非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件。一種非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件包括：第一和第二存儲(chǔ)器塊，在第一方向上互相鄰近地設(shè)置。所述第一和第二存儲(chǔ)器塊中的每一個(gè)都包括多個(gè)位線、被設(shè)置為在第二方向上延伸的多個(gè)字線以及與所述多個(gè)字線中的任一個(gè)連接的存儲(chǔ)器基元。所述第一存儲(chǔ)器塊包括與存儲(chǔ)器基元的一端連接的第一選擇柵極線，以及所述第二存儲(chǔ)器塊包括相同方式的第二選擇柵極線。所述第一選擇柵極線的一端的端部包括L-形部分，以及所述第二選擇柵極線的一端的端部包括直線部分。在所述第一選擇柵極的所述L-形部分上設(shè)置第一接觸。
【專利說明】非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于并要求2013年8月29日提交的在先日本專利申請(qǐng)N0.2013-178029的優(yōu)先權(quán)，通過弓I用將其整個(gè)內(nèi)容并入在本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]這里描述的實(shí)施例一般涉及非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件。

【背景技術(shù)】
[0004]在非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件中，為了降低在存儲(chǔ)器柵極電極之間的寄生電容，在一些情況下，在柵極電極之間形成空氣間隙。例如，通過在傾向于不掩埋在其間形成有間隙的柵極電極的條件下形成絕緣膜以及在柵極電極之上形成絕緣層以便在其間形成空隙，而形成空氣間隙，。
[0005]然而，例如，在清潔工藝中使用的化學(xué)溶液會(huì)進(jìn)到空氣間隙中并且擴(kuò)展穿過互相連接的空氣間隙并與寬范圍的存儲(chǔ)器基元接觸。將這些化學(xué)溶液暴露到存儲(chǔ)器基元會(huì)攻擊存儲(chǔ)器基元中的一些材料，例如在存儲(chǔ)器基元中的布線材料，不期望的暴露會(huì)在受影響的存儲(chǔ)器基元中引起歸因于布線材料的蝕刻的故障(例如，發(fā)生布線的斷開)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種具有版圖(layout)的存儲(chǔ)器件，其中防止了在清潔工藝期間典型使用的化學(xué)溶液在形成工藝期間攻擊在存儲(chǔ)器器件內(nèi)形成的空氣間隙結(jié)構(gòu)中暴露的各存儲(chǔ)器器件的部分。
[0007]—般地，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件，該器件包括互相鄰近設(shè)置的第一存儲(chǔ)器塊和第二存儲(chǔ)器塊。所述第一存儲(chǔ)器塊和所述第二存儲(chǔ)器塊中的每一個(gè)都包括被設(shè)置為在第一方向上延伸的多個(gè)位線、被設(shè)置為在與所述位線十字相交的第二方向上延伸的多個(gè)字線，以及與多個(gè)字線連接的存儲(chǔ)器基元。所述第一存儲(chǔ)器塊包括與所述第一存儲(chǔ)器塊的所述存儲(chǔ)器基元的一端連接的第一選擇柵極晶體管，并且所述第二存儲(chǔ)器塊包括與所述第二存儲(chǔ)器塊的所述存儲(chǔ)器基元的一端連接的第二選擇柵極晶體管。連接到所述第一選擇柵極晶體管的第一選擇柵極線和連接到所述第二選擇柵極晶體管的第二選擇柵極線互相鄰近。所述第一選擇柵極線的一端的端部包括L-形部分，并且所述第二選擇柵極的一端的端部包括直線部分，所述L-形部分在所述端部處具有在第二方向上延伸的第一區(qū)域和在第一方向上從所述第一區(qū)域延伸的第二區(qū)域。在所述第一選擇柵極線的L-形部分上設(shè)置第一接觸，并且在第一方向上從與所述第二選擇柵極線背向的所述第一選擇柵極線的第一邊緣到與所述第一選擇柵極線背向的第二選擇柵極線的第一邊緣的距離與所述L-形部分的寬度相等，其中在第一方向上從所述第一選擇柵極線的所述第一邊緣到與所述第一選擇柵極線的所述第一邊緣相對(duì)的所述第二區(qū)域的第二邊緣測(cè)量所述覽度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是框圖實(shí)例，示意性示出了 NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的電配置。
[0009]圖2是平面圖實(shí)例，示意性示出了存儲(chǔ)器基元區(qū)域的一部分的版圖圖形。
[0010]圖3A是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的示意性配置，并且圖3B是平面圖實(shí)例，示意性示出了存儲(chǔ)器基元區(qū)域的一部分的放大配置。
[0011]圖4是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的版圖。
[0012]圖5A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖4的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖5B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖4的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0013]圖6是透視圖實(shí)例，示出了圖4的區(qū)域D的立體結(jié)構(gòu)。
[0014]圖7是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0015]圖8A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖7的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖8B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖7的線B-B截取的結(jié)構(gòu)，并且。
[0016]圖9是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0017]圖1OA是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖9的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖1OB是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖9的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0018]圖11是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0019]圖12A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖11的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖12B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖11的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0020]圖13是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0021]圖14A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖13的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖14B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖13的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0022]圖15是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0023]圖16A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖15的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖16B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖15的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0024