[发明专利]NAND闪存中阵列源极线的形成方法

说明书

技术领域

本发明大致而言是关于半导体装置工艺，更详而言之，势关于于NAND闪存中同时制造字线、选择栅极、以及阵列源极线的改良的方法及系统。

背景技术

闪存以及其它类型的电子存储装置系由独立地操作储存以及提供存取至二进制信息或数据之存储单元(memory cell)所构成。这些存储单元通常组构成多种存储单元单元(unit)，例如包括八个存储单元之字节(byte)、以及可包含十六个或更多此存储单元之字符，通常组构成8的倍数。藉由写入特定组的存储单元(有时亦称为编程(programming)这些存储单元)而执行此种存储装置架构中之数据储存。藉由读取操作而实现这些存储单元之数据撷取(retrieval)。除了编程以及读取操作之外，亦可擦除存储装置中之存储单元群组，其中于该群组中之各个存储单元系编程至已知状态。

这些个别的存储单元系分别组构成例如字节或字符之可寻址单元或群组，利用字线及位线藉由地址译码电路而存取这些可寻址单元或群组以用于读取、编程、或擦除操作。习知的闪存系以存储单元结构所构成，其中各个闪存存储单元储存一个或多个信息或数据之位。在典型的存储器架构中，各个存储单元通常包括MOS晶体管结构，其具有于衬底或P-井(P-well)中之源极、漏极、和沟道(channel)、以及位于该沟道上之堆栈栅极结构。该堆栈栅极可还包含于该P-井之表面上形成的薄栅极电介质层(有时亦称为隧道氧化物(tunnel oxide))。

该堆栈栅极亦包含位于该隧道氧化物上之多晶硅浮栅(floating gate)以及位于该浮栅上之多晶硅间(interpoly)电介质层。该多晶硅间电介质层通常为如氧化物-氮化物-氧化物(ONO)层(其有两层氧化物层夹着氮化物层)之多层绝缘体。最后，将多晶硅控制栅极置于该多晶硅间电介质层上。

其它类型的存储装置包含于ONO层之上及之下具有硅或多晶硅之存储装置，这些硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅装置有时亦称为SONOS存储装置。

SONOS可以多种方式操作。在一个典型的例子中，利用Fowler-Nordheim(FN)隧道以编程和擦除，其中编程系注入电荷于该氮化物中，而擦除系自该氮化物去除电荷。于此情况于氮化物中储存的电荷系均匀的。藉由改变储存于该氮化物中的电荷量，可在一个存储单元中记录多个数据。

在另一典型的情况中，利用该沟道中之热电子(hot electron)以编程，其中局部地储存电荷于漏极侧之氮化物中。交换漏极和源极可使两个位储存于一个存储单元中，因此实现多位或双位存储单元。为了擦除，注入漏极或/及源极侧中产生的热电洞至该氮化物中以中和该电荷。亦可利用FN隧道来擦除，而替代热电子注入。

考虑其应用或目的，选择合适的编程以及擦除方案，但结构上可使用相同的存储单元。

闪存装置中之核心存储单元可以各种不同的组态互连。例如，可于NAND型存储器组态中组态存储单元，沿导电位线之列(column)串接源极与漏极，且沿字线之行(row)连接控制栅极以作选择。通常利用FN隧道于NAND型存储器之编程及擦除。

以习知技术而言，该NAND阵列之各个位线之一端系连接至共享源极线。详言之，选择漏极栅极晶体管系用于耦接位线之相关的存储单元至位线接触栓(contact)，而各个该位线经由选择源极栅极晶体管而连接至共享源极线。通常，接着利用导电局部互连结构而将各个位线之共同源极线之片段(segment)局部互连在一起且连至VSS供应接触栓。操作上，其各自的闪存存储单元以及各自的数据位利用用于编程(写入)、读取、擦除或其它功能之外围译码器以及控制电路而经由其各自的位线(连接至第一及第二源极/漏极区域)以及其各自的字线(连接至栅极)而寻址。

在大部份的这些阵列组态中，各自的闪存存储单元之主动区域系由包括绝缘材料之隔离结构而与另外的主动区域电性隔离。可在该ONO层和该多晶硅栅极层形成之前以相似于习知的浅沟槽隔离(STI)制造方法形成此隔离结构。