闪存结构的形成方法技术

一种闪存结构的形成方法，包括：初始控制栅之间具有控制栅开口，牺牲层之间具有暴露出控制栅开口的牺牲开口，第一侧墙位于牺牲开口侧壁；在控制栅开口和牺牲开口暴露出的初始控制栅结构侧壁形成第一介质层、位于第一介质层侧壁的初始第二侧墙和位于初始第二侧墙侧壁的第二介质层，初始第二侧墙的材料不同于第一介质层和第二介质层的材料；刻蚀初始第二侧墙，直到初始第二侧墙顶部表面低于初始控制栅结构顶部表面，以形成第二侧墙；形成第二侧墙之后，刻蚀浮栅材料层，直到暴露出衬底，以形成过渡浮栅，过渡浮栅之间具有浮栅开口；在控制栅开口、牺牲开口和浮栅开口内形成擦除栅结构，提高了工艺窗口和器件性能的稳定性。提高了工艺窗口和器件性能的稳定性。提高了工艺窗口和器件性能的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
闪存结构的形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种闪存结构的形成方法。

技术介绍

[0002]闪存(Flash Memory)是一种非易失性存储器，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，即断电数据也不会丢失。根据结构不同，闪存可分为或非型闪存(NOR Flash)和与非型闪存(NAND Flash)两种。其中，或非型闪存因为具备可直接执行代码、可靠性强、读取速度快等特性，从而成为闪存技术中主流的非易失性存储器，被广泛应用于手机或主板等需要记录系统编码的领域。
[0003]随着半导体技术的不断发展，缩小或非型闪存的存储单元尺寸也势在必行。然而，尺寸缩小可能会给或非型闪存带来的，诸如可靠性失效、编程效率低等，问题会越发显著。
[0004]因此，现有技术形成的或非型闪存结构性能有待进一步提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种闪存结构的形成方法，以提高形成的闪存结构的性能。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案提供一种闪存结构的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底表面形成浮栅材料层、位于所述浮栅材料层表面相互分立的两个初始控制栅结构，各初始控制栅结构包括初始控制栅、位于所述初始控制栅上的牺牲层和第一侧墙，所述初始控制栅之间具有控制栅开口，所述牺牲层之间具有暴露出所述控制栅开口的牺牲开口，所述第一侧墙位于所述牺牲开口侧壁；在所述控制栅开口和所述牺牲开口暴露出的所述初始控制栅结构侧壁形成第一介质层、位于所述第一介质层侧壁的初始第二侧墙和位于所述初始第二侧墙侧壁的第二介质层，所述初始第二侧墙的材料不同于所述第一介质层和所述第二介质层的材料；刻蚀所述初始第二侧墙，直到所述初始第二侧墙顶部表面低于所述初始控制栅结构顶部表面，以形成第二侧墙；形成所述第二侧墙之后，刻蚀所述浮栅材料层，直到暴露出所述衬底，以形成过渡浮栅，所述过渡浮栅之间具有浮栅开口；在所述控制栅开口、所述牺牲开口和所述浮栅开口内形成擦除栅结构。
[0007]可选的，所述第一介质层、所述初始第二侧墙和所述第二介质层的形成方法包括：在所述浮栅材料层表面和所述两个初始控制栅结构表面形成第一介质材料层、位于所述第一介质材料层表面的第二侧墙材料层，以及位于所述第二侧墙材料层表面的第二介质材料层；回刻所述第一介质材料层、所述第二侧墙材料层和所述第二介质材料层，直到暴露出所述浮栅材料层表面，以所述第一介质材料层形成所述第一介质层，以所述第二侧墙材料层形成所述初始第二侧墙，以所述第二介质材料层形成所述第二介质层。
[0008]可选的，回刻所述第一介质材料层、所述第二侧墙材料层和所述第二介质材料层的工艺包括干法刻蚀工艺。
[0009]可选的，刻蚀所述初始第二侧墙的工艺包括湿法刻蚀工艺。
[0010]可选的，所述湿法刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀液包括磷酸溶液，刻蚀温度范围120℃至180℃，刻蚀液浓度范围80％至90％。
[0011]可选的，在形成所述浮栅开口之后，且在形成所述擦除栅结构之前，还去除所述第二介质层。
[0012]可选的，在形成所述擦除栅结构之后，还包括：去除所述牺牲层；在去除所述牺牲层之后，以所述第一侧墙为掩膜，刻蚀所述初始控制栅、所述过渡浮栅，直到暴露出所述衬底表面，形成所述衬底上相互分立的两个存储栅结构，各存储栅结构包括浮栅、位于所述浮栅上的控制栅结构，所述控制栅结构包括控制栅和所述第一侧墙，以所述过渡浮栅形成所述浮栅，以所述初始控制栅形成所述控制栅。
[0013]可选的，所述控制栅结构还包括位于所述浮栅和所述衬底之间的浮栅氧化层；所述浮栅氧化层的形成方法包括：在形成所述浮栅材料层之前，在所述衬底表面形成浮栅氧化材料层；所述浮栅氧化材料层被刻蚀形成所述浮栅氧化层。
[0014]可选的，所述两个初始控制栅结构的形成方法包括：在所述浮栅材料层上形成控制栅材料层；在部分所述控制栅材料层上形成牺牲材料层；刻蚀所述牺牲材料层，形成所述牺牲层和所述牺牲开口；在所述牺牲开口侧壁形成所述第一侧墙；形成所述第一侧墙之后，刻蚀所述牺牲开口底部暴露出的所述控制栅材料层，形成两个所述初始控制栅。
[0015]可选的，所述控制栅结构还包括位于所述浮栅和所述控制栅之间的控制栅介质层；所述控制栅介质层的形成方法包括：在形成所述控制栅材料层之前，在所述浮栅材料层上形成控制栅介质材料层；所述控制栅介质材料层被刻蚀形成所述控制栅介质层。
