[发明专利]分栅快闪存储器及其形成方法

说明书

本发明提供了一种分栅快闪存储器及其形成方法，在分栅快闪存储器的形成方法中，采用倒梯形的第一沟槽替代现有的垂直形的第一沟槽，以形成更好的浮栅尖端，增大在第一沟槽填充氧化物的填充窗口，从而避免了在第一沟槽中出现孔洞，减小对后续制程的不利影响，还有利于分栅快闪存储器的性能稳定性和制程稳定性。同时，该结构在形成第二沟槽的同时形成了浮栅尖端，减少了专门形成浮栅尖端的步骤，避免了在浮栅尖端下方的耦合氧化层在横向出现凹陷的问题，从而避免了其对分栅式闪存的数据保持能力的影响，同时还提高了生产效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种分栅快闪存储器及其形成方法。

背景技术

闪存以其便捷，存储密度高，可靠性好等优点成为非挥发性存储器中研究的热点。从二十世纪八十年代第一个闪存产品问世以来，随着技术的发展和各类电子产品对存储的需求，闪存被广泛用于手机，笔记本，掌上电脑和U盘等移动和通讯设备中。闪存为一种非易失性存储器，其运作原理是通过改变晶体管或存储单元的临界电压来控制门极通道的开关以达到存储数据的目的，使存储在存储器中的数据不会因电源中断而消失，而闪存为电可擦除且可编程的只读存储器的一种特殊结构。如今闪存己经占据了非挥发性半导体存储器的大部分市场份额，成为发展最快的非挥发性半导体存储器。

一般而言，闪存为分栅结构或叠栅结构或两种结构的组合。分栅式闪存由于其特殊的结构，相比叠栅闪存在擦除的时候都体现出其独特的性能优势，因此分栅式结构由于具有高的编程效率，字线的结构可以避免过擦除等优点，应用尤为广泛。在传统的工艺中，容易出现浮栅尖端下方的氧化层在横向出现凹陷的问题，从而影响了分栅式闪存的数据保持能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分栅快闪存储器及其形成方法，以避免对分栅快闪存储器的数据保持能力的影响。

为了解决上述问题，本发明提供了一种分栅快闪存储器浮栅尖端的形成方法，包括以下步骤：

提供一半导体衬底，在所述半导体衬底上依次形成有耦合氧化层、浮栅多晶硅层和层间介质层；

刻蚀所述层间介质层，并刻蚀停止在部分深度的所述浮栅多晶硅层中，以形成第一沟槽，所述第一沟槽为环状沟槽，且所述第一沟槽沿其深度方向呈倒梯形；

在所述第一沟槽中填充氧化物，以得到第一氧化层；

刻蚀位于所述第一氧化层内侧的层间介质层和浮栅多晶硅层，以形成第二沟槽和浮栅尖端，所述第二沟槽暴露出所述耦合氧化层以及浮栅尖端；以及

在所述第二沟槽中形成擦除栅，以形成分栅快闪存储器。

可选的，所述第一沟槽的槽底与其侧壁之间的夹角为钝角。

进一步的，所述第一沟槽的槽底与其侧壁之间的夹角范围在95°～100°之间。

进一步的，刻蚀所述层间介质层，并刻蚀停止在部分深度的所述浮栅多晶硅层中，以形成第一沟槽包括以下步骤：

在所述层间介质层上形成图形化的第一光刻胶层，图形化的第一光刻胶形成有第一开口，所述第一开口用于形成所述第一沟槽；

以所述图形化的第一光刻胶层为掩模，在所述第一开口处采用干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺刻蚀所述层间介质层，并暴露出所述浮栅多晶硅层；以及

以所述层间介质层为掩模，在所述第一开口处下方通过干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺刻蚀部分深度的所述浮栅多晶硅层，并刻蚀停止在所述浮栅多晶硅层中，以形成第一沟槽。

进一步的，刻蚀所述第一氧化层内侧的层间介质层和浮栅多晶硅层，以形成第二沟槽和浮栅尖端包括：

在所述层间介质层上形成图形化的第二光刻胶层，图形化的第二光刻胶形成有第二开口，所述第二开口位于第一开口的内侧；