]圖17是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0025]圖18A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖17的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖18B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖17的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0026]圖19是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0027]圖20A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖19的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖20B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖19的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0028]圖21是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0029]圖22A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖21的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖22B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖21的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0030]圖23是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0031]圖24A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖23的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖24B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖23的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0032]圖25是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的中間步驟的版圖。
[0033]圖26A是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖25的線A-A截取的結(jié)構(gòu)，并且圖26B是縱向截面圖實(shí)例，示出了沿圖25的線B-B截取的結(jié)構(gòu)。
[0034]圖27是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第二實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的版圖。
[0035]圖28是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第三實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的版圖。
[0036]圖29是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第四實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的設(shè)計(jì)。
[0037]圖30是沿圖29的線C-C截取的縱向截面圖實(shí)例。

【具體實(shí)施方式】
[0038](第一實(shí)施例)
[0039]下文中，將參考圖1到26B描述第一實(shí)施例。示意性示出了附圖以及厚度和平面尺寸之間的關(guān)系、每一層的厚度比率等不必與實(shí)際值一致。另外，上、下，右和左方向示出了當(dāng)在隨后將要描述的半導(dǎo)體襯底的電路形成表面?zhèn)缺辉O(shè)定為上側(cè)時(shí)的相對(duì)方向，并且不必與具有重力加速度方向作為參考的實(shí)例一致。在后面的描述中，為了便于描述使用了 XYZ正交坐標(biāo)系。在該坐標(biāo)系中，相對(duì)于半導(dǎo)體襯底的表面平行并且互相正交的兩個(gè)方向設(shè)定為X方向和Y方向，其中字線WL延伸的方向設(shè)定為X方向而垂直于X方向且位線BL延伸的方向設(shè)定為Y方向。垂直于X方向和Y方向兩個(gè)方向的方向被設(shè)定為Z方向。另外,通過將NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件作為非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的實(shí)例進(jìn)行實(shí)施例的描述，并且適當(dāng)提及了可切換技術(shù)。
[0040]圖1是框圖實(shí)例，示意性示出了 NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的電配置。如圖1中所示，NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件I包括存儲(chǔ)器基元陣列Ar，其中以矩陣形式或圖形設(shè)置進(jìn)行電學(xué)數(shù)據(jù)的寫入和擦除的多個(gè)存儲(chǔ)器基元。
[0041]在存儲(chǔ)器基元區(qū)域M中的存儲(chǔ)器基元陣列Ar中設(shè)置多個(gè)單元存儲(chǔ)器基元UC。在該單元存儲(chǔ)器基元UC中，在位線BLtl到BLlri的連接側(cè)上提供選擇柵極晶體管STD并且在源極線SL側(cè)提供選擇柵極晶體管STS。總共m (例如，m=2k)個(gè)存儲(chǔ)器基元晶體管MTtl到MTlrt在選擇柵極晶體管STD和STS之間以串聯(lián)形式互相連接。
[0042]多個(gè)單元存儲(chǔ)器基元UC配置存儲(chǔ)器基元塊并且多個(gè)存儲(chǔ)器基元塊配置存儲(chǔ)器基元陣列Ar。即，在一個(gè)塊中，在行方向(圖1中的X方向)上彼此平行地設(shè)置η個(gè)單元存儲(chǔ)器基元UC。在存儲(chǔ)器基元陣列Ar中，在列方向(在圖1中的Y方向)上設(shè)置多個(gè)塊。為了描述簡(jiǎn)單，在圖1中示出了一個(gè)塊。
[0043]控制線S⑶被連接到選擇柵極晶體管STD的柵極。字線WLlrt被連接到第m存儲(chǔ)器基元晶體管MYlrt的控制柵極，該第m存儲(chǔ)器基元晶體管MYnri連接到位線BLtl到BLlrftl字線WL2被連接到第三存儲(chǔ)器基元晶體管MT2的控制柵極，第三存儲(chǔ)器基元晶體管MT2連接到位線BLtl到BLlri。字線WL1連接到第二存儲(chǔ)器基元晶體管MT1的控制柵極，該第二存儲(chǔ)器基元晶體管MT1連接到位線BLtl到BLlrft5字線WLtl連接到第一存儲(chǔ)器基元晶體管MTtl的控制柵極，該第一存儲(chǔ)器基元晶體管MTtl連接到位線BLtl到BLlrft5控制線SGS連接到選擇柵極晶體管STS的柵極，該選擇柵極晶體管STS連接到源極線SL。控制線S⑶、字線WLtl到WLm+控制線SGS和源極線SI分別與位線BLtl到BLlri相交。位線BLtl到BLlri連接到感測(cè)放大器(未示出)。
[0044]在行方向上設(shè)置的多個(gè)單元存儲(chǔ)器基元UC的選擇柵極晶體管STD的柵極電極通過控制線SGD互相電連接。以相同的方式，在行方向上設(shè)置的多個(gè)單元存儲(chǔ)器基元UC的選擇柵極晶體管STS的柵極電極通過控制線SGS互相電連接。選擇柵極晶體管STS的源極共同連接到源極線SL。在行方向上設(shè)置的多個(gè)單元存儲(chǔ)器基元UC的存儲(chǔ)器基元晶體管MT。到MTnri的柵極電極通過字線WLtl到WLnrl互相電連接。
[0045]圖2是平面圖實(shí)例，示出了存儲(chǔ)器基元區(qū)域M的一部分的版圖圖形。下文中，位線BL0到BLlri的每一個(gè)都稱為位線BL，字線WLtl到WLnri的每一個(gè)都稱為字線WL，并且存儲(chǔ)器基兀晶體管MTtl到MTnri的每一個(gè)都稱為存儲(chǔ)器基兀晶體管MT。
[0046]在圖2中，源極線SL、控制線SGS、字線WL和控制線S⑶在Y方向上互相分離并且，在X方向上延伸并且互相平行設(shè)置。位線BL在X方向上以預(yù)定間隔互相分離并且，在Y方向上延伸并且互相平行設(shè)置。
