非易失性存儲器的制造方法及非易失性存儲器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本申請涉及半導體集成電路的技術(shù)領域，具體而言，涉及一種非易失性存儲器的 制作方法及非易失性存儲器。
【背景技術(shù)】
[0002] 非易失性存儲器（non-volatile memory)是一種在供電電源關閉后仍能保持片內(nèi) 信息的存儲器，包括電可編程只讀存儲器（EPROM)和閃存（flash)等。非易失性存儲器具 有系統(tǒng)電可擦除、可重復編程、工作電壓低和成本低等優(yōu)點，使其廣泛地應用于各個領域， 例如嵌入式系統(tǒng)（包括PC、網(wǎng)絡互聯(lián)設備及儀器儀表等）和新興的語音、圖像、數(shù)據(jù)存儲類 廣品等。
[0003] 圖1至圖4示出了現(xiàn)有非易失性存儲器的制造方法。該制作方法包括以下步驟：首 先，形成基體結(jié)構(gòu)，基體結(jié)構(gòu)包括襯底KV，依次形成于襯底KV上的氧化物層2Γ和第 一柵極材料層31'，以及形成于第一柵極材料層31'上的至少一對第二柵極結(jié)構(gòu)40'(包 括柵介質(zhì)層41'、第二柵極42'和偏移間隙壁43')，其結(jié)構(gòu)如圖1所示；然后，在各第二 柵極結(jié)構(gòu)40'的兩側(cè)側(cè)壁上形成側(cè)壁介質(zhì)層51'，并在第一柵極材料層31'上形成犧牲 介質(zhì)層53'，進而形成如圖2所示的基體結(jié)構(gòu)；接下來，形成覆蓋位于每對第二柵極結(jié)構(gòu) 4(V的內(nèi)側(cè)的側(cè)壁介質(zhì)層5Γ和氧化物層2Γ的光刻膠層6(V，進而形成如圖3所示的基 體結(jié)構(gòu)；接下來，去除位于每對第二柵極結(jié)構(gòu)40'的外側(cè)的側(cè)壁介質(zhì)層51'和第一柵極材 料層31'，并去除光刻膠層60'，進而形成如圖4所示的基體結(jié)構(gòu)；最后，刻蝕位于每對第 二柵極結(jié)構(gòu)40'的外側(cè)的第一柵極材料層31'和氧化物層21'，并刻蝕位于每對第二柵 極結(jié)構(gòu)4(V的內(nèi)側(cè)的犧牲介質(zhì)層53'、第一柵極材料層3Γ和氧化物層2Γ至露出襯底 10'，且將剩余的第一柵極材料層31'作為第一柵極33'，將剩余的氧化物層21'作為第 一柵氧化物層23'，進而形成如圖5所示的基體結(jié)構(gòu)。
[0004] 上述通過刻蝕工藝形成第一柵極33'和第一柵氧化物層23'的步驟中，由于每 對第二柵極結(jié)構(gòu)40'的外側(cè)形成有第一柵極材料層31'和氧化物層21'，而每對第二柵 極結(jié)構(gòu)4(V的內(nèi)側(cè)形成有犧牲介質(zhì)層53'、第一柵極材料層3Γ和氧化物層2Γ，因此很 難通過控制刻蝕步驟來平衡第二柵極結(jié)構(gòu)40'的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的刻蝕程度。如果刻蝕程度過 大，會使得第二柵極結(jié)構(gòu)4(V的外側(cè)的襯底KV會產(chǎn)生凹坑（pitting)等缺陷，且第二柵 極結(jié)構(gòu)40'的外側(cè)的第一柵極材料層31'也會產(chǎn)生切口（undercut)等缺陷。如果刻蝕程 度過小，會導致第二柵極結(jié)構(gòu)40'的內(nèi)側(cè)的刻蝕量不充足，從而產(chǎn)生氧化物層21'的殘留 物等。針對上述問題，目前還沒有有效的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請旨在提供一種非易失性存儲器的制造方法及非易失性存儲器，以平衡第二 柵極結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的刻蝕程度。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N非易失性存儲器的制造方法，該制作方法 包括以下步驟：形成基體結(jié)構(gòu)，基體結(jié)構(gòu)包括襯底，依次形成于襯底上的氧化物層和第一柵 極材料層，以及形成于第一柵極材料層上的至少一對第二柵極結(jié)構(gòu)；在各第二柵極結(jié)構(gòu)的 兩側(cè)側(cè)壁上形成側(cè)壁介質(zhì)層，并在第一柵極材料層上形成犧牲介質(zhì)層；刻蝕犧牲介質(zhì)層和 第一柵極材料層至露出氧化物層；去除位于每對第二柵極結(jié)構(gòu)的外側(cè)的側(cè)壁介質(zhì)層和第一 柵極材料層，并將剩余的第一柵極材料層作為第一柵極；刻蝕氧化物層至露出襯底，并將剩 余的氧化物層作為第一柵氧化物層。
[0007] 進一步地，形成側(cè)壁介質(zhì)層和犧牲介質(zhì)層的步驟包括：形成覆蓋第二柵極結(jié)構(gòu)和 第一柵極材料層的介質(zhì)材料層；刻蝕介質(zhì)材料層，以將位于第二柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上的介質(zhì) 材料層作為側(cè)壁介質(zhì)層，并將位于第一柵極材料層的介質(zhì)材料層作為犧牲介質(zhì)層。
[0008] 進一步地，刻蝕介質(zhì)材料層的工藝為干法刻蝕。
[0009] 進一步地，刻蝕介質(zhì)材料層之后，采用原位刻蝕工藝刻蝕犧牲介質(zhì)層和第一柵極 材料層至露出氧化物層。
