[发明专利]闪存存储器及其制备方法

说明书

本发明涉及一种闪存存储器及其制备方法。制备方法包括：在半导体衬底上依次形成浮栅氧化层、浮栅多晶层和阻挡层；依次刻蚀阻挡层、浮栅多晶层形成窗口，窗口延伸至浮栅多晶层内；对暴露在窗口区域的浮栅多晶层进行预处理，使浮栅多晶层向沿浮栅氧化层的方向凹陷，且凹陷的深度由所述窗口区域的中心位置向两侧边缘呈递减趋势；形成第一场氧化层，并填满位于浮栅多晶层内的窗口；刻蚀形成带有放电尖角的浮栅。上述方法通过对暴露在窗口区域的浮栅多晶层进行预处理，使暴露在外的浮栅多晶层的厚度呈中间位置低，而两侧边缘位置高的趋势，后续浮栅多晶层被氧化形成场氧化层，刻蚀形成的放电尖角较传统方法制备而成的放电尖角更为锐利。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及闪存存储器及其制备方法。

背景技术

闪存存储器发热擦除机理是通过在选择栅上加高压，以隧穿(Fowler Nordheim，FN)方式实现，当浮栅尖端越尖，电场越大，势垒宽度越小，电子越容易隧穿，闪存存储器的擦除性能越好。

在制作浮栅的传统工艺中，对浮栅掩膜层刻蚀出氧化窗口，氧化窗口的深度略大于浮栅掩膜层的厚度。在氧化窗口处，对浮栅多晶层做氧化处理，形成二氧化硅层。由于氧化窗口处的浮栅多晶层为平面，氧化过程中，浮栅多晶层被氧化的区域与浮栅多晶层未被氧化的界面为圆弧面。在去除窗口之外的浮栅多晶层形成浮栅时，其浮栅的放电尖角的比较钝，容易受其他工艺的波动导致存储器擦除性能不稳定。

发明内容

基于此，有必要针对浮栅的放电尖角较钝的问题，提供一种放电尖角锐利且擦除性能好的闪存存储器及其制备方法。

一种闪存存储器的制备方法，包括：

在半导体衬底上依次形成浮栅氧化层、浮栅多晶层和阻挡层；

依次刻蚀所述阻挡层、浮栅多晶层形成窗口，所述窗口延伸至所述浮栅多晶层内；

对暴露在所述窗口区域的所述浮栅多晶层进行预处理，使所述浮栅多晶层向沿所述浮栅氧化层的方向凹陷，且所述凹陷的深度由所述窗口区域的中心位置向两侧边缘呈递减趋势；

形成第一场氧化层，并位于所述浮栅多晶层内的所述窗口；

刻蚀形成带有放电尖角的浮栅。

上述闪存存储器的制备方法，对暴露在窗口区域的浮栅多晶层进行预处理，使暴露在外的浮栅多晶层向沿所述浮栅氧化层的方向凹陷，且使凹陷的深度由中心位置向两侧边缘呈递减趋势，使暴露在外的浮栅多晶层的厚度呈中间位置低，而两侧边缘位置高的趋势，后续浮栅多晶层被氧化形成场氧化层，刻蚀形成的放电尖角较传统方法制备而成的放电尖角更为锐利。

在其中一个实施例中，所述对暴露在所述窗口区域的所述浮栅多晶层进行预处理，包括：

以所述阻挡层作为掩膜版，对所述窗口进行各向同性干法刻蚀。

在其中一个实施例中，所述对暴露在所述窗口区域的所述浮栅多晶层进行预处理，包括：

对暴露在所述窗口区域的所述浮栅多晶层采用炉管热氧化生成第二场氧化层；

对所述第二场氧化层进行湿法刻蚀。

在其中一个实施例中，暴露在外的所述浮栅多晶层的凹陷面为圆弧面。

在其中一个实施例中，暴露在外的所述浮栅多晶层的凹陷面由多个具有渐变趋势的平面或曲面构成。

在其中一个实施例中，所述凹陷面与所述窗口两侧边缘的夹角范围为75～80度。

在其中一个实施例中，所述放电尖角的范围为40～50度。

在其中一个实施例中，刻蚀形成带有放电尖角的浮栅，包括：

去除位于所述浮栅多晶层上方的所述阻挡层；