[0047]形成在圖2中的Y方向上延伸的元件隔離區(qū)域Sb。元件隔離區(qū)域Sb具有淺溝槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)，其中在溝槽中嵌入絕緣膜。在X方向中以預(yù)定間隔形成多個(gè)元件隔離區(qū)域Sb。通過元件隔離區(qū)域Sb，在半導(dǎo)體襯底的表面層部分上，形成為在Y方向上延伸的多個(gè)元件區(qū)域Sa在X方向上互相分離。即，在元件區(qū)域Sa之間提供元件隔離區(qū)域Sb，并且多個(gè)區(qū)域Sa通過在半導(dǎo)體襯底中的元件隔離區(qū)域Sb互相分離。
[0048]形成字線WL以便沿與元件區(qū)域Sa成一角度(例如，正交)的方向(圖2中的X方向)延伸。在圖2中的Y方向中以預(yù)定間隔形成多個(gè)字線WL。存儲(chǔ)器基元晶體管MT被設(shè)置在字線WL和元件區(qū)域Sa的相交部分上。在Y方向上互相鄰近的多個(gè)存儲(chǔ)器基元晶體管MT是NAND列(存儲(chǔ)器基元串)的一部分。
[0049]選擇柵極晶體管STS和STD被設(shè)置在控制線SGS和S⑶與元件區(qū)域Sa的相交部分上。提供選擇柵極晶體管STS和STD，與在NAND列的端部上的存儲(chǔ)器基元晶體管MT的Y方向中的兩個(gè)外側(cè)鄰近。
[0050]在X方向中提供多個(gè)在源極線SL側(cè)上的選擇柵極晶體管STS并且多個(gè)選擇柵極晶體管STS的柵極電極通過控制控制線SGS互相電連接。在控制線SGS和元件區(qū)域Sa互相相交的部分中形成選擇柵極晶體管STS的柵極電極SG。在源極線SL和位線BL的相交部分中提供源極線接觸SLC。
[0051 ] 在圖中的X方向上提供多個(gè)選擇柵極晶體管STD，并且選擇柵極晶體管STD的柵極電極SG (隨后討論)通過控制線S⑶互相電連接。在控制線S⑶和元件區(qū)域Sa互相相交的部分中形成選擇柵極晶體管STD。在鄰近的選擇柵極SGD之間，在元件區(qū)域Sa中提供位線接觸BLC。
[0052]上文中，描述了應(yīng)用第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的基本配置。
[0053]圖3A是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的配置示意圖。這里，作為根據(jù)實(shí)施例的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的實(shí)例示出了 NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件I。NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件I包括存儲(chǔ)器基元區(qū)域M和外圍電路區(qū)域P。
[0054]圖3B是平面圖實(shí)例，示出了存儲(chǔ)器基元區(qū)域M的一部分的放大配置。如圖3B所示，存儲(chǔ)器基元區(qū)域M包括可以包含存儲(chǔ)器塊MBl和MB2的多個(gè)存儲(chǔ)器塊MB。在該實(shí)施例中，存儲(chǔ)器塊MB是在圖中的X方向延伸的矩形并且多個(gè)存儲(chǔ)模塊在Y方向中互相平行設(shè)置。引出部4包括在存儲(chǔ)器塊MB的至少一個(gè)端部上。一個(gè)引出部4被設(shè)置在一個(gè)存儲(chǔ)器塊MB中。弓丨出部4交替地設(shè)置在圖3B中的互相平行的多個(gè)存儲(chǔ)器塊MB的右端和左端上。這里，在此討論中重點(diǎn)關(guān)注的存儲(chǔ)器塊MB包括第一存儲(chǔ)器塊MBl和第二存儲(chǔ)器塊MB2。第一存儲(chǔ)器塊MBl和第二存儲(chǔ)器塊MB2被互相鄰近地設(shè)置。
[0055]圖4是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的版圖，并且是圖3B中放大的第一端部Tl的平面圖實(shí)例。第一存儲(chǔ)器塊MBl設(shè)置在圖中的Y方向中的上側(cè)并且第二存儲(chǔ)器塊MB2設(shè)置在圖中的下側(cè)。存儲(chǔ)器基元區(qū)域Ml和M2被設(shè)置在如圖3所不的X方向中的放大的第一端部Tl的左側(cè)。在第一端部Tl中，第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2被互相鄰近地設(shè)置。第一選擇柵極SGl屬于第一存儲(chǔ)器塊MBl。第二選擇柵極SG2屬于第二存儲(chǔ)器塊MB2。在圖4中，第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2在X方向上延伸。
[0056]在第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2之間設(shè)置SG間分割區(qū)域10并且第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2通過SG間分割區(qū)域10分離。SG間分割區(qū)域10分割在圖中的左側(cè)的第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2的中心部分并且沿圖中的X方向延伸，在圖中的Y方向上折疊或者具有彎曲，并且形成為基本L形。因此，在此實(shí)例中，第一選擇柵極SGl包括在右端上的基本L-形部分并且包括寬接觸形成區(qū)域Cl。如圖4所示，L-形部分可以包括在X方向上延伸的第一選擇柵極直線區(qū)域SGIh和在-Y方向上從第一選擇柵極直線區(qū)域SGIh延伸的第一選擇柵極端部SG1V。L-形部分還可以包括鄰近第一存儲(chǔ)器塊MBl的第一選擇柵極第一邊緣SGIe1、鄰近SG間分割區(qū)域10的第一選擇柵極第二邊緣SG1E2、鄰近第二存儲(chǔ)器塊MB2的第一選擇柵極第三邊緣SGIe3、鄰近接觸形成區(qū)域C3的第一選擇柵極第四邊緣SGIe4以及鄰近SG間分割區(qū)域10的邊緣(例如，在Y方向延伸的邊緣)的第一選擇柵極第五邊緣SG1E5。第一選擇柵極端部SGlv可以包括L-形部分的區(qū)域，該區(qū)域設(shè)置在第一選擇柵極第二邊緣SGIe2之下并且至少部分地被第一選擇柵極第四邊緣SGIe4和第一選擇柵極第三邊緣SGIe3和第一選擇柵極第五邊緣SGIe5所界定。換句話說，例如，如果第一選擇柵極直線區(qū)域36111在乂方向中延伸到圖的右端(例如，到第一選擇柵極第四邊緣SGIe4)那么第一選擇柵極端部SGlv將在-Y方向上從第一選擇柵極直線區(qū)域SGIh的端部延伸。第一選擇柵極直線區(qū)域SGIh通常在Y方向上通過第一選擇柵極第一邊緣SGIe1、至少第一選擇柵極第二邊緣SGIe2的一部分以及在第一選擇柵極端部SGlv和第一選擇柵極直線區(qū)域SGIh之間形成的邊界(未示出)而界定。在Y方向上，第二存儲(chǔ)器塊MB2的字線WL和虛擬字線DffL被包括在第二選擇柵極SG2的下側(cè)。另外，在該示例中，第二選擇柵極SG2包括基本直線部分并且包括接觸形成區(qū)域C2。如所示，接觸形成區(qū)域C2具有設(shè)置在第二選擇柵極SG2的直線部分的右端上的基本直線部分。第一選擇柵極SGl的基本L-形部分和第二選擇柵極SG2的基本直線部分互相鄰近設(shè)置。
[0057]虛擬字線在X方向的右端上的環(huán)形區(qū)域12中回折。當(dāng)考慮第一字線分割區(qū)域14時(shí)，虛擬字線DWL可以看成是半環(huán)形。這是因?yàn)橥ㄟ^側(cè)壁74 (圖7)形成了圖形，其在制造步驟期間在芯軸72 (圖7)的側(cè)壁上形成，如隨后所述。字線WL和虛擬字線DWL在圖中被第一字線分割區(qū)域14分割成左和右。因?yàn)闅w因于第一字線分割區(qū)域14的產(chǎn)生，虛擬字線DffL沒有被電連接并且變?yōu)閷?duì)操作沒有貢獻(xiàn)的部分，因此這里稱它們?yōu)樘摂M字線DWL。
[0058]第一字線分割區(qū)域14在Y方向中與第二選擇柵極SG2的下端接觸。在第一字線分割區(qū)域14中，通過除去配置字線WL和虛擬字線DWL的存儲(chǔ)器柵極電極MG來分割字線WL和虛擬字線DWL。在與第一字線分割區(qū)域14接觸的部分中，可以除去配置在Y方向中的第二選擇柵極SG2的下端的部分的電極。
[0059]在Y方向中的第一選擇柵極SGl的上側(cè)上，第一存儲(chǔ)器塊MBl的字線WL互相鄰近設(shè)置。字線WL被引出到X方向中的右側(cè)上的引出部4并且連接到接觸形成區(qū)域C3。在接觸形成區(qū)域Cl、C2、和C3上的中心部分附近形成接觸52，并且線54連接到其上部。
