[发明专利]闪存及其制造方法

说明书

本发明提出了一种闪存及其制造方法，其中闪存的制造方法包含在半导体基底上形成第一导电层，在第一导电层上形成图案化遮罩层，其中图案化遮罩层的开口暴露出第一导电层，在图案化遮罩层上形成第二导电层，其中第二导电层延伸进入开口，对第二导电层实施第一刻蚀工艺，以在开口的侧壁上形成间隙物，实施氧化工艺以在开口内形成氧化物结构，以氧化物结构作为遮罩，实施第二刻蚀工艺以形成浮栅，以及在半导体基底内形成源极区和漏极区。

技术领域

本发明是关于闪存，特别是关于具有尖端的浮栅的嵌入式闪存及其制造方法。

背景技术

闪存为非挥发性的存储器的一种型态。一般而言，一个闪存包含两个栅极，第一个栅极为储存数据的浮栅(floating gate)，而第二个栅极为进行数据的输入和输出的控制栅极(control gate)。浮栅位于控制栅极的下方且为“漂浮”的状态。所谓漂浮指以绝缘材料环绕且隔离浮栅以防止电荷流失。控制栅极连接至字线(word line，WL)以控制装置。闪存的优点之一为可以区块-区块擦除数据(block-by-block erasing)。闪存广泛地用于企业服务器、储存和网络科技，以及广泛的消费电子产品，例如随身碟(USB)快闪驱动装置、移动电话、数字相机、平板电脑、笔记本电脑的个人电脑插卡(PC cards)和嵌入式控制器等等。

市场上可得到许多不同种类的非挥发性存储器，例如闪存、电子擦除式可复写只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)和多次写入(multi-time programmable，MTP)非挥发性存储器。然而，嵌入式(embedded)闪存，特别是嵌入式分离栅极(split-gate)闪存，相较于其他的非挥发性存储器的技术具有较大的优势。

虽然现存的闪存及其制造方法已足够应付它们原先预定的用途，但它们仍未在各个方面皆彻底的符合要求，因此闪存的技术目前仍有需克服的问题。

发明内容

本发明提供了闪存的实施例及其制造方法的实施例，特别是嵌入式分离栅极闪存。在本发明的一些实施例中，在开口的侧壁上形成间隙物。然后，在实施氧化工艺的期间，将间隙物的一部分氧化以在开口内形成氧化物结构。在实施氧化工艺之后，间隙物的剩余部分具有朝向其上方的氧化物结构的凹面，以及在接续的刻蚀工艺之后，形成具有垂直尖端的完整的浮栅。

在前述的方法中，间隙物用以形成浮栅的尖端，且装置的擦除(erase)效率取决于尖端的尖锐程度。因此，在确保尖端具有足够的尖锐程度的前提下，间隙物的存在可缩短氧化工艺的实施期间，使得位于氧化物结构下的浮栅的厚度不会太薄。结果，通过前述方法形成的具有尖端的浮栅的闪存可产生例如改善装置的擦除效率、增加装置的整体效能和易于任何闪存的工艺中制造的优势。

此外，在本发明的一些实施例中，在形成完整的浮栅之前，氧化物结构已先形成，故在形成漂浮栅极的刻蚀工艺期间，氧化物结构可作为遮罩使用，因此，无需使用额外的遮罩以产生尖端，且可降低工艺成本。

根据一些实施例，提供闪存的制造方法。方法包含在半导体基底上形成第一导电层，且在第一导电层上形成图案化遮罩层，其中图案化遮罩层的开口暴露出第一导电层。方法也包含在图案化遮罩层上形成第二导电层，其中第二导电层延伸进入开口。方法更包含对第二导电层实施第一刻蚀工艺，以在开口的侧壁上形成间隙物，以及实施氧化工艺以在开口内形成氧化物结构。此外，方法包含以氧化物结构作为遮罩，实施第二刻蚀工艺以形成浮栅，以及在半导体基底内形成源极区和漏极区。

根据一些实施例，提供闪存。闪存包含设置于半导体基底上的浮栅，其中浮栅的第一边缘为第一尖端，且浮栅的第二边缘为第二尖端。闪存也包含设置于浮栅上的氧化物结构，其中氧化物结构的第一突出部分位于第一尖端的正上方，且氧化物结构的第二突出部分位于第二尖端的正上方。闪存更包含设置于半导体基底内的源极区和漏极区，且浮栅位于源极区与漏极区之间。

以下的实施例与所附的参考图式将提供详细的描述。