[0016]可选的，所述擦除栅结构包括擦除栅层；所述擦除栅结构的形成方法包括：在所述控制栅开口、所述牺牲开口和所述浮栅开口内，以及所述初始控制栅结构表面形成擦除栅材料层；平坦化所述擦除栅材料层，直到暴露出所述初始控制栅结构顶部表面，以所述擦除栅材料层形成所述擦除栅层。
[0017]可选的，所述擦除栅结构还包括擦除栅介质层，所述擦除栅层位于所述擦除栅介质层表面。
[0018]可选的，所述第二侧墙顶部表面低于所述初始控制栅结构顶部表面的深度范围为500A至1000A。
[0019]可选的，所述第二侧墙的材料包括介质材料，所述介质材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅和碳氮氧化硅中的一种或多种；所述第一介质层的材料包括介质材料，所述介质材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅和碳氮氧化硅中的一种或多种；所述第二介质层的材料包括介质材料，所述介质材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅和碳氮氧化硅中的一种或多种。
[0020]可选的，所述第一介质层的材料和所述第二介质层的材料相同。
[0021]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
[0022]本专利技术技术方案提供的一种闪存结构的形成方法中，初始第二侧墙位于第一介质层和第二介质层之间，在刻蚀所述初始第二侧墙形成第二侧墙的过程中，选择对所述初始第二侧墙与第一介质层具有较大刻蚀选择比，且所述初始第二侧墙与所述第二介质层具有较大刻蚀选择比的刻蚀工艺，控制刻蚀工艺参数(如时间)，可以在使所述初始第二侧墙顶部表面低于所述初始控制栅结构顶部的同时，由于所述第二介质层的保护作用而减少对初
始控制栅侧壁的所述初始第二侧墙的刻蚀损伤；在形成擦除栅结构的平坦化过程中，所述初始控制栅结构顶部表面暴露，由于所述第二侧墙顶部表面低于所述初始控制栅结构顶部表面，因此不会暴露出所述第二侧墙顶部表面，进而在后续的刻蚀过程中，可以避免通过刻蚀所述第二侧墙而影响器件性能的情况，进而提高了工艺窗口和器件性能的稳定性。
[0023]进一步，在形成浮栅开口之后，且在形成所述擦除栅结构之前，还去除所述第二介质层，由于在刻蚀所述初始第二侧墙的过程中，所述第二介质层下的初始第二侧墙也被横向刻蚀，以在去除所述第二介质层后，使形成的存储结构中，浮栅深入擦除栅结构中的部分增多，浮栅和擦除栅结构之间的包裹结构有利于浮栅中的电子隧穿入擦除栅，提高所形成的闪存结构的擦除效率。
附图说明
[0024]图1至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闪存结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底表面形成浮栅材料层、位于所述浮栅材料层表面相互分立的两个初始控制栅结构，各初始控制栅结构包括初始控制栅、位于所述初始控制栅上的牺牲层和第一侧墙，所述初始控制栅之间具有控制栅开口，所述牺牲层之间具有暴露出所述控制栅开口的牺牲开口，所述第一侧墙位于所述牺牲开口侧壁；在所述控制栅开口和所述牺牲开口暴露出的所述初始控制栅结构侧壁形成第一介质层、位于所述第一介质层侧壁的初始第二侧墙和位于所述初始第二侧墙侧壁的第二介质层，所述初始第二侧墙的材料不同于所述第一介质层和所述第二介质层的材料；刻蚀所述初始第二侧墙，直到所述初始第二侧墙顶部表面低于所述初始控制栅结构顶部表面，以形成第二侧墙；形成所述第二侧墙之后，刻蚀所述浮栅材料层，直到暴露出所述衬底，以形成过渡浮栅，所述过渡浮栅之间具有浮栅开口；在所述控制栅开口、所述牺牲开口和所述浮栅开口内形成擦除栅结构。2.如权利要求1所述的闪存结构的形成方法，其特征在于，所述第一介质层、所述初始第二侧墙和所述第二介质层的形成方法包括：在所述浮栅材料层表面和所述两个初始控制栅结构表面形成第一介质材料层、位于所述第一介质材料层表面的第二侧墙材料层，以及位于所述第二侧墙材料层表面的第二介质材料层；回刻所述第一介质材料层、所述第二侧墙材料层和所述第二介质材料层，直到暴露出所述浮栅材料层表面，以所述第一介质材料层形成所述第一介质层，以所述第二侧墙材料层形成所述初始第二侧墙，以所述第二介质材料层形成所述第二介质层。3.如权利要求2所述的闪存结构的形成方法，其特征在于，回刻所述第一介质材料层、所述第二侧墙材料层和所述第二介质材料层的工艺包括干法刻蚀工艺。4.如权利要求1所述的闪存结构的形成方法，其特征在于，刻蚀所述初始第二侧墙的工艺包括湿法刻蚀工艺。5.如权利要求4所述的闪存结构的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀液包括磷酸溶液，刻蚀温度范围120℃至180℃，刻蚀液浓度范围80％至90％。6.如权利要求1所述的闪存结构的形成方法，其特征在于，在形成所述浮栅开口之后，且在形成所述擦除栅结构之前，还去除所述第二介质层。7.如权利要求1所述的闪存结构的形成方法，其特征在于，在形成所述擦除栅结构之后，还包括：去除所述牺牲层；在去除所述牺牲层之后，以所述第一侧墙为掩膜，刻蚀所述初始控制栅、所述过渡浮栅，直到暴露出所述衬底表面，形成所述衬底上相互分立的两个存储栅结构，各存储栅结构包括浮栅、位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹子贵，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：