[0060]在Y方向中，從圖中的接觸形成區(qū)域Cl的上端(例如，第一選擇柵極第一邊緣SGIei)到其下端(例如，第一選擇柵極第三邊緣SGIe3)的距離Wl基本與從第一選擇柵極SGl的上端(例如，第一選擇柵極第一邊緣SGIei)到第二選擇柵極SG2的下端(例如，第二選擇柵極第一邊緣SG2E1)的距離W2相同。即，可以說，從第一選擇柵極SGl的不面對(duì)第二選擇柵極SG2的端部(例如，第一選擇柵極第一邊緣SGIei)到第二選擇柵極SG2的不面對(duì)第一選擇柵極SGl的端部(例如，第二選擇柵極第一邊緣SG2E1)的距離W2等于圖中的Y方向上的接觸形成區(qū)域Cl的寬度(距離Wl)。在Y方向中，從接觸形成區(qū)域Cl的接觸52的上端到接觸形成區(qū)域Cl的上端(例如，第一選擇柵極第一邊緣SGIei)的距離W3大于從接觸形成區(qū)域C2的接觸52的下端到接觸形成區(qū)域C2的下端(例如，第二選擇柵極第一邊緣SG2E1)的距離W4。在一種配置中，距離W3大于在X方向中延伸的第一選擇柵極SGl的第一選擇柵極直線區(qū)域SGIh的寬度Wsei(例如，在Y方向中測(cè)量)。在此情況中，如果第一選擇柵極直線區(qū)域36111被稱為在X方向中延伸到圖中的右端(例如，到第一選擇柵極第四邊緣SGIe4)并且第一選擇柵極端部區(qū)域SGlv從第一選擇柵極直線區(qū)域SGIh在-Y方向中延伸，則接觸52被稱為設(shè)置在第一選擇柵極端部區(qū)域SGlv內(nèi)。
[0061]另外，在X方向上在接觸形成區(qū)域C2的接觸52和存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2之間形成第一字線分割區(qū)域14?？梢哉f，第一字線分割區(qū)域14被設(shè)置在接觸52的存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2側(cè)。
[0062]圖5A是縱向或者側(cè)面截面圖實(shí)例，示出了通過沿圖4中的截線A-A處觀察結(jié)構(gòu)而形成的結(jié)構(gòu)。圖5A示出了從第二存儲(chǔ)器塊MB2的虛擬字線DWL到第二選擇柵極SG2和第一選擇柵極SGl的部分的縱向截面圖實(shí)例。柵極絕緣膜18被形成在半導(dǎo)體襯底16上并且具有電荷存儲(chǔ)層20、電極間絕緣膜24、控制柵極電極32和在其上層疊并且形成的第一絕緣膜40，并且因此在其上配置存儲(chǔ)器柵極電極MG (字線WL和虛擬字線DWL)。
[0063]電荷存儲(chǔ)層20包括第一多晶硅膜22 (多晶硅)。電極間絕緣膜24包括氧化物氮化物氧化物(ONO)膜，例如，其通過氧化硅膜/氮化硅膜/氧化硅膜的疊層形成?？刂茤艠O電極32包括以疊層配置形成的第二多晶娃膜26 (多晶娃)、阻擋金屬28和金屬膜30。例如，可以由氮化鎢(WN)形成阻擋金屬28。例如，可以由鎢(W)形成金屬膜30。例如，可以由氮化硅膜形成第一絕緣膜40。
[0064]對(duì)于電荷存儲(chǔ)層20，可以使用具有陷阱能級(jí)(trap level)的絕緣膜或者具有多晶硅和陷阱能級(jí)的絕緣膜的層疊膜。
[0065]另外，在半導(dǎo)體襯底16上形成下電極層34、電極間絕緣膜24、上電極層36和第一絕緣膜40，并且因此形成第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2?？梢杂玫谝欢嗑Ч枘?2形成下電極層34。上電極層36包括第二多晶娃膜26、阻擋金屬28和金屬膜30。在電極間絕緣膜24中形成開口部分38，并且下電極層34和上電極層36通過開口部分38互相接觸。
[0066]在第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2之間形成側(cè)壁絕緣膜56，其在第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2的側(cè)表面上。在其上部上提供第四絕緣膜46、第五絕緣膜48和層間絕緣膜50。在存儲(chǔ)器柵極電極MG之間形成空隙(腔體)以形成第一空氣間隙AG1。存儲(chǔ)器基元區(qū)域Ml和M2同樣具有相同的結(jié)構(gòu)，并且在配置字線Wl或者虛擬字線DWL的存儲(chǔ)器柵極電極MG之間同樣形成第一空氣間隙AGl。通過第一空氣間隙AGl，在互相鄰近的存儲(chǔ)器柵極電極MG之間的寄生電容降低，并且存儲(chǔ)器基元之間的干擾降低。
[0067]通過從層間絕緣膜50穿到第一絕緣膜40，接觸52連接到第二選擇柵極SG2的上電極層36的上部，以及在接觸52上提供布線54。在一個(gè)實(shí)施例中，如隨后描述的，使用所謂的雙鑲嵌的工藝形成布線54和接觸52并且因此它們被一體配置。
[0068]圖5B是示出了第一字線分割區(qū)域14的結(jié)構(gòu)的縱向或者側(cè)面截面圖實(shí)例，并且是示出了沿圖4的線B-B截取的結(jié)構(gòu)的縱向截面圖實(shí)例。在半導(dǎo)體襯底上提供并且以下列次序形成柵極絕緣膜18、第二絕緣膜42、第三絕緣膜44、第四絕緣膜46、第五絕緣膜48和層間絕緣膜50。在此區(qū)域中，已經(jīng)除去將用于形成字線WL或者虛擬字線DWL的存儲(chǔ)器柵極電極MG，并且用包括柵極絕緣膜和第二到第五絕緣膜的各種絕緣膜掩埋半導(dǎo)體襯底16的整個(gè)表面。即，在第一字線分割區(qū)域14中不形成第一空氣間隙。即，在形成有存儲(chǔ)器基元區(qū)域MA和虛擬字線DWL的區(qū)域中的第一空氣間隙AGl被第一字線分割區(qū)域14分割。第一空氣間隙AGl的開口部分被第一字線分割區(qū)域14封閉。
[0069]圖6是透視圖實(shí)例，示出了圖4的存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2的區(qū)域D的立體結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體襯底16上形成存儲(chǔ)器柵極電極MG。存儲(chǔ)器柵極電極MG的膜配置如上所述。在存儲(chǔ)器柵極電極MG之間形成第一空氣間隙AG1，并且第三絕緣膜44覆蓋以便在其上部上橋跨存儲(chǔ)器柵極電極MG。第一空氣間隙AGl是在存儲(chǔ)器柵極電極MG和第三絕緣膜44上形成的空隙并且在圖中的X方向上延伸。
[0070]在半導(dǎo)體襯底16上提供元件隔離區(qū)域Sb并且在元件隔離區(qū)域Sb上形成元件隔離溝槽62。在元件隔離區(qū)域Sb之間形成元件區(qū)域Sa。元件隔離絕緣膜64掩埋在元件隔離物溝槽62中。例如，由氧化硅膜形成元件隔離絕緣膜64。部分地除去元件隔離絕緣膜64的上部以形成空隙并且形成第二空氣間隙AG2。形成第二空氣間隙AG2以便經(jīng)過存儲(chǔ)器柵極電極MG的下部并且在圖6的Y方向上延伸。
[0071]在存儲(chǔ)器柵極電極MG的下部中，存儲(chǔ)器柵極電極MG覆蓋第二空氣間隙AG2的上部，并且第一空氣間隙AGl和第二空氣間隙AG2在存儲(chǔ)器柵極電極MG的兩側(cè)上互相連接。存儲(chǔ)器基元區(qū)域Ml同樣具有相同結(jié)構(gòu)，并且在包括直接位于存儲(chǔ)器柵極電極MG之下的部分的元件隔離溝槽62上形成第二空氣間隙AG2。
[0072]可以在元件隔離絕緣膜64上形成第一字線分割區(qū)域14。此情況中，優(yōu)選第一字線分割區(qū)域14在X方向中的寬度大于元件隔離絕緣膜64的寬度。作為結(jié)果，第二空氣間隙AG2可以被具有第一空氣間隙AGl的第三絕緣膜44掩模。因此，可以與第一字線分割區(qū)域14的邊界來封閉第一空氣間隙AGl和第二空氣間隙AG2。
[0073]如上所述，通過使用其中可以形成大的接觸形成區(qū)域Cl的版圖，從接觸52到接觸形成區(qū)域Cl的端部(上端部)在Y方向中的距離W3可以被設(shè)定為較大。因此，如后面要描述的，在接觸52的開口步驟中將要進(jìn)行的清潔工藝中(圖4和圖5A)，可以防止歸因于在第一選擇柵極SGl的接觸52上進(jìn)行的清潔工藝中使用的化學(xué)溶液的侵入，化學(xué)溶液到達(dá)在接觸形成區(qū)域Cl的端部(在圖中的Y方向中的接觸形成區(qū)域Cl的上端)處形成的第一存儲(chǔ)器塊MBl和第一選擇柵極SGl之間的空氣間隙結(jié)構(gòu)Al。
[0074]因此，可以防止化學(xué)溶液穿過第一空氣間隙AGl和存儲(chǔ)器基元區(qū)域Ml的第二空氣間隙AG2的空隙并攻擊在存儲(chǔ)器基元區(qū)域Ml中設(shè)置的存儲(chǔ)器柵極電極MG。S卩，通過固定從接觸52到第一空氣間隙AGl的距離，可以抑制化學(xué)溶液通過接觸形成區(qū)域Cl侵入到第一空氣間隙AGl中，并且可以明顯降低源于對(duì)這些結(jié)構(gòu)的化學(xué)攻擊而產(chǎn)生的缺陷的比例。已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，從接觸52的開口部分侵入的化學(xué)溶液通過配置接觸形成區(qū)域Cl的金屬材料(例如，鎢)的晶粒邊界到達(dá)接觸形成區(qū)域Cl的端部并且侵入第一空氣間隙AG1。
