。此棋盤圖案保護(hù)導(dǎo)電部分1247a-c的區(qū)域且使導(dǎo)電部分1247a-c的其它區(qū)域暴露。 在適當(dāng)位置使用抗蝕劑圖案執(zhí)行蝕刻，使得導(dǎo)電部分1247a-c的暴露區(qū)域被部分蝕刻(但 未蝕刻穿)。實(shí)質(zhì)上不蝕刻導(dǎo)電部分1247a-c的受保護(hù)區(qū)域。
圖12B展示在根據(jù)圖12A的圖案進(jìn)行圖案化之后的導(dǎo)電部分1247a-c和STI結(jié)構(gòu) 1249a-c的視圖。在此視圖中用陰影表示受抗蝕劑保護(hù)的區(qū)域。未受保護(hù)的區(qū)域經(jīng)蝕刻， 且與導(dǎo)電部分的未蝕刻區(qū)域相比，具有減小的厚度(z軸維度)。介電層和導(dǎo)電層(圖 12B中未展示)經(jīng)形成為在導(dǎo)電部分1247a-c和STI結(jié)構(gòu)1249a-c上方延伸。接著對(duì)包括 導(dǎo)電部分、介電層和導(dǎo)電層的堆疊進(jìn)行圖案化和蝕刻以形成字線且形成與其上方的字線 自對(duì)準(zhǔn)的單獨(dú)浮動(dòng)?xùn)艠O。圖12B展示字線1251a-c的輪廓。字線1251a-c之間的區(qū)域經(jīng) 蝕刻以使得將導(dǎo)電層劃分為單獨(dú)的字線。在同一蝕刻中，蝕刻穿過導(dǎo)電部分1247a-c， 至少向下到達(dá)下伏柵極電介質(zhì)，使得在字線1251a-c下方形成單獨(dú)的浮動(dòng)?xùn)艠O。
圖13A展示也可用于形成具有圖11所展示的布置的浮動(dòng)?xùn)艠O的替代圖案。圖13A 的圖案的抗蝕劑部分1353在x方向上具有尺寸F且在y方向上具有大于2F的尺寸。此 處，y方向上的尺寸為2F+D，其中與F相比，D較小。抗蝕劑部分之間的空間在y方向 上具有2F-D的尺寸。因此，代替僅在隅角處接觸，抗蝕劑部分沿著其邊的部分彼此接 觸。這提供導(dǎo)電部分1355a-c的由抗蝕劑覆蓋的連續(xù)區(qū)域。在使用根據(jù)圖12A或13A的 圖案蝕刻導(dǎo)電部分1355a-c之后，移除抗蝕劑部分，回蝕STI結(jié)構(gòu)1357a-c，且如之前在 襯底上方沉積介電層和導(dǎo)電層。
圖13B展示根據(jù)圖13A的圖案進(jìn)行圖案化的導(dǎo)電部分1355a-c和STI結(jié)構(gòu)1357a-c 的視圖。圖13B的導(dǎo)電部分1355a的未蝕刻部分形成沿導(dǎo)電部分1355a的蛇形圖案。連 續(xù)的未蝕刻部分形成在機(jī)械上比非連續(xù)或具有極少接觸的部分(如圖12B的部分)強(qiáng)的 結(jié)構(gòu)。此類結(jié)構(gòu)可更好地經(jīng)受住在例如化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)等工藝期間發(fā)生的潛在破 壞力。圖13B展示字線1359a-c的輪廓。盡管圖12B和13B的圖案具有一些差異，但這 些差異位于字線1359a-c之間。因此，在蝕刻以形成單獨(dú)的字線1359a-c和浮動(dòng)?xùn)艠O之 后，移除這些不同特征且所得結(jié)構(gòu)對(duì)于所述兩個(gè)圖案為相同的。
沿行對(duì)立的浮動(dòng)?xùn)艠O'圖14展示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的浮動(dòng)?xùn)艠O的另一替代布置。如之前，浮動(dòng)?xùn)艠O 在沿x方向的橫截面中為L(zhǎng)形。 一個(gè)行1461b的浮動(dòng)?xùn)艠O具有與鄰近行1461a、 1461b 的相對(duì)浮動(dòng)?xùn)艠O相反的定向。然而，與早先實(shí)例不同，此處浮動(dòng)?xùn)艠O在其沿例如行1461b 等行在其定向上交替。因此，沿一行的交替浮動(dòng)?xùn)艠O具有第一定向(L定向)，而沿所述 行的剩余交替浮動(dòng)?xùn)艠O具有第二定向(相反L定向)。
圖15A展示可用于形成具有圖14的布置的浮動(dòng)?xùn)艠O的圖案?？扇鐖D4到6中所示 實(shí)行直到圖15A所展示的階段的處理。圖15A展示用作用于部分蝕刻導(dǎo)電部分1563a-c 的蝕刻掩模的棋盤圖案。所述圖案包括例如正方形1565a的正方形，其具有長(zhǎng)度為2F 的邊。所述圖案與下伏導(dǎo)電部分1563a-c和STI結(jié)構(gòu)1567a-d對(duì)準(zhǔn)，使得在正方形與STI 結(jié)構(gòu)1567a-d之間具有偏移。正方形1565b上覆于STI結(jié)構(gòu)1567b且在任一側(cè)上在導(dǎo)電 部分1563a、1563b上方延伸將近一半。因此，正方形1565b在任一側(cè)上在導(dǎo)電部分1563a、 1563b上方延伸將近F/2。圖15A的圖案的替代圖案具有在y方向上延伸超過2F的抗蝕 劑部分，使得正方形沿其邊接觸。如早先論述，此圖案可產(chǎn)生在物理上比由僅在隅角處 具有接觸的正方形的圖案形成的結(jié)構(gòu)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。
圖15B展示使用處在恰當(dāng)位置的圖15A的圖案進(jìn)行蝕刻的結(jié)果。導(dǎo)電部分1563a-d 的未遮蔽區(qū)域被蝕刻為具有比導(dǎo)電部分1563a-d的剩余者的垂直厚度小的垂直厚度。如 同在以上實(shí)例中，以輪廓展示字線1565a-c。此處，可看到，沿字線的浮動(dòng)?xùn)艠O在定向 上交替(經(jīng)蝕刻區(qū)域位于導(dǎo)電部分的交替?zhèn)壬?。如之前，介電層和導(dǎo)電層沉積在STI 結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電部分上方。接著，對(duì)準(zhǔn)字線掩模，使得字線1565a-c如所示延伸，其中圖案 的隅角出現(xiàn)在字線1565a-c之間。導(dǎo)電層被分離為單獨(dú)的字線，且導(dǎo)電部分1563a-d — 起被分離為單獨(dú)的浮動(dòng)?xùn)艠O。
