一种NOR闪存器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种NOR闪存器件及其制备方法，其中，NOR闪存器件，包括依次层叠的衬底、隧穿氧化层、浮栅层、介电层和控制栅层；至少一个贯穿控制栅层和介电层的浮栅过孔，浮栅过孔位于有源区，用于暴露出浮栅层，以引出浮栅电极；至少一个有源区阻挡结构，有源区阻挡结构设置于衬底和介电层之间，用于在对浮栅层的化学机械抛光工艺中，减少浮栅过孔暴露出的浮栅层的磨损。本发明专利技术的技术方案，通过增设有源区阻挡结构，可以有效的降低化学机械抛光工艺对其周围浮栅层的抛光速率，增加其周围浮栅层的厚度，可以避免由于浮栅层过薄而导致NOR闪存器件出现漏电或击穿的现象，提高了NOR闪存器件的可靠性。

A NOR flash device and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种NOR闪存器件及其制备方法
本专利技术实施例涉及半导体器件技术，尤其涉及一种NOR闪存器件及其制备方法。
技术介绍
对于90/65nm节点及以下的传统工艺制作的浮栅(FloatingGate，FG)NOR闪存器件，为了增加高耐压电容单位面积的电容，提高芯片面积的利用率，降低成本，会引入一种叠层的氧化物层-氮化物层-氧化物层(Oxide-Nitride-Oxide，ONO)电容应用于高压电荷泵中。图1是现有技术中的一种ONO电容的俯视结构示意图。图2是图1中沿A1-A2的剖面结构示意图。参见图1和图2，该ONO电容自下而上由硅衬底10-隧穿氧化(TunnelOxide，TO)层20-FG层30-ONO层41-控制栅(ControlGate，CG)层50构成。由于浮栅层30一般是由化学机械抛光(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)工艺形成，当所需的高压ONO电容面积较大时，CMP工艺会带来严重的凹陷，导致ONO电容的FG层30厚度整体偏薄，特别是在电容靠近硅衬底10的中央附近特别薄，如果ONO电容的FG层30引出接触电极60和金属硅化物70也刚好在中央附近时，由于在金属硅化物70的形成过程中总是不可避免地要消耗一定的FG层30，从而导致金属硅化物70可能直接接触或刺穿到下层的TO层20，进而使NOR闪存器件在高温、高压下容易产生漏电甚至击穿，可靠性严重下降。一般来说，为了缓解该问题，一方面可以把FG层30的引出接触电极60和形成的金属硅化物70从电容的有源区1中央处移到边缘，这是因为形成FG层30的CMP的工艺特性会使有源区1边缘处的FG层30厚一些；另一方面可以把大面积的电容分成很多的小块电容并联起来用，这样也能增加FG层30的厚度。不过，前者虽然有所改善，但仍无本质提升；后者则需要浪费更多的芯片面积，与引入ONO电容的初衷相左。
技术实现思路
本专利技术提供一种NOR闪存器件及其制备方法，以实现提高NOR闪存器件可靠性的目的，解决因浮栅层过薄而导致NOR闪存器件漏电或击穿的问题。第一方面，本专利技术提供了一种NOR闪存器件，包括依次层叠的衬底、隧穿氧化层、浮栅层、介电层和控制栅层；至少一个贯穿所述控制栅层和所述介电层的浮栅过孔，所述浮栅过孔位于有源区，用于暴露出所述浮栅层，以引出浮栅电极；至少一个有源区阻挡结构，所述有源区阻挡结构设置于所述衬底和所述介电层之间，用于在对所述浮栅层的化学机械抛光工艺中，减少所述浮栅过孔暴露出的所述浮栅层的磨损。可选的，所述衬底靠近所述隧穿氧化层一侧的表面形成有至少一个浅沟槽，所述有源区阻挡结构的一部分填充于所述浅沟槽中，所述有源区阻挡结构对应所述介电层的部分与所述介电层相接触。可选的，所述有源区阻挡结构为连续或间断的条形结构；所述浮栅过孔的开口的长边沿第一方向延伸，所述有源区阻挡结构的长边沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向平行或相交。可选的，所述第一方向与所述第二方向垂直，且对应所述有源区阻挡结构的区域与对应所述浮栅过孔的区域存在交叠。可选的，对应所述有源区阻挡结构的区域与对应所述浮栅电极的区域无交叠。可选的，多个所述有源区阻挡结构沿所述第一方向平行排布，且沿所述第一方向上所述有源区阻挡结构与所述浮栅电极间隔设置。可选的，对应所述浮栅过孔的部分或全部区域的所述浮栅层形成有金属硅化物，所述金属硅化物由所述浮栅层远离所述衬底一侧的表面向所述浮栅层内延伸。可选的，至少在对应所述浮栅电极的区域的所述浮栅层中未形成有所述金属硅化物。可选的，所述介电层为氧化物层-氮化物层-氧化物层构成的叠层结构。可选的，所述浮栅过孔位于所述浮栅层的中间区域。可选的，对应所述浮栅过孔的区域的所述浮栅层的厚度大于周边的所述浮栅层的厚度。第二方面，本专利技术还提供了一种NOR闪存器件的制备方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成至少一个有源区阻挡结构，以限定形成浮栅过孔的开口区域，并在对所述浮栅层的化学机械抛光工艺中，减少所述开口区域处的所述浮栅层的磨损；在所述衬底靠近所述有源区阻挡结构一侧的表面依次形成层叠的隧穿氧化层和浮栅层，其中，所述浮栅层覆盖所述有源区阻挡结构；采用化学机械抛光工艺对所述浮栅层进行研磨，露出所述有源区阻挡结构；在所述浮栅层和所述有源区阻挡结构远离所述衬底一侧的表面依次形成层叠的介电层和控制栅层；在所述开口区域形成贯穿所述控制栅层和所述介电层的浮栅过孔。