[发明专利]间层多晶硅电介质帽和形成该间层多晶硅电介质帽的方法

说明书

领域

本发明的实施例一般涉及半导体和形成半导体的工艺。

背景

发明人已观察到，通过简单地缩小装置结构来按比例缩小半导体装置常常不产生小尺寸的可接受的结果。在与非(NAND)闪存存储器装置中，当诸如隧道氧化层、间多晶硅电介质(inter polysilicon dielectric；IPD)帽或类似物的特征被按比例缩放时，可能在例如基板与浮置栅极、浮置栅极与控制栅极或类似物之间发生不希望的泄漏。例如，发明人已观察到，当按比例缩放闪存存储器装置时，用于形成传统的间多晶硅电介质帽的共形氮化物层可将相邻的浮置栅极电气耦接，从而造成相邻浮置栅极之间的泄漏，因而降低装置性能。

因此，发明人已提供使用间层多晶硅电介质帽的改进的半导体装置和制造所述半导体装置的方法。

概述

本文提供了间层多晶硅电介质帽和形成所述间层多晶硅电介质帽的方法。在某些实施例中，一种设置在基板的顶上的间层多晶硅电介质帽，所述基板具有第一浮置栅极、第二浮置栅极和设置在第一浮置栅极与第二浮置栅极之间的绝缘层，所述间层多晶硅电介质帽可包括：第一含氮层，设置在第一浮置栅极和第二浮置栅极的上部和侧壁的顶上；第一含氧层，设置在绝缘层的上表面和第一含氮层的顶上；第二含氮层，设置在第一含氧层的上部和侧壁的顶上；和第二含氧层，设置在第一含氧层的上表面和第二含氮层的顶上。

在某些实施例中，一种装置，所述装置可包括：基板，具有第一浮置栅极、第二浮置栅极和设置在第一浮置栅极与第二浮置栅极之间的绝缘层；第一含氮层，设置在第一浮置栅极和第二浮置栅极的上部和侧壁的顶上；第一含氧层，设置在绝缘层的上表面和第一含氮层的顶上；第二含氮层，设置在第一含氧层的上部和侧壁的顶上；和第二含氧层，设置在第一含氧层的上表面和第二含氮层的顶上，其中第一含氮层和第二含氮层与第一含氧层和第二含氧层形成间层多晶硅电介质帽。

在某些实施例中，一种在基板的顶上形成间层多晶硅电介质帽的方法，所述基板具有第一浮置栅极、第二浮置栅极和设置在第一浮置栅极与第二浮置栅极之间的绝缘层，所述方法可包括以下步骤：在第一浮置栅极和第二浮置栅极的上部和侧壁的顶上有选择地形成第一含氮层；在绝缘层的上表面和第一含氮层的顶上形成第一含氧层；在第一含氧层的顶上沉积第二含氮层，其中第二含氮层具有沉积在第一浮置栅极和第二浮置栅极的上部上方的第一厚度，和沉积在绝缘层的上表面上方的第二厚度，且其中第二厚度小于第一厚度；和通过氧化沉积在第一浮置栅极和第二浮置栅极的上部上方的第二含氮层的至少一部分，和氧化沉积在绝缘层的上表面上方的大体上所有第二含氮层来形成第二含氧层。

在下文中描述本发明的其他和进一步实施例。

附图简要说明

在上文中简要概述且下文中更加详细论述的本发明实施例可通过参考附图中所示的本发明的说明性实施例而理解。然而，应注意，附图仅图示本发明的典型实施例且因此不将附图视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他同等有效的实施例。

图1图示根据本发明的某些实施例的具有间层多晶硅电介质(IPD)帽的装置的截面图。

图2图示根据本发明的某些实施例的用于形成间层多晶硅电介质帽的方法。

图3A至图3H图示根据本发明的某些实施例的贯穿用于形成间层多晶硅电介质帽的方法的各个阶段的间层多晶硅电介质帽的截面图。

图4是根据本发明的某些实施例的适合于执行用于形成间层多晶硅电介质帽的方法的群集工具。

为了便于理解，在可能的情况下，已使用相同元件符号来指定对各附图共用的相同元件。附图并为按比例绘制，且为清楚起见可将附图简化。可以预期，一个实施例的元件和特征可有利地并入其他实施例中而无需进一步叙述。

具体描述

本文提供了间层多晶硅电介质帽和制造所述间层多晶硅电介质帽的方法。本发明的间层多晶硅电介质(IPD)帽可在相邻的浮置栅极之间包括含非共形氮的层，从而降低或消除相邻浮置栅极的电耦合，因而减少或消除装置的相邻浮置栅极之间的泄漏。此外，本发明的方法有利地利用多个非共形层形成工艺以促进形成非共形含氮层。虽然在范围中不受限制，但是本发明可特别有利地用于制造存储器装置，诸如NAND闪存存储器装置，具体地说对于按比例缩小的NAND闪存存储器装置(例如，小于45nm的装置)。