[0075]在接觸形成區(qū)域C2的接觸52和存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2之間設(shè)置第一字線分割區(qū)域14，可以呈現(xiàn)隨后的效果。S卩，在接觸52的開口步驟之后進(jìn)行的清潔工藝期間，可以防止(屏蔽)化學(xué)溶液通過從接觸52的開口部分進(jìn)入并且經(jīng)由接觸形成區(qū)域C2穿過鄰近接觸形成區(qū)域C2的第一空氣間隙AGl而到達(dá)存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2。因此，可以防止存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2的存儲(chǔ)器柵極電極MG的部分的溶解。
[0076]如上所述，通過防止化學(xué)溶液溶解存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2的存儲(chǔ)器柵極電極MG的部分，可以防止源于除去存儲(chǔ)器柵極電極MG材料的存儲(chǔ)器柵極電極MG的損壞。另外，在化學(xué)溶液中溶解的金屬材料還傾向于在第一空氣間隙AGl和第二空氣間隙AG2中沉積并且因此其可以通過使用這里公開的一個(gè)或者更多實(shí)施例防止鄰近存儲(chǔ)器柵極電極MG的短路。另夕卜，可以提供具有高可靠性和器件產(chǎn)能的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件。因?yàn)榇鎯?chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器基元沒有連接到虛擬字線，所以即使在清潔工藝期間攻擊虛擬字線DWL，非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的可靠性不會(huì)降低。
[0077]制造方法。
[0078]接下來，通過參考圖4到26B描述了根據(jù)第一實(shí)施例的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的制造方法。圖4、7、9、11、13、15、17、19、21、23和25是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的版圖并且是在圖3B中示出的第一端部Tl的放大平面圖實(shí)例。圖5A、8A、10A、12A、14A、16A、18A、20A、22A、24A和26A是縱截面圖實(shí)例，示出了沿圖4、7、9、11、13、15、17、19、21、23和25的線A-A截取的結(jié)構(gòu)并且示出了從存儲(chǔ)器柵極電極MG到第一選擇電極SGl的截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖5B、8B、10B、12B、14B、16B、18B、20B、22B、24B和26B是縱截面圖實(shí)例，示出了沿圖4、7、9、11、13、15、17、19、21、23和25的線B-B截取的結(jié)構(gòu)并且示出了第一字線分割區(qū)域14的結(jié)構(gòu)。下面描述形成為非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件I的工藝實(shí)例。
[0079]首先，如圖7和8A以及8B所示，在半導(dǎo)體襯底16上形成柵極絕緣膜18、第一多晶硅膜22、電極間絕緣膜24、第二多晶硅膜26、阻擋金屬28、金屬膜30以及第一絕緣膜40。雖然在這些圖中的截面圖中沒有示出，但是在半導(dǎo)體襯底16上形成了元件隔離區(qū)域Sb。
[0080]例如，硅襯底可以用作半導(dǎo)體襯底16。例如，絕緣體上硅(SOI)襯底也可以替代硅襯底使用。氧化硅膜可以用作柵極絕緣膜18。例如，可以通過在干燥O2氣氛中，約從750°C到1000°C的溫度下進(jìn)行半導(dǎo)體襯底16的熱氧化形成柵極絕緣膜18。替代氧化硅膜，還可以形成氧氮化物膜作為柵極絕緣膜18。例如，通過化學(xué)氣相沉積(CVD)方法形成的多晶硅膜可以用作第一多晶硅膜22。
[0081 ] 例如，通過CVD方法形成的ONO膜可以用作電極間絕緣膜24。在第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2的形成部分中，在電極間絕緣膜24上形成開口部分38。使用光刻方法和反應(yīng)離子蝕刻(RIE)方法形成開口部分38。例如，通過CVD方法形成的多晶硅膜可以用作第二多晶硅膜26。例如，通過濺射方法形成的氮化鎢可以用于形成阻擋金屬28。例如，通過濺射方法形成的鎢可以用于形成金屬膜30。例如，通過CVD方法形成的氮化硅膜可以用于形成第一絕緣膜40。
[0082]接下來，形成硬掩模層70和芯軸72并且使用光刻和RIE方法構(gòu)圖芯軸72。然后，例如，通過使用CVD方法形成側(cè)壁74以便保形(conformal)。然后通過使用各向異性RIE方法回蝕刻保形膜以在芯軸72的側(cè)壁部分上形成側(cè)壁74。可以根據(jù)沉積的變?yōu)閭?cè)壁74的保形膜的厚度調(diào)整側(cè)壁74的寬度。例如，對(duì)于硬掩模層70、芯軸72和側(cè)壁74，可以由氧化硅膜、氮化硅膜、碳膜、多晶硅膜和/或等等形成合適的組合。
[0083]接下來，如圖9和1A以及1B所示，形成抗蝕劑76以便至少覆蓋將要形成的至少第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2的區(qū)域。然后，通過蝕刻選擇除去芯軸72。蝕刻工藝可以包括干法蝕刻或者濕法蝕刻工藝。在被抗蝕劑76覆蓋的區(qū)域中的芯軸72沒有被除去并且被保留。
[0084]接下來，如圖11和12A以及12B所示，除去抗蝕劑76。例如，可以通過使用氧等離子體進(jìn)行的灰化進(jìn)行抗蝕劑76的除去。然后，在連接到引出部分4的接觸形成區(qū)域Cl的部分上形成抗蝕劑78作為掩模。此時(shí)，抗蝕劑78可以是近似U形，其連接在Y方向互相鄰近的兩個(gè)接觸形成區(qū)域C3。
[0085]接下來，如圖13和14A以及14B所示，使用芯軸72、側(cè)壁74和抗蝕劑78作為掩模，使用RIE方法進(jìn)行蝕刻工藝并且蝕刻硬掩模層70。在蝕刻工藝中，使用各向異性條件并且第一絕緣膜40用作蝕刻停止。然后，如圖14A-14B所示，除去芯軸72、側(cè)壁74和抗蝕劑78。通過進(jìn)行此步驟，通過芯軸72、側(cè)壁74和抗蝕劑78形成的圖形轉(zhuǎn)移到硬掩模層70上。
[0086]接下來，如圖15和16A以及16B所示，使用光刻方法和RIE方法除去第一字線分割區(qū)域14的硬掩模層70。然后，如圖17和18A以及18B所示，使用硬掩模層70作為掩模通過RIE方法進(jìn)行蝕刻工藝?？梢允褂酶飨虍愋詶l件進(jìn)行蝕刻工藝。在蝕刻中，以如下順序蝕刻第一絕緣膜40、金屬膜30、阻擋金屬28、第二多晶硅膜26、電極間絕緣膜24和第一多晶硅膜22，并且在柵極絕緣膜18的上部上停止蝕刻工藝。因?yàn)閺牡谝蛔志€分割區(qū)域14中除去硬掩模層70，如圖18B所示，示出了從第一絕緣膜40到第一多晶硅膜22的部分被除去以及在半導(dǎo)體襯底16上形成柵極絕緣膜18的狀態(tài)。然后，除去在整個(gè)表面上的硬掩模層70。在一些情況下，在上述蝕刻時(shí)除去硬掩模層70。
[0087]接下來，如圖19和20A以及20B所示，形成第二絕緣膜42和第三絕緣膜44。例如，第二絕緣膜42可以包括例如通過CVD方法形成的氧化硅膜。使用保形沉積工藝形成第二絕緣膜42。典型地，第二絕緣膜42是相對(duì)薄的保形層。第三絕緣膜44可以包括氧化硅膜，例如通過使用等離子體CVD方法使用具有低掩埋特性(低涂敷特性)的條件形成氧化硅膜。
[0088]因此，第三絕緣膜44不能進(jìn)入在具有窄間隔的存儲(chǔ)器柵極電極MG之間形成的間隙中，并且形成第三絕緣膜44以便覆蓋存儲(chǔ)器柵極電極MG的上表面。在存儲(chǔ)器柵極電極MG之間形成的間隙的上部被第四按絕緣膜44封閉并且形成第一空氣間隙AG1。通過存儲(chǔ)器柵極電極MG形成字線WL和虛擬字線DWL。因此，在字線WL之間和具有窄間隔的虛擬字線DWL之間形成第一空氣間隙AGl。
[0089]因?yàn)榈谌^緣膜44進(jìn)入具有寬間隔、間距或其中設(shè)置有稀少的圖形的區(qū)域的存儲(chǔ)器柵極電極MG之間的區(qū)域，這些區(qū)域?qū)⒈坏谌^緣膜44掩埋并且因此在這些區(qū)域中沒有形成第一空氣間隙AG1。例如，在圖19中的接觸形成區(qū)域C3的附近的區(qū)域中沒有形成第一空氣間隙AG1。在存儲(chǔ)器柵極電極MG之間的窄間距轉(zhuǎn)換成寬間距的區(qū)域中，在間隔寬的部分中將封閉第一空氣間隙AG1。在圖19中，沒有示出第三絕緣膜44。如圖20B所示，第一字線分割區(qū)域14被第二絕緣膜42和第三絕緣膜44覆蓋并且掩埋。
[0090]另外，雖然沒有在圖20A和20B中示出，但是在形成第二絕緣膜42之前，蝕刻并且除去包括直接在存儲(chǔ)柵極電極MG之下的元件隔離區(qū)域的上部的部分。例如，可以使用包括稀釋氫氟酸的化學(xué)溶液進(jìn)行此蝕刻。因此，形成在圖6中示出的第二空氣間隙AG2。
