[发明专利]存储器结构及其制造方法

说明书

本发明提供一种存储器结构的制造方法，包括以下步骤。在栅极堆叠结构的侧壁上形成间隙壁层。形成覆盖间隙壁层与栅极堆叠结构的保护材料层。在保护材料层上形成罩幕材料层。罩幕材料层在相邻两个栅极堆叠结构之间具有孔洞。位于栅极堆叠结构正上方的保护材料层的顶部与罩幕材料层的顶部之间的第一距离大于孔洞的顶部与孔洞正上方的罩幕材料层的顶部之间的第二距离与孔洞的底部与孔洞正下方的罩幕材料层的底部之间的第三距离的总和。对罩幕材料层进行蚀刻制程，而形成彼此分离的多个第一罩幕层。上述存储器结构的制造方法可有效地降低离子对存储器操作所造成的不良影响。

技术领域

本发明涉及一种半导体元件及其制造方法，尤其涉及一种存储器结构及其制造方法。

背景技术

非易失性存储器元件(如，快闪存储器元件)近年来逐渐成为存储媒体的主流技术之一。然而，在非易失性存储器元件的制造过程中，难以避免地会产生一些离子，且这些离子会对存储器操作造成不良影响，进而降低存储器元件的可靠度。

发明内容

本发明提供一种存储器结构及其制造方法，其可有效地降低离子对存储器操作所造成的不良影响。

本发明提出一种存储器结构的制造方法，包括以下步骤。在基底上形成多个栅极堆叠结构。在栅极堆叠结构的侧壁上形成间隙壁层。间隙壁层连接在相邻两个栅极堆叠结构之间。形成覆盖间隙壁层与栅极堆叠结构的保护材料层。在保护材料层上形成罩幕材料层。罩幕材料层在相邻两个栅极堆叠结构之间具有孔洞。位于栅极堆叠结构正上方的保护材料层的顶部与罩幕材料层的顶部之间的第一距离大于孔洞的顶部与孔洞正上方的罩幕材料层的顶部之间的第二距离与孔洞的底部与孔洞正下方的罩幕材料层的底部之间的第三距离的总和。对罩幕材料层进行蚀刻制程，而形成彼此分离的多个第一罩幕层。第一罩幕层覆盖位于栅极堆叠结构上的保护材料层，且暴露出位于相邻两个栅极堆叠结构的底部之间的部分保护材料层。移除由第一罩幕层所暴露出的部分保护材料层，而形成彼此分离的多个保护层。

本发明提出一种存储器结构，包括基底、栅极堆叠结构、间隙壁与保护层。栅极堆叠结构设置在基底上。间隙壁设置在栅极堆叠结构的侧壁上。间隙壁在邻近于基底处具有阶梯结构。阶梯结构包括彼此相连的第一阶与第二阶。第一阶位于栅极堆叠结构与第二阶之间。第一阶高于第二阶且低于间隙壁的顶部。保护层覆盖栅极堆叠结构与间隙壁。

基于上述，在本发明所提出的存储器结构的制造方法中，由于保护层覆盖间隙壁层与栅极堆叠结构，因此可通过保护层阻挡离子进入间隙壁层及栅极堆叠结构。藉此，可有效地降低离子对存储器操作所造成的不良影响，进而可提升存储器元件的可靠度。此外，罩幕材料层在相邻两个栅极堆叠结构之间具有孔洞，且位于栅极堆叠结构正上方的保护材料层的顶部与罩幕材料层的顶部之间的第一距离大于孔洞的顶部与孔洞正上方的罩幕材料层的顶部之间的第二距离与孔洞的底部与孔洞正下方的罩幕材料层的底部之间的第三距离的总和。如此一来，在对罩幕材料层进行的蚀刻制程中，可通过自对准的方式形成彼此分离的多个第一罩幕层，进而可降低制程复杂度与制造成本。

另外，在本发明所提出的存储器结构中，由于保护层覆盖间隙壁及栅极堆叠结构，因此可通过保护层阻挡离子进入间隙壁及栅极堆叠结构。此外，由于保护层仅暴露出间隙壁的阶梯结构中的高度较低的第二阶的侧壁，因此可有效地缩小离子进入间隙壁的通道，进而降低离子进入间隙壁的数量。藉此，可有效地降低离子对存储器操作所造成的不良影响，进而可提升存储器元件的可靠度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1L为本发明一实施例的存储器结构的制造流程剖面图。

附图标号说明：

10：存储器结构

100：基底

102：栅极堆叠结构

104：电荷存储层