[发明专利]闪存的存储单元的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种闪存的存储单元的形成方法。

背景技术

在目前的半导体产业中，集成电路产品主要可分为三大类型：模拟电路、数字电路和数/模混合电路，其中存储器件是数字电路中的一个重要类型。近年来，在存储器件中，闪存(flash memory)的发展尤为迅速。闪存的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息；且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重写等优点，因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。

现有技术中，闪存的存储单元请参考图1，包括：

半导体衬底10；位于所述半导体衬底10表面的源线层11；位于所述源线层11两侧的浮栅层12，且所述浮栅层12通过绝缘层13与所述源线层11以及半导体衬底10电隔离；位于所述浮栅层12和源线层11两侧的控制栅层14，且所述控制栅层14通过绝缘层13和所述浮栅层12和源线层11电隔离。

现有技术为了提高闪存的性能，会在所述控制栅层14和源线层11表面覆盖应力层，以提高闪存的存储单元的沟道区内的载流子迁移率与数据保持力。

然而在所述控制栅层14和源线层11表面覆盖应力层对沟道区载流子迁移率的提高效率不高，数据保持力偏低，导致对闪存的性能提高不明显；而且，覆盖应力层会使闪存的存储单元的尺寸变大，不利于闪存的小型化的发展需求。

更多覆盖有应力层的闪存的存储单元请参考专利号为US 7678662B2的美国专利文件。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种闪存的存储单元的形成方法，在提高闪存的存储单元沟道区内的载流子迁移率，提高数据的保持力的同时，能够减小闪存的存储单元的尺寸。

为解决上述问题，本发明提供一种闪存的存储单元的形成方法，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底表面形成第一绝缘层，在所述第一绝缘层表面形成浮栅多晶硅层，在所述浮栅多晶硅层表面形成应力层；

在形成应力层后，对所述应力层、浮栅多晶硅层、第一绝缘层和半导体衬底进行热退火；

在热退火之后，去除所述应力层；

在去除应力层后，在所述半导体衬底表面形成贯穿所述浮栅多晶硅层和第一绝缘层的源线层；

去除部分浮栅多晶硅层，在所述源线层两侧的第一绝缘层表面形成浮栅层，且所述浮栅层与源线层电隔离。

可选的，所述应力层的材料为氮化硅。

可选的，所述应力层的形成工艺为等离子体增强化学气相沉积、低压化学气相沉积或常压化学气相沉积工艺。

可选的，所述应力层的厚度为300～1200埃。

可选的，所述热退火的温度为900～1200℃，所述热退火的保护气体为氮气。

可选的，所述第一绝缘层的材料为氧化硅。

可选的，在所述源线层和浮栅层两侧，以及第一绝缘层表面形成控制栅层，且所述源线层、浮栅层和控制栅层相互电隔离。

可选的，所述源线层、浮栅层和控制栅层的材料为多晶硅。

可选的，所述源线层、浮栅层和控制栅层的形成方法包括：

在去除应力层后，在所述浮栅多晶硅层表面形成氧化硅层，在所述氧化硅层表面形成氮化硅层；

去除部分所述氮化硅层和氧化硅层直至暴露出浮栅多晶硅层为止，形成第一开口；

在所述第一开口内侧的侧壁形成第一侧墙，且所述第一侧墙顶部与所述氮化硅层齐平；

以所述第一侧墙为掩膜，去除所述第一开口底部的浮栅多晶硅层和第一绝缘层并暴露出半导体衬底，形成第二开口；

在所述第二开口内侧的侧壁形成第二侧墙；

在形成第二侧壁后，在所述第一开口和第二开口内填充满多晶硅，形成源线层；

以所述源线层和第一侧墙为掩膜，去除氮化硅层、氧化硅层和浮栅多晶硅层形成浮栅层。

可选的，在所述浮栅层、第一侧墙、源线层和第一绝缘层表面形成第二绝缘层；在所述源线层和第一侧墙两侧的第二绝缘层表面形成控制栅层；以所述控制栅层为掩膜，去除第一绝缘层和第二绝缘层并暴露出半导体衬底和源线层顶部的表面。

可选的，所述第一侧墙、第二侧墙和第二绝缘层的材料为氧化硅。

可选的，在形成控制栅层之后，在所述控制栅层两侧的半导体衬底内进行离子注入形成漏区。