[0091]接下來，如圖21和22k以及22B所示，使用光刻方法和RIE方法的蝕刻工藝形成SG間分割區(qū)域10。進(jìn)行各向異性蝕刻工藝以導(dǎo)致在SG間分割區(qū)域10中的第三絕緣膜44、第二絕緣膜42、金屬膜30、阻擋金屬28、第二多晶硅膜26、電極間絕緣膜24和第一多晶硅膜22的至少一部分被以上述順序蝕刻并且除去。通過進(jìn)行此蝕刻步驟，形成第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2。在圖21中示出的SG間分割區(qū)域10延伸到圖的右邊并且形成近似L形。
[0092]因此，以在Y方向上比第一選擇柵極SGl更短的直線形狀形成第二選擇柵極SG2。第一選擇柵極SGl延伸到圖21的右邊并且在端部具有更大的線寬并且形成為近似L形。為了在光刻中固定對(duì)準(zhǔn)范圍，SG間分割區(qū)域10可以在Y方向中延伸到一個(gè)或多個(gè)虛擬字線DWL。圖21示出了一個(gè)實(shí)例，其中SG間分割區(qū)域10延伸到第一虛擬字線DWL。
[0093]接下來，如圖23和24A以及24B所示，在SG間分割區(qū)域10的第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2的側(cè)壁上形成側(cè)壁絕緣膜56并且隨后形成第四絕緣膜46、第五絕緣膜48和層間絕緣膜50。其后，通過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)方法拋光其表面?？梢酝ㄟ^使用利用如CVD方法形成氧化硅膜形成側(cè)壁絕緣膜56，然后通過使用RIE方法跨整個(gè)表面進(jìn)行各向異性回蝕刻工藝。
[0094]例如，通過CVD方法形成的氧化硅膜可以用于形成第四絕緣膜46。例如，通過CVD方法形成的氮化硅膜可以用于形成第五絕緣膜48。例如，通過使用正硅酸乙酯(TEOS)作為源氣體的CVD方法形成的氧化硅膜可以用于層間絕緣膜50?？梢栽趥?cè)壁絕緣膜56的形成之前進(jìn)行分割接觸形成區(qū)域的工藝以形成互相鄰近的區(qū)域C3?？蛇x地，在一些情況中，還期望以一個(gè)或多個(gè)光刻和蝕刻步驟除去接觸形成區(qū)域C3的部分以形成兩個(gè)不連續(xù)的區(qū)域，如圖23所示。
[0095]接下來，如圖25和26A以及26B所示，使用光刻方法和各向異性RIE方法形成接觸孔52H (圖26A)。形成接觸孔52H以到達(dá)金屬膜30。其后，還可以通過使用雙鑲嵌工藝形成布線54的槽。然后，進(jìn)行清潔工藝以清潔接觸孔52H的內(nèi)部。例如，通過典型地使用包括氨和過氧化氫溶液的化學(xué)溶液進(jìn)行清潔。此溶液溶解金屬，例如，如鎢。
[0096]在接觸形成區(qū)域C2中，化學(xué)溶液可以通過在接觸形成區(qū)域C2中形成的接觸孔52H并且到達(dá)在虛擬字線DWL之間形成的第一空氣間隙AG1?；瘜W(xué)溶液還可以通過在接觸形成區(qū)域C2中設(shè)置的金屬材料(例如，鎢)的晶粒邊界并且侵入接觸形成區(qū)域C2的端部。然而，到達(dá)第一空氣間隙的化學(xué)溶液被第一字線分割區(qū)域14屏蔽，并且因此不會(huì)侵入存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2。
[0097]因此，可以避免化學(xué)溶液攻擊并溶解在存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2中的存儲(chǔ)器柵極電極MG或者防止鄰近的存儲(chǔ)器柵極電極MG之間源于由化學(xué)溶液蝕刻掉的金屬的再沉積的短路的形成。因此，防止了通過存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2中的第二空氣間隙AG2到達(dá)鄰近的第一空氣間隙AGl的寬區(qū)域的化學(xué)溶液侵入?yún)^(qū)域14。
[0098]如果不存在第一字線分割區(qū)域14，那么當(dāng)化學(xué)溶液通過第一空氣間隙AGl到達(dá)存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2時(shí)，化學(xué)溶液通過上述第二空氣間隙AG2侵入鄰近的第一空氣間隙AG1。另外，化學(xué)溶液可以通過第二空氣間隙AG2侵入寬區(qū)域的存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2。當(dāng)化學(xué)溶液到達(dá)第一空氣間隙AGl的內(nèi)部時(shí)，可以在字線WL的內(nèi)部形成開口，這是由于形成字線WL的鎢膜的溶解。另外，因?yàn)樵诘谝豢諝忾g隙AGl中溶解的鎢的再沉積，可以在字線WL之間形成如短路等等的器件故障。當(dāng)故障區(qū)域的數(shù)量高時(shí)，形成缺陷芯片，因此降低了器件產(chǎn)率。在一個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)榭梢酝ㄟ^第一字線分割區(qū)域14防止化學(xué)溶液進(jìn)入到存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2，上述問題很少發(fā)生。
[0099]本發(fā)明的實(shí)施例還可以允許從接觸52 (接觸孔52H的端部)到接觸形成區(qū)域Cl的端部的距離W3制造成期望的尺寸。因此，在清潔工藝時(shí)間內(nèi)，在清潔工藝中使用的化學(xué)溶液到達(dá)接觸形成區(qū)域Cl的端部的可能性是小的。因此，化學(xué)溶液通過接觸形成區(qū)域Cl到達(dá)在引出部分4的字線WL之間的第一空氣間隙AGl的可能性小。另外，化學(xué)溶液通過第一空氣間隙AGl到達(dá)存儲(chǔ)器基元區(qū)域Ml的可能性小。因此，可以避免化學(xué)溶液對(duì)在存儲(chǔ)器基元區(qū)域Ml的字線WL中設(shè)置的存儲(chǔ)器柵極電極MG的化學(xué)攻擊和/或防止發(fā)生鄰近的存儲(chǔ)器柵極電極MG之間由于化學(xué)溶液除去的金屬的再沉積的短路。
[0100]接下來，如圖4和5A以及5B所示，接觸孔52H和布線54的溝槽被導(dǎo)體材料掩埋。在溝槽中形成阻擋金屬和金屬膜以形成接觸52和布線54。其后，通過使用CMP方法進(jìn)行拋光工藝，從而剩余的阻擋金屬和金屬膜保留在溝槽中。由此形成接觸52和布線54。例如，通過CVD方法形成的氮化鎢膜可以用于形成阻擋金屬40。例如，通過CVD方法形成的鎢可以用于形成金屬膜。
[0101](第二實(shí)施例)
[0102]圖27是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第二實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件I的版圖。圖27中示出的配置不同于上述討論的配置的一個(gè)方面是接觸52的位置。S卩，接觸52被設(shè)置于在Y-方向上相比于接觸形成區(qū)域Cl的上端(例如第一選擇柵極第一邊緣SGIei)更靠近接觸形成區(qū)域Cl的下端(虛擬字線DWL側(cè))(例如第一選擇柵極第三邊緣SGIe3)的位置中。相應(yīng)地，在圖中從接觸52到接觸形成區(qū)域Cl的上端的距離W3變得較大并且可以更有效的防止化學(xué)溶液穿過接觸52 (接觸孔52H)到達(dá)接觸形成區(qū)域的上端(例如，第一選擇柵極第一邊緣SGlEl )，并且因此防止化學(xué)溶液到達(dá)在引出部分4的字線WL之間形成的第一空氣間隙AG I。
[0103]如上所述，因?yàn)閺慕佑|52到虛擬字線DWL側(cè)端部(在圖中的接觸52的下側(cè))的距離變小，化學(xué)溶液容易侵入在虛擬字線DWL側(cè)(圖中的下側(cè))的第一空氣間隙AG1。然而，因?yàn)橥ㄟ^第一字線分割區(qū)域14防止了化學(xué)溶液侵入到存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2中，可以抑制在存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2中對(duì)存儲(chǔ)器柵極電極MG的攻擊或短路等等的形成。
[0104]如上所述，接觸52的位置可以變化以至于在Y中方向中相比于接觸形成區(qū)域的上端側(cè)(例如，第一選擇柵極第一邊緣SGIei)更靠近下端側(cè)(虛擬字線DWL側(cè))(例如，第一選擇柵極第三邊緣SG1E3)。作為結(jié)果，距離W3如期望是大的。
[0105](第三實(shí)施例)
[0106]圖28是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第三實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件的版圖。圖28包括在圖4中示出的第一端部Tl和第二端部T2的平面放大圖的實(shí)例。第一選擇柵極SGl在圖中的X方向中延伸并且包括在右端的接觸形成區(qū)域Cll和在左端的接觸形成區(qū)域C12。第二選擇柵極SG2在圖中的X方向中延伸并且包括在右端的接觸形成區(qū)域C21和在左端的接觸形成區(qū)域C22。
