[发明专利]闪存存储单元的形成方法

说明书

一种闪存存储单元的形成方法，包括：提供表面具有第一介质膜的衬底；以第一成核工艺在第一介质膜表面形成分立的第一纳米浮栅，若干第一纳米浮栅具有第一分布密度；以第二成核工艺在若干第一纳米浮栅之间的第一介质膜表面形成若干分立的第二纳米浮栅，第一纳米浮栅和第二纳米浮栅具有第二分布密度，第二分布密度大于第一分布密度，且第一纳米浮栅和第二纳米浮栅之间相互分立；在第一介质膜、第一纳米浮栅和第二纳米浮栅表面形成第二介质膜和控制栅膜；去除部分控制栅膜、第二介质膜、第一纳米浮栅、第二纳米浮栅和第一介质膜以第一介质层、第二介质层和控制栅层；在控制栅层两侧的衬底内形成源区和漏区。所形成的闪存存储单元尺寸缩小、性能提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种闪存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，因此被广泛应用于各种急需要存储的数据不会因电源中断而消失，有需要重复读写数据的存储器。而且，闪存具有集成度高、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。因此，如何提升闪存的性能、并降低成本成为一个重要课题。

其次，发展高密度闪存技术，有利于各类随身电子设备的性能提高，例如以闪存作为数码相机、笔记本电脑或平板电脑等电子设备中的存储器件。因此，降低闪存单元的尺寸，并以此降低闪存单元的成本是技术发展的方向之一。

图1是现有的一种闪存存储器件的剖面结构示意图，包括：衬底100，所述衬底100表面具有若干相邻的存储单元101，所述存储单元101包括：位于衬底100表面的隧穿氧化层110、位于隧穿氧化层110表面的浮栅层111、位于浮栅层111表面的绝缘层112、以及位于绝缘层112表面的控制栅层113；所述存储单元101的侧壁表面具有侧墙103；所述存储单元101和侧墙103两侧的衬底100内具有源区102a和漏区102b。

然而，随着闪存存储器件的尺寸缩小，所述闪存存储器的性能变差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种闪存存储单元的形成方法，使所形成的闪存存储器件的尺寸缩小、性能提高。

为解决上述问题，本发明提供一种闪存存储单元的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底表面具有第一介质膜；采用第一成核工艺在所述第一介质膜表面形成若干分立的第一纳米浮栅，所述若干第一纳米浮栅具有第一分布密度；采用第二成核工艺在若干第一纳米浮栅之间的第一介质膜表面形成若干分立的第二纳米浮栅，所述第一纳米浮栅和第二纳米浮栅具有第二分布密度，所述第二分布密度大于第一分布密度，且所述第一纳米浮栅和第二纳米浮栅之间相互分立；在所述第一介质膜、第一纳米浮栅和第二纳米浮栅表面形成第二介质膜；在所述第二介质膜表面形成控制栅膜；去除部分所述控制栅膜、第二介质膜、第一纳米浮栅、第二纳米浮栅和第一介质膜，在衬底表面形成第一介质层、位于第一介质层表面的第二介质层、以及位于第二介质层表面的控制栅层，所述第一介质层和第二介质层之间具有若干第一纳米浮栅和若干第二纳米浮栅；在所述第一介质层、第二介质层和控制栅层两侧的衬底内形成源区和漏区。

可选的，所述第一成核工艺包括：进行预沉积工艺，使反应气体吸附在第一介质层表面，形成以非晶膜，所述非晶膜具有吸附性；在所述预沉积工艺之后，提高温度，进行第一结晶工艺，使所述非晶膜发生结晶成核，形成若干第一浮栅结晶；在第一结晶工艺之后，进行第一退火工艺，使第一浮栅结晶长大，形成第一纳米浮栅。

可选的，所述预沉积工艺的参数包括：气体为反应气体和载气，所述载气为氮气或惰性气体，所述反应气体的流量为200sccm～1000sccm，所述载气的流量为100sccm～2000sccm，气压为200mTorr～1000mTorr，时间为10秒～300秒，温度为460摄氏度～530摄氏度。