[发明专利]一种非易失性闪存器件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种非易失性闪存器件及其制备方法。上述非易失性闪存器件至少包括存储区域的存储单元，上述制备方法包括：提供衬底，对上述衬底定义上述非易失性闪存器件的存储区域；在对应上述存储区域的衬底上形成上述存储单元的堆叠栅极，上述堆叠栅极的顶部为上述存储单元的存储控制栅极；以填充在多个存储单元的堆叠栅极之间的流动性光刻胶为掩膜，刻蚀上述存储控制栅极以降低上述存储控制栅极的高度；以及去除上述流动性光刻胶。根据本发明所提供的制备方法所形成的非易失性闪存器件，其存储单元的控制栅极的高度交底，能够在有效存储单元栅极之间的层间绝缘层的填充质量的同时，保证存储单元的电特性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及半导体领域中的非易失性存储器及其制备方法。

背景技术

自从早年德州仪器的Jack Kilby博士发明了集成电路之时起，科学家们和工程师们已经在半导体器件和工艺方面作出了众多发明和改进。近50年来，半导体尺寸已经有了明显的降低，这转化成不断增长的处理速度和不断降低的功耗。迄今为止，半导体的发展大致遵循着摩尔定律，摩尔定律大致是说密集集成电路中晶体管的数量约每两年翻倍。

在集成电路发展的演进上，随着几何尺寸(也即使用一工艺可以生产的最小元件或线)缩减的同时，机能密度(例如每一芯片面积的内连线元件数目)通常也在增加。这种尺寸缩减的工艺通常可增加生产效能并降低相关成本而提供好处，但尺寸的缩小导致半导体器件的制造工艺的复杂程度也越来越高，半导体器件也越来越容易收到各种缺陷和杂质的影响，单一金属连线、二极管或晶体管等的失效往往即构成整个芯片的缺陷。

非易失性存储器(NVM，non-volatile memory)是指当电流关掉后，所存储的数据不会消失的电脑存储器。非易失性存储器中，依存储器内的数据是否能在使用电脑时随时改写为标准，可分为二大类产品，即ROM和Flash memory(闪存)。现有技术中，非易失性闪存存储器的存储单元一般分为浮栅型(FG，floating gate)和电荷捕获型(CT，charge trap)。

对于浮栅型的非易失性闪存存储器的存储单元，当非易失性闪存技术对应的节点越做越小后，存储单元区的深宽比(AR，Aspect Ratio)也在相应不断变大，65纳米闪存单元的AR1.2；55纳米及50纳米闪存单元的AR已经1.4。高深宽比对栅极之间的层间介质层的沉积(ILD DEP，Inter Layer Dielectric Deposition)填充有很大的挑战，会存在ILD DEP填充不良而导致后续形成的通孔和控制栅极连通，以及位线和位线间填充不良导致位线间连通进而引发良率损失的现象。如果提高层间介质层沉积的等离子体(ILD DEP plasma)来增强存储单元的填充质量又会有栅氧完整性(GOI，Gate Oxide Integration，可靠性测试的一个参数)测试失败的高风险。

因此，亟需要一种非易失性闪存器件及其制备方法，能够在不影响栅氧完整性的同时，确保存储单元区栅极之间层间介质层沉积的填充质量，从而有效改善非易失性闪存器件的性能。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

为了解决上述问题，本发明的一方面提供了一种非易失性闪存器件的制备方法，上述非易失性闪存器件至少包括存储区域的存储单元，其中，上述制备方法包括：

提供衬底，对上述衬底定义上述非易失性闪存器件的存储区域；

在对应上述存储区域的衬底上形成上述存储单元的堆叠栅极，上述堆叠栅极的顶部为上述存储单元的存储控制栅极；

以填充在多个存储单元的堆叠栅极之间的流动性光刻胶为掩膜，刻蚀上述存储控制栅极以降低上述存储控制栅极的高度；以及