[0107]第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2通過具有其中基本L-形部分以相反取向互相交替連接的形狀的SG間分割區(qū)域10互相分離。SG間分割區(qū)域10在X方向上在第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2之間延伸到右側(cè)并且在第二選擇柵極SG2的端部的附近在Y方向中向下折疊到下側(cè)，由此包括基本L-形部分。因此，接觸形成區(qū)域C21包括基本直線部分，并且接觸形成區(qū)域Cll包括向下側(cè)折疊的基本L-形部分。如圖28所示，接觸形成區(qū)域Cll的L-形部分可以包括在X方向上延伸的第一選擇柵極直線區(qū)域SGIIh和在-Y方向上從第一選擇柵極直線區(qū)域SGIIh延伸的第一選擇柵極端部區(qū)域SG11V。接觸形成區(qū)域Cll的基本L-形部分和接觸形成區(qū)域C21的基本直線部分互相鄰近。
[0108]另外，SG間分割區(qū)域10在X方向上在第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2之間延伸到左側(cè)，并且在第一選擇柵極SGl的端部的附近在Y方向中折疊到上側(cè)，從而包括基本L-形部分。因此，接觸形成區(qū)域C12包括基本直線部分，并且接觸形成區(qū)域C22包括沿向上方向折疊的基本L-形部分。如圖28所示，接觸形成區(qū)域C22的L-形部分可以包括在X方向上延伸的第二選擇柵極直線區(qū)域SG22h和在+Y方向上從第二選擇柵極直線區(qū)域SG22h延伸的第二選擇柵極端部區(qū)域SG22V。接觸形成區(qū)域C22的基本L-形部分和接觸形成區(qū)域C12的基本直線部分互相鄰近。如上所述，第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2具有的版圖使得，通過具有在Y方向中的相對(duì)端部處為基本L-形的形狀的SG間分割區(qū)域10來分離。也就是說，在一些配置中，形成第一選擇柵極SGl和第二選擇柵極SG2以便具有點(diǎn)對(duì)稱版圖或者換句話說具有點(diǎn)對(duì)稱。
[0109]這里，接觸52沒有設(shè)置在接觸形成區(qū)域C12和C21中。即，在第一選擇柵極SGl中，接觸52僅設(shè)置在接觸形成區(qū)域Cll中，并且在第二選擇柵極SG2中，接觸52僅設(shè)置在接觸形成區(qū)域C22中。例如，如圖3B所示，當(dāng)對(duì)于每個(gè)存儲(chǔ)器塊MB，引出部分4交替地設(shè)置在X方向中的右和左側(cè)上時(shí)，其為有效的版圖。
[0110]通過上述版圖，獲得了第一和第二實(shí)施例的效果。
[0111]在頂視圖中，接觸52沒有設(shè)置在具有比接觸形成區(qū)域CU和C22的面積更小的面積的接觸形成區(qū)域C12和C21中。作為結(jié)果，在清潔工藝期間，化學(xué)溶液到達(dá)第一空氣間隙AGl的可能性降低。
[0112]另外，通過使用上述版圖，第一字線分割區(qū)域的版圖的自由度被改善。即，接觸52沒有設(shè)置在接觸形成區(qū)域C12和C21中。即，化學(xué)溶液不會(huì)通過接觸形成區(qū)域C12和C21到達(dá)空氣間隙結(jié)構(gòu)。因此，可以在接觸形成區(qū)域Cll和存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2之間以及接觸形成區(qū)域C22和存儲(chǔ)器基元區(qū)域Ml之間形成第一字線分割區(qū)域14，而不依賴于接觸形成區(qū)域C12 和 C22。
[0113](第四實(shí)施例)
[0114]圖29是平面圖實(shí)例，示出了根據(jù)第四實(shí)施例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件I的設(shè)計(jì)。圖30示出了沿圖29的線C-C截取的縱向截面圖實(shí)例。此配置與上述配置的不同在于形成第二字線分割區(qū)域15以連接到SG間分割區(qū)域10。
[0115]在圖29中，以與第一字線分割區(qū)域14相同的方式，第二字線分割區(qū)域15縱向交叉以垂直于多個(gè)虛擬字線DWL，并且分割字線Wl和虛擬字線DWL。第二字線分割區(qū)域15的寬度(在圖中的X方向上的寬度)被設(shè)定為大于SG間分割區(qū)域10的寬度。形成第二字線分割區(qū)域15以便用在半導(dǎo)體襯底16上的第二絕緣膜42和第三絕緣膜44掩埋其整個(gè)表面。通過與第一字線分割區(qū)域14相同的步驟形成第二字線分割區(qū)域15。
[0116]圖30示出了在圖21和22A以及22B中示出的步驟中的第二字線分割區(qū)域15的縱向截面圖。在附圖中心部分中存在通過用于形成SG間分割區(qū)域10的蝕刻步驟形成的凹陷。在形成SG間分割區(qū)域10的蝕刻步驟中，當(dāng)依次蝕刻第三絕緣膜44和第一多晶硅膜22時(shí)形成溝槽MZ。溝槽MZ的底部在高于第二絕緣膜42的上表面的位置中。另外，第三絕緣膜44包括在溝槽MZ的兩側(cè)上的凸起TS。
[0117]這里，在圖21和22描述的步驟中，在一些情況下，在進(jìn)行通常用于形成SG間分割區(qū)域10的蝕刻工藝之后，進(jìn)行用于除去通過蝕刻工藝產(chǎn)生的沉積物的清潔步驟。在此清潔步驟中使用的化學(xué)溶液典型地包含稀釋氫氟酸的化學(xué)溶液。在此清潔步驟中使用的化學(xué)溶液不同于上述包括氨和過氧化氫溶液的化學(xué)溶液(其溶解諸如鎢的金屬材料)。在此配置中，化學(xué)溶液僅能侵入到在器件的存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2中的X方向上的關(guān)于第一字線分割區(qū)域14的外側(cè)。這里，在第一實(shí)施例中，用第三絕緣膜44等等掩埋SG間分割區(qū)域10并且因此這基本不影響存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2。然而，在一些情況下，化學(xué)溶液僅能從在SG間分割區(qū)域10中形成的溝槽MZS (參見圖22A和22B)侵入到在虛擬字線DWL的形成區(qū)域中的第一空氣間隙AGl中。
[0118]當(dāng)進(jìn)行隨后的工藝而化學(xué)溶液保留在第一空氣間隙中時(shí)，會(huì)發(fā)生故障。
[0119]這里，提供第二字線分割區(qū)域15以連接到被形成為基本L形的SG間分割區(qū)域10的遠(yuǎn)端部分。用第三絕緣膜44填充第二字線分割區(qū)域15。另外，形成第二字線分割區(qū)域15以連接到SG間分割區(qū)域10，并且形成的SG間分割區(qū)域10在Y方向的寬度小于第一字線分割區(qū)域14在Y方向中的寬度。因此，第三絕緣膜44包括凸起TS并且虛擬字線DWL的第一空氣間隙和溝槽MZS被凸起TS分割。即，第一空氣間隙AGl被封閉而沒有連接到溝槽MZS0因此，通過使用第二字線分割區(qū)域15，可以防止化學(xué)溶液穿過SG間分割區(qū)域10的溝槽MZS而侵入到在虛擬字線DWL之間的第一空氣間隙AGl中。
[0120]在第二字線分割區(qū)域15和存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2之間形成第一字線分割區(qū)域14并且因此在此情況下同樣防止了化學(xué)溶液的侵入。如上所述，在一個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)榛瘜W(xué)溶液的侵入可以被第二字線分割區(qū)域15和第一字線分割區(qū)域14雙重阻止，可以更有效地屏蔽化學(xué)溶液對(duì)存儲(chǔ)器基元區(qū)域M2的侵入。因此，可以更有效地防止源于化學(xué)溶液的器件損壞并且可以提供具有更高可靠性和器件產(chǎn)率的半導(dǎo)體器件。
[0121](其它實(shí)施例)
[0122]雖然本發(fā)明在上面初步討論了作為非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件的實(shí)例的NAND-型閃速存儲(chǔ)器器件1，但是此配置沒有旨在限制本發(fā)明這里描述的范圍，因?yàn)檫@里討論的實(shí)施例還可以用于形成NAND-型或者NOR型閃速存儲(chǔ)器、EEPROM或者其它類似存儲(chǔ)器器件。