盡管圖14中所展示的實(shí)例展示沿行(X方向)和列(Y方向)兩者具有交替定向 的浮動(dòng)?xùn)艠O，但并非總是如此。在其它實(shí)例中，浮動(dòng)?xùn)艠O可沿行而不沿列具有交替定向。 因此，特定列中的所有浮動(dòng)?xùn)艠O均可具有相同定向，但相鄰列的浮動(dòng)?xùn)艠O具有不同定向。 可使用由在列方向上行進(jìn)以部分上覆于STI結(jié)構(gòu)的任一側(cè)的導(dǎo)電部分的條帶組成的抗蝕 劑圖案形成此類浮動(dòng)?xùn)艠O。
雖然已相對(duì)于本發(fā)明的示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明的各方面，但將了解，賦予本發(fā) 明在所附權(quán)利要求書的全部范圍內(nèi)受到保護(hù)。
18
權(quán)利要求
1. 一種形成NAND快閃存儲(chǔ)器的方法，其包含形成沿第一方向串聯(lián)連接在一起的多個(gè)存儲(chǔ)器單元，所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的每一者具有浮動(dòng)?xùn)艠O；使所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元的所述浮動(dòng)?xùn)艠O中的浮動(dòng)?xùn)艠O在垂直于所述第一方向的平面中的橫截面中成形為L(zhǎng)形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述浮動(dòng)?xùn)艠O中的第一交替浮動(dòng)?xùn)艠O具有第一定 向，所述浮動(dòng)?xùn)艠O中的第二交替浮動(dòng)?xùn)艠O具有與所述第一定向相反的第二定向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述浮動(dòng)?xùn)艠O中的所述第一交替浮動(dòng)?xùn)艠O在沿垂 直于所述第^方向的第二方向的橫截面中具有L形，且所述浮動(dòng)?xùn)艠O中的所述第二 交替浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第二方向的橫截面中具有反L形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述成形包括根據(jù)圖案移除導(dǎo)電浮動(dòng)?xùn)艠O材料， 將所述導(dǎo)電浮動(dòng)?xùn)艠O材料移除到小于所述浮動(dòng)?xùn)艠O材料的總厚度的深度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過沉積多晶硅層、隨后形成將所述多晶硅層劃 分為若干導(dǎo)電部分的多個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)、隨后根據(jù)棋盤圖案蝕刻所述導(dǎo)電部分， 且隨后將所述導(dǎo)電部分劃分為個(gè)別浮動(dòng)?xùn)艠O來形成浮動(dòng)?xùn)艠O。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步包含在所述導(dǎo)電部分上方形成介電層且在所 述介電層上方形成控制柵極層，所述控制柵極層是根據(jù)圖案而形成為多個(gè)字線，所 述將所述導(dǎo)電部分劃分為個(gè)別浮動(dòng)?xùn)艠O也是根據(jù)所述圖案。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中個(gè)別字線下方的浮動(dòng)?xùn)艠O在第一定向與第二定向 之間交替。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中浮動(dòng)?xùn)艠O沿所述第一方向在所述第一定向與所述 第二定向之間交替。
9. 一種形成快閃存儲(chǔ)器陣列的方法，其包含形成延伸越過襯底表面的第---導(dǎo)電層；形成在第一方向上延伸并在垂直于所述第一方向的第二方向上分離的多個(gè)淺溝 槽隔離結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)延伸穿過所述第一導(dǎo)電層進(jìn)入所述襯底中，進(jìn)而將所述第一導(dǎo)電層劃分為多個(gè)第一導(dǎo)電部分；形成多個(gè)第二導(dǎo)電部分，所述多個(gè)第二導(dǎo)電部分上覆于所述多個(gè)第一導(dǎo)電部分， 由所述多個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中的鄰近淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)在所述第二方向上界定個(gè)別第二導(dǎo)電部分；以及對(duì)所述多個(gè)第二導(dǎo)電部分進(jìn)行部分蝕刻以形成變窄的第二導(dǎo)電部分，所述變窄的 第二導(dǎo)電部分在所述第二方向上窄于所述第一導(dǎo)電部分，由淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)在一側(cè) 上界定變窄的第二導(dǎo)電部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步包含將所述多個(gè)第一導(dǎo)電部分和上覆的變窄 的第二導(dǎo)電部分分離為多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O，所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O在沿垂直于所述第一方向 的平面的橫截面中具有不對(duì)稱形狀。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其進(jìn)一步包含形成上覆于所述多個(gè)第二導(dǎo)電部分的 介電層以及形成上覆于所述介電層的導(dǎo)電控制柵極層，且其中在將所述多個(gè)第一導(dǎo) 電部分和上覆的變窄的第二導(dǎo)電部分分離為所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O的相同步驟中將所 述導(dǎo)電控制柵極層分離為個(gè)別字線。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中以棋盤圖案進(jìn)行所述多個(gè)第二導(dǎo)電部分的所述部 分蝕刻。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O具有沿所述第一方向在第一 定向與第二定向之間交替的不對(duì)稱形狀。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O具有沿所述第二方向在第一 定向與第二定向之間交替的不對(duì)稱形狀。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O具有沿所述第一方向在第一 定向與第二定向之間交替且沿所述第二方向在所述第一定向與所述第二定向之間 交替的不對(duì)稱形狀。