[0010] 進一步地，去除側(cè)壁介質(zhì)層和第一柵極材料層的步驟包括：形成覆蓋位于每對第 二柵極結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)的側(cè)壁介質(zhì)層和氧化物層的光刻膠層；去除位于每對第二柵極結(jié)構(gòu)的外 側(cè)的側(cè)壁介質(zhì)層和第一柵極材料層；去除光刻膠層。
[0011] 進一步地，去除側(cè)壁介質(zhì)層和第一柵極材料層的步驟中，先去除位于每對第二柵 極結(jié)構(gòu)的外側(cè)的第一柵極材料層，然后去除位于每對第二柵極結(jié)構(gòu)的外側(cè)的側(cè)壁介質(zhì)層。
[0012] 進一步地，去除第一柵極材料層的工藝為濕法刻蝕或干法刻蝕。
[0013] 進一步地，去除側(cè)壁介質(zhì)層的工藝為濕法刻蝕。
[0014] 進一步地，第二柵極結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層，形成于柵介質(zhì)層上的第二柵極，以及形成 于第二柵極和柵介質(zhì)層的兩側(cè)側(cè)壁上的偏移間隙壁。
[0015] 進一步地，非易失性存儲器為閃存器件，第一柵極為浮柵，第二柵極為控制柵。
[0016] 本申請還提供了一種非易失性存儲器，該非易失性存儲器由本申請上述的制作方 法制作而成。
[0017] 應用本申請的技術(shù)方案，通過形成包括襯底，依次形成于襯底上的氧化物層和第 一柵極材料層，以及形成于第一柵極材料層上的至少一對第二柵極結(jié)構(gòu)的基體結(jié)構(gòu)，然后 在各第二柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)側(cè)壁上形成側(cè)壁介質(zhì)層，并在第一柵極材料層上形成犧牲介質(zhì) 層，以及刻蝕犧牲介質(zhì)層和第一柵極材料層至露出氧化物層，從而在第二柵極結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè) 和外側(cè)形成具有相同厚度的氧化物層；接下來，在去除位于每對第二柵極結(jié)構(gòu)的外側(cè)的側(cè) 壁介質(zhì)層和第一柵極材料層之后，由于第二柵極結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的氧化物層具有相同的 厚度，因此可以通過控制刻蝕步驟實現(xiàn)完全去除第二柵極結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的氧化物層， 且不會對第二柵極結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的襯底造成損傷，從而實現(xiàn)了平衡第二柵極結(jié)構(gòu)的內(nèi) 側(cè)和外側(cè)的刻蝕程度的目的。
【附圖說明】
[0018] 構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示 意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。在附圖中：
[0019] 圖1示出了現(xiàn)有非易失性存儲器的制造方法中，形成包括襯底，依次形成于襯底 上的氧化物層和第一柵極材料層，以及形成于第一柵極材料層上的至少一對第二柵極結(jié)構(gòu) 的基體結(jié)構(gòu)后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2示出了在圖1所示的各第二柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)側(cè)壁上形成側(cè)壁介質(zhì)層，并在第 一柵極材料層上形成犧牲介質(zhì)層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3示出了形成圖2所示的覆蓋位于每對第二柵極結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)的側(cè)壁介質(zhì)層和氧 化物層的光刻膠層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖4示出了除位于圖3所示的每對第二柵極結(jié)構(gòu)的外側(cè)的側(cè)壁介質(zhì)層和第一柵極 材料層，并去除光刻膠層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5示出了刻蝕位于圖4所示的每對第二柵極結(jié)構(gòu)的外側(cè)的第一柵極材料層和氧 化物層，并刻蝕位于每對第二柵極結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)的犧牲介質(zhì)層、第一柵極材料層和氧化物層 至露出襯底，且將剩余的第一柵極材料層作為第一柵極，將剩余的氧化物層作為第一柵氧 化物層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6示出了本申請實施方式所提供的非易失性存儲器的制造方法的流程示意圖；
[0025] 圖7示出了在本申請實施方式所提供的非易失性存儲器的制造方法中，形成包括 襯底，依次形成于襯底上的氧化物層和第一柵極材料層，以及形成于第一柵極材料層上的 至少一對第二柵極結(jié)構(gòu)的基體結(jié)構(gòu)后的基體的剖面結(jié)構(gòu)