[0123]雖然描述了特定的實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅作為實(shí)例描述并且沒有旨在限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，這里描述的新實(shí)施例可以以各種其它形式實(shí)施；另外，可以在不脫離本發(fā)明的精神下進(jìn)行這里描述的實(shí)施例的形式上的各種省略、替代和改變。附加權(quán)利要求及其等價(jià)物旨在覆蓋落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的這樣的形式或者改變。
【權(quán)利要求】
1.一種非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件，包括: 第一存儲(chǔ)器塊和第二存儲(chǔ)器塊，在第一方向上互相鄰近地設(shè)置，其中所述第一存儲(chǔ)器塊和所述第二存儲(chǔ)器塊中的每一個(gè)都包括被設(shè)置為在所述第一方向上延伸的位線、被設(shè)置為在與所述位線十字相交的第二方向上延伸的字線，以及連接到所述字線的存儲(chǔ)器基元， 所述第一存儲(chǔ)器塊包括第一選擇柵極晶體管，所述第一選擇柵極晶體管連接到所述第一存儲(chǔ)器塊的所述存儲(chǔ)器基元的端部， 所述第二存儲(chǔ)器塊包括第二選擇柵極晶體管，所述第二選擇柵極晶體管連接到所述第二存儲(chǔ)器塊的所述存儲(chǔ)器基元的端部， 連接到所述第一選擇柵極晶體管的第一選擇柵極線和連接到所述第二選擇柵極晶體管的第二選擇柵極線互相鄰近， 所述第一選擇柵極線的端部包括L-形部分，所述L-形部分在所述端部處具有在所述第二方向上延伸的第一區(qū)域和在所述第一方向上從所述第一區(qū)域延伸的第二區(qū)域， 第一接觸，設(shè)置在所述第一選擇柵極線的所述L-形部分上，以及在所述第一方向上從與所述第二選擇柵極線背向的所述第一選擇柵極線的第一邊緣到與所述第一選擇柵極線背向的所述第二選擇柵極線的第一邊緣的距離等于所述L-形部分的寬度，其中在所述第一方向上從所述第一選擇柵極線的所述第一邊緣到與所述第一選擇柵極線的所述第一邊緣相對(duì)的所述第二區(qū)域的第二邊緣測(cè)量所述寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，還包括: 第一字線分割區(qū)域，分割所述字線， 其中所述第一字線分割區(qū)域被設(shè)置在所述第二存儲(chǔ)器塊中，并且在所述第二方向上位于所述第二存儲(chǔ)器塊的所述存儲(chǔ)器基元和所述第一接觸之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中: 所述第二選擇柵極線的端部包括直線部分， 所述第一選擇柵極線的另一端部包括直線部分，以及 所述第二選擇柵極線的另一端部包括L-形部分，其中所述第二選擇柵極的所述L-形部分在所述端部處具有在與所述第二方向相對(duì)的第三方向上延伸的第一區(qū)域以及在與所述第一方向相對(duì)的第四方向上從所述第二選擇柵極的所述第一區(qū)域延伸的第二區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的器件,其中: 所述第二選擇柵極線的端部包括直線部分， 所述第一選擇柵極線的另一端部包括直線部分， 所述第二選擇柵極的另一端部包括L-形部分，以及 其中所述第一選擇柵極線和所述第二選擇柵極線具有點(diǎn)對(duì)稱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，還包括: 選擇柵極分割區(qū)域，設(shè)置在所述第一選擇柵極線和所述第二選擇柵極線之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的器件，還包括: 第一字線分割區(qū)域，其分割所述字線，其中所述第一字線分割區(qū)域設(shè)置在所述第二存儲(chǔ)器塊中，并且 其中所述第一字線分割區(qū)域與所述選擇柵極分割區(qū)域接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中所述第一接觸至少設(shè)置于在所述第一方向上與所述第一選擇柵極線的所述第一邊緣相比更靠近所述第一選擇柵極線的所述第二區(qū)域的所述第二邊緣的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的器件， 其中所述第二選擇柵極線的端部包括直線部分，以及 至少在所述第二選擇柵極線的所述直線部分中提供第二接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的器件，還包括: 第一字線分割區(qū)域，分割所述多個(gè)字線， 其中所述第一字線分割區(qū)域被設(shè)置于在所述第二方向上的所述第二接觸的所述存儲(chǔ)器基元側(cè)。
10.一種非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器件，包括: 第一存儲(chǔ)器塊和第二存儲(chǔ)器塊，在第一方向上互相鄰近地設(shè)置，其中所述第一存儲(chǔ)器塊和所述第二存儲(chǔ)器塊中的每一個(gè)都包括被設(shè)置為在所述第一方向上延伸的位線、被設(shè)置為在與所述位線十字相交的第二方向上延伸的字線、以及與所述字線連接的存儲(chǔ)器基元， 所述第一存儲(chǔ)器塊包括第一選擇柵極晶體管，所述第一選擇柵極晶體管連接到所述第一存儲(chǔ)器塊的所述存儲(chǔ)器基元的端部， 所述第二存儲(chǔ)器塊包括第二選擇柵極晶體管，所述第二選擇柵極晶體管連接到所述第二存儲(chǔ)器塊的所述存儲(chǔ)器基元的端部， 連接到所述第一選擇柵極晶體管的第一選擇柵極線和連接到所述第二選擇柵極晶體管的第二選擇柵極線互相鄰近， 所述第一選擇柵極線的端部包括L-形部分，所述L-形部分在所述端部處具有在所述第二方向上延伸的第一區(qū)域和在所述第一方向上從所述第一區(qū)域延伸的第二區(qū)域；以及第一接觸，設(shè)置在所述第一選擇柵極線的所述L-形部分上的所述第二區(qū)域內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的器件，其中所述第一接觸被設(shè)置為在所述第一方向上的從與所述第二選擇柵極線背向的所述第一選擇柵極線的第一邊緣到與所述第二選擇柵極線背向的所述第一接觸的第一邊緣的第一距離處，并且所述第一距離大于所述第一區(qū)域在所述第一方向上的寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的器件，還包括: 第一字線分割區(qū)域，分割所述多個(gè)字線， 其中所述第一字線分割區(qū)域設(shè)置在所述第二存儲(chǔ)器塊中，并且在所述第二方向上位于所述第二存儲(chǔ)器塊的所述存儲(chǔ)器基元和所述第一接觸之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的器件，其中: 所述第二選擇柵極線的端部包括直線部分， 所述第一選擇柵極線的另一端部包括直線部分，以及 所述第二選擇柵極線的另一端部包括L-形部分，其中所述第二選擇柵極的所述L-形部分在所述端部處具有在與所述第二方向相對(duì)的第三方向上延伸的第一區(qū)域以及在與所述第一方向相對(duì)的第四方向上從所述第二選擇柵極的所述第一區(qū)域延伸的第二區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的器件，其中: 所述第一選擇柵極的另一端部包括直線部分， 所述第二選擇柵極的另一端部包括L-形部分，以及 所述第一選擇柵極和所述第二選擇柵極具有點(diǎn)對(duì)稱。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的器件，還包括: 選擇柵極分割區(qū)域，設(shè)置于所述第一選擇柵極線和所述第二選擇柵極線之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的器件，還包括: 分割所述字線的第一字線分割區(qū)域，其中所述第一字線分割區(qū)域被設(shè)置在所述第二存儲(chǔ)器塊中，以及 其中所述第一字線分割區(qū)域與所述第二柵極分割區(qū)域接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的器件，其中所述第二選擇柵極線的端部包括直線部分，以及 所述第一接觸至少設(shè)置于在所述第一方向上與所述第一選擇柵極的所述第一選擇柵極線的所述第一邊緣相比更靠近所述第一選擇柵極線的所述第二區(qū)域的所述第二邊緣的位置，以及至少在所述第二選擇柵極線的所述直線部分中提供第二接觸。
【文檔編號(hào)】H01L27/115GK104425506SQ201410074831
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】新田博行, 奧村祐介, 說田雄二 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 東芝