本专利技术提供的NOR闪存器件及其制备方法，其中，NOR闪存器件，包括依次层叠的衬底、隧穿氧化层、浮栅层、介电层和控制栅层；至少一个贯穿控制栅层和介电层的浮栅过孔，浮栅过孔位于有源区，用于暴露出浮栅层，以引出浮栅电极；至少一个有源区阻挡结构，有源区阻挡结构设置于衬底和介电层之间，用于在对浮栅层的化学机械抛光工艺中，减少浮栅过孔暴露出的浮栅层的磨损。通过增设有源区阻挡结构，可以有效的降低CMP工艺对其周围浮栅层的抛光速率，增加其周围浮栅层的厚度，可以避免由于浮栅层过薄而导致NOR闪存器件出现漏电或击穿的现象，提高了NOR闪存器件的可靠性。附图说明图1是现有技术中的一种ONO电容的俯视结构示意图；图2是图1中沿A1-A2的剖面结构示意图；图3是本专利技术实施例一提供的一种NOR闪存器件的俯视结构示意图；图4是图3中沿B1-B2的剖面结构示意图；图5是图3中沿B3-B4的剖面结构示意图；图6是本专利技术实施例一提供的第一种有源区阻挡结构的结构示意图；图7是本专利技术实施例一提供的第二种有源区阻挡结构的结构示意图；图8是本专利技术实施例一提供的第三种有源区阻挡结构的结构示意图；图9是本专利技术实施例一提供的又一种NOR闪存器件的俯视结构示意图；图10是图9中沿C1-C2的剖面结构示意图；图11是本专利技术实施例二提供的一种NOR闪存器件的制备方法流程图；图12-图17是本专利技术实施例二提供的一种NOR闪存器件的制备方法对应的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图3是本专利技术实施例一提供的一种NOR闪存器件的俯视结构示意图。图4是图3中沿B1-B2的剖面结构示意图。图5是图3中沿B3-B4的剖面结构示意图。参见图3-图5，本专利技术实施例一提供的NOR闪存器件，包括依次层叠的衬底10、隧穿氧化层20、浮栅层30、介电层40和控制栅层50；至少一个贯穿控制栅层50和介电层40的浮栅过孔80，浮栅过孔80位于有源区1，用于暴露出浮栅层30，以引出浮栅电极81；至少一个有源区阻挡结构90，所述有源区阻挡结构90设置于衬底10和介电层40之间，用于在对浮栅层30的化学机械抛光工艺中，减少浮栅过孔80暴露出的浮栅层30的磨损。考虑到化学机械抛光(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)工艺将机械抛光和化学抛光各自的优点结合起来，在进行抛光时，既可以获得较好的光洁度，又可以有较高的抛光速率。一般采用CMP工艺打磨抛光浮栅层，但是CMP工艺会使浮栅层出现凹陷，使浮栅层30的中央部分很薄。一般情况下均是将浮栅过孔80设置在有源区1和浮栅层30的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NOR闪存器件，其特征在于，包括依次层叠的衬底、隧穿氧化层、浮栅层、介电层和控制栅层；至少一个贯穿所述控制栅层和所述介电层的浮栅过孔，所述浮栅过孔位于有源区，用于暴露出所述浮栅层，以引出浮栅电极；至少一个有源区阻挡结构，所述有源区阻挡结构设置于所述衬底和所述介电层之间，用于在对所述浮栅层的化学机械抛光工艺中，减少所述浮栅过孔暴露出的所述浮栅层的磨损。

【技术特征摘要】
1.一种NOR闪存器件，其特征在于，包括依次层叠的衬底、隧穿氧化层、浮栅层、介电层和控制栅层；至少一个贯穿所述控制栅层和所述介电层的浮栅过孔，所述浮栅过孔位于有源区，用于暴露出所述浮栅层，以引出浮栅电极；至少一个有源区阻挡结构，所述有源区阻挡结构设置于所述衬底和所述介电层之间，用于在对所述浮栅层的化学机械抛光工艺中，减少所述浮栅过孔暴露出的所述浮栅层的磨损。2.根据权利要求1所述的NOR闪存器件，其特征在于，所述衬底靠近所述隧穿氧化层一侧的表面形成有至少一个浅沟槽，所述有源区阻挡结构的一部分填充于所述浅沟槽中，所述有源区阻挡结构对应所述介电层的部分与所述介电层相接触。3.根据权利要求2所述的NOR闪存器件，其特征在于，所述有源区阻挡结构为连续或间断的条形结构；所述浮栅过孔的开口的长边沿第一方向延伸，所述有源区阻挡结构的长边沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向平行或相交。4.根据权利要求3所述的NOR闪存器件，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直，且对应所述有源区阻挡结构的区域与对应所述浮栅过孔的区域存在交叠。5.根据权利要求4所述的NOR闪存器件，其特征在于，对应所述有源区阻挡结构的区域与对应所述浮栅电极的区域无交叠。6.根据权利要求4所述的NOR闪存器件，其特征在于，多个所述有源区阻挡结构沿所述第一方向平行排布，且沿所述第一方向上所述有源区阻挡结构与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊涛，刘钊，许毅胜，舒清明，
申请(专利权)人：上海格易电子有限公司，北京兆易创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31