16. —種NAND快閃存儲(chǔ)器陣列，其包含多個(gè)存儲(chǔ)器單元串；個(gè)別存儲(chǔ)器單元串包含沿第-方向串聯(lián)連接的多個(gè)存儲(chǔ)器爭(zhēng)元；且 所述多個(gè)單元中的個(gè)別單元具有在沿垂直于所述第一方向的平面的橫截面中呈 L形的浮動(dòng)?xùn)艠O。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中所述多個(gè)單元中的第一交替單元 在垂直于所述第一方向的橫截面中具有第一定向且所述多個(gè)單元中的第二交替單 元在垂直于所述第一方向的橫截面中具有第二定向，所述第二定向與所述第一定向 相反。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中所述多個(gè)單元中的所述第一交替 單元在垂直于所述第一方向的橫截面中具有L形，且所述多個(gè)單元中的所述第二交替單元在垂直于所述第一方向的橫截面中具有反L形。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中所述浮動(dòng)?xùn)艠O在所述第一方向上 具有一尺寸且在垂直于所述第一方向的第二方向上具有相同尺寸，所述尺寸等于用 于形成所述個(gè)別單元的光刻工藝的最小特征大小。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中多個(gè)字線在垂直于所述第一方向 的第二方向.卜.延伸，由所述多個(gè)字線中的一者連接的存儲(chǔ)器單元形成行，沿所述行 的第一交替浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第二方向的橫截面中具有第一定向，且沿所述行的第 二交替浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第二方向的橫截面中具有第二定向。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中第一交替浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第二 方向的橫截面中具有L形，且第二交替浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第二方向的橫截面中具有 反L形。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中多個(gè)字線在垂直于所述第一方向 的第二方向上延伸，由所述多個(gè)字線中的一者連接的存儲(chǔ)器單元形成行，沿行的浮 動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第二方向的橫截面中具有交替定向，且沿所述個(gè)別串的浮動(dòng)?xùn)艠O在 沿所述第二方向的橫截面中具有交替定向。
23. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中所述浮動(dòng)?xùn)艠O包括在垂直于所述 第一方向的第一.方向上具有第一尺寸的下部和在所述第二方向上具有第二尺寸的 上部，所述第-^尺寸等于用于形成所述浮動(dòng)?xùn)艠O的光刻工藝的所述最小特征大小， 所述第二尺寸小于所述第一尺寸。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中所述第二尺寸為所述第一尺寸的 一半。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中所述第二尺寸小于所述第一尺寸 的-半，所述第二尺寸由導(dǎo)電層的沉積確定，所述第二尺寸與圖案對(duì)準(zhǔn)無關(guān)。
26. —種快閃存儲(chǔ)器陣列，其包含多個(gè)存儲(chǔ)器單元，所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的每一者具有浮動(dòng)?xùn)艠O； 多個(gè)字線，其在第一方向上延伸，所述多個(gè)字線上覆于所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O； 多個(gè)列，其在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸；沿所述多個(gè)列中的個(gè)別一者的多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中在沿所述第一方向的橫截面中具 有第一定向的第一交替浮動(dòng)?xùn)艠O；以及沿所述列的所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中在沿所述第一方向的橫截面中具有第二定向的 第二交替浮動(dòng)?xùn)艠O，所述第二定向與所述第一定向相反。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的快閃存儲(chǔ)器，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的第一交替存儲(chǔ) 器單元和第二交替存儲(chǔ)器單元在所述第二方向上串聯(lián)連接在一起以形成NAND串。