[发明专利]快闪存储器制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及一种快闪存储器的制造方法。

背景技术

快闪存储器是一类非易失性存储器，即使在供电电源关闭后仍能保持片内信息，在系统电可擦除和可重复编程过程中不需要施加特殊的高电压，此外还具有成本低、密度大的特点。其独特的性能使其广泛地运用于各个领域，包括嵌入式系统，如PC及外设、电信交换机、蜂窝电话、网络互联设备、仪器仪表和汽车器件，同时还包括新兴的语音、图像、数据存储类产品，如数字相机、数字录音机和个人数字助理。

随着集成电路尺寸的减小，构成电路的器件必须更密集地放置，以适应芯片上可用的有限空间。由于目前的研究致力于增大半导体衬底的单位面积上有源器件的密度，所以电路间的有效绝缘隔离变得更加重要。

浅沟槽隔离(STI)技术拥有多项工艺及电性隔离优点，包括可减少占用晶圆表面的面积同时增加器件的集成度，保持表面平坦度及较少通道宽度侵蚀等。然而，在器件尺寸不断缩小的同时，需要控制器件间的机械应力是保证器件高性能和高可靠性的关键点。而目前工艺中，浅沟槽隔离很容易导致机械应力产生。

图1所示为NROMTM型闪存芯片的设计图，图2所示为该芯片的线路版图。如图所示，该NROMTM型闪存芯片上排列有多个有源元件(存储单元)，其中每一个存储单元都用于存储数据，相邻存储单元之间共用一条位线。由于大量的存储单元经过很长一段时间的操作后，有个别存储单元里存储的电子会移动到多晶硅衬底中，导致存储单元里存储的数据出错，为了避免出现故障时难以查找到出错单元，通常对芯片上的多个存储单元按照预定数量进行分组，如16～50个存储单元为一组，图中所示是以33个存储单元为一组，然后在每组的33个单元中位于最两端的位置设置2个错误侦测单元(ED cells)11、12。该2个错误侦测单元会对他们所负责的存储单元里编程写入过数据的单元进行特定的算法操作后得到一个数据记录在错误侦测单元11、12里，当系统发现再次进行特定算法操作后得到的数据和错误侦测单元11、12里的数据不相等时，系统进行特定算法的反操作，而计算出哪个存储单元里存储的数据出错了，再由系统控制纠错单元将错误的存储单元里的数据修正或以其他位置的存储单元代替。所以所述错误侦测单元11、12比一般的存储单元重要。

为了减少错误侦测单元的一侧相邻干扰，现有技术采用浅沟道隔离(STI)10的虚拟接地部分隔离每33个存储单元，请参考图2，图2中包括AA层(有源层)13，WL层(字线层)14和BL层(位线层)15。使用STI隔离会使得靠近STI边缘的衬底因为氧化硅的原因产生大量的负应力(即压力)，致使靠近STI的衬底电子的迁移率变低，而远离STI的衬底就没有应力的影响。然而快闪存储器正是控制电子来工作的，所以靠近STI的单元因为迁移率低，工作时的电流会比远离STI的低，编程能力也低。在相同的操作条件下，靠近STI附近的存储单元无法像远离STI的存储单元那样正常工作，从而造成芯片难以进行编程操作，降低了芯片的性能。

发明内容

本发明提出一种快闪存储器制造方法，能够达到使用浅沟道隔离的相同效果，同时还不会产生机械应力。

为了达到上述目的，本发明提出一种快闪存储器制造方法，包括下列步骤：

提供一包括半导体衬底、绝缘介质层、多晶硅层、氮化硅层和氧化层侧墙的结构，所述绝缘介质层、多晶硅层、氮化硅层依次形成于半导体衬底上并且其中开设有数个凹槽，所述氧化层侧墙覆盖在凹槽的侧面、底面以及氮化硅层的表面上；

对上述结构进行第一类型离子注入，对应每个凹槽形成一条位线；

对上述结构进行退火处理；

每间隔预定数量条位线设置一条隔离位线，所述隔离位线通过对进行过第一类型离子注入的位线进行第二类型离子注入而形成。

可选的，所述绝缘介质层的材料为氧化硅、氧化硅-氮化硅或氧化硅-氮化硅-氧化硅。

可选的，所述氧化层侧墙的材料为氧化硅。

可选的，所述形成隔离位线的步骤包括：

在第一次离子注入并退火后的结构上形成一层光阻；

通过曝光和显影，去除对应于隔离位线位置处的光阻形成开口；

利用光阻作为掩膜，在开口处进行第二类型离子注入形成隔离位线。

可选的，所述开口的宽度为100nm～500nm。

可选的，每间隔16～50条位线设置一条隔离位线。

可选的，所述第一类型离子为N型离子，第二类型离子为P型离子。

可选的，所述第二类型离子注入包括依次进行氟化硼离子或硼离子注入和铟离子注入。