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的快閃存儲(chǔ)器，其中所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中的所述第一交替浮 動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第一方向的橫截面中具有L形，且所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中的所述第二 交替浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第一方向的橫截面中具有反L形。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的快閃存儲(chǔ)器，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的共用一字線的 存儲(chǔ)器單元形成行，沿行的浮動(dòng)?xùn)艠O沿所述第一方向具有交替定向。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的快閃存儲(chǔ)器，其中所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中的第一交替浮動(dòng)?xùn)?極在沿所述第一方向的橫截面中具有L形，所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中的第二交替浮動(dòng)?xùn)?極在沿所述第一方向的橫截面中具有反L形，且沿所述行的浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第一 方向的橫截面中具有交替的L形和反L形。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的快閃存儲(chǔ)器，其中所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O上覆于柵極電介質(zhì)，所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中的個(gè)別浮動(dòng)?xùn)艠O具有與所述柵極電介質(zhì)接觸的正方形的表面， 其具有等于用于形成所述存儲(chǔ)器陣列的光刻工藝的最小特征大小的邊尺寸。
32. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的快閃存儲(chǔ)器，其進(jìn)一步包含在所述第二方向上延伸的多個(gè) 淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，個(gè)別淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)在兩個(gè)鄰近列之間延伸。
33. —種NAND快閃存儲(chǔ)器，其包含多個(gè)存儲(chǔ)器單元串，其在第一方向上延伸且在垂直于所述第一方向的第二方向上 分離；多個(gè)字線，其在所述第二方向上在所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元上方延伸，所述多個(gè)字線 在所述第一方向上分離；第一多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O，其沿所述第二方向具有第一定向；第二多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O，其沿所述第二方向具有與所述第一定向相反的第二定向；且 其中所述第 一 多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中的浮動(dòng)?xùn)艠O與所述第二多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中的浮動(dòng)?xùn)?極沿字線交替地定位。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中所述第一多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中的浮動(dòng) 柵極與所述第二多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O中的浮動(dòng)?xùn)艠O沿所述多個(gè)串中的個(gè)別一者交替地定位。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中所述第一多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述 第二方向的橫截面中具有L形，且所述第二多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第二方向的橫截 面中具有反L形。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其中所述第一和第二多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O在沿所述第二方向的橫截面中具有三角形形狀。
37. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的NAND快閃存儲(chǔ)器，其進(jìn)一步包含在所述第一方向上延伸的多個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中的個(gè)別一者在所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元串中的鄰近存儲(chǔ)器單元串之間延伸。
全文摘要
在使用浮動(dòng)?xùn)艠O來存儲(chǔ)電荷的非易失性存儲(chǔ)器中，個(gè)別浮動(dòng)?xùn)艠O(230)呈L形。L形浮動(dòng)?xùn)艠O的定向可在位線方向上交替且還可在字線方向上交替。通過使用不同圖案的蝕刻掩模蝕刻導(dǎo)電部分以獲得不同定向的浮動(dòng)?xùn)艠O來形成L形浮動(dòng)?xùn)艠O。
文檔編號(hào)H01L21/28GK101523559SQ200780030319
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者尼瑪·穆赫萊斯 申請(qǐng)人:桑迪士克股份有限公司