[发明专利]非挥发性存储器装置的制造方法

说明书

本发明提供了一种非挥发性存储器装置的制造方法。此方法包括形成沟槽穿过牺牲层且延伸至基板中，填入第一绝缘材料于沟槽中，以及通过注入工艺将掺质注入于第一绝缘材料中。之后，部分地移除第一绝缘材料，以形成第一凹口于牺牲层之间。第一凹口的最低点低于基板的顶表面。此方法包括填入第二绝缘材料于第一凹口中，以及移除牺牲层，以形成第二凹口相邻于第二绝缘材料。此方法包括形成第一多晶硅层于第二凹口中，以及依序形成介电层及第二多晶硅层于第一多晶硅层上。

技术领域

本发明有关于一种存储器装置，且特别有关于一种非挥发性存储器装置的制造方法。

背景技术

在现有的快闪存储器的工艺中，在用以凹陷化旋涂式玻璃的湿法刻蚀中，位于不同位置的旋涂式玻璃可能会具有不同的刻蚀深度。换言之，此湿法刻蚀的均一性不佳，且造成旋涂式玻璃的高度彼此不同。在后续的刻蚀工艺中，突出于穿隧氧化物层的旋涂式玻璃可能会变形，进而导致后续形成的浮动栅极变形。如此一来，将降低存储器装置的效能、良率、操作一致性及数据保存能力。

随着工艺的微缩，位于浮动栅极之间的隔离结构通常具有高深宽比。因此，上述问题将变得更加严重。如何提高存储器装置的效能、良率、操作一致性及数据保存能力，成为本领域业者亟欲改善的项目。

发明内容

本发明实施例提供一种非挥发性存储器装置的制造方法，能够改善存储器装置的效能、良率、操作一致性及数据保存能力。

本发明的一实施例揭示一种非挥发性存储器装置的制造方法，包括：形成牺牲层于基板上，以及形成沟槽穿过牺牲层且延伸至基板中。此制造方法亦包括填入第一绝缘材料于沟槽中。此制造方法亦包括：进行注入工艺，以将掺质注入于第一绝缘材料中。此制造方法亦包括：在进行注入工艺之后，部分地移除第一绝缘材料，以形成第一凹口于牺牲层之间。第一凹口的最低点低于基板的顶表面。此制造方法亦包括：填入第二绝缘材料于第一凹口中，以及移除牺牲层，以形成第二凹口相邻于第二绝缘材料。此制造方法亦包括形成第一多晶硅层于第二凹口中。此制造方法亦包括：部分地移除第二绝缘材料，以使第二绝缘材料的顶表面低于第一多晶硅层的顶表面。此制造方法亦包括：形成介电层于第一多晶硅层上，以及形成第二多晶硅层于介电层上。

根据本发明实施例所提供的非挥发性存储器装置的制造方法，在刻蚀旋涂式玻璃之前，进行注入工艺将合适的掺质注入到旋涂式玻璃的表面中。在注入工艺之后，旋涂式玻璃中的一部分的硅-氧键结断裂，进而使位于表面的旋涂式玻璃的分子量分布较为均匀。因此，可提高刻蚀工艺的均一性，并且避免旋涂式玻璃及浮动栅极的变形。如此一来，能够大幅提升存储器装置的效能、良率、操作一致性及数据保存能力。

附图说明

图1A至图1G为本发明一些实施例的非挥发性存储器装置在工艺各个阶段的剖面示意图。

图2为图1C中区域R的放大剖面示意图。

图3A及图3B绘示出比较例1及实施例1的非挥发性存储器装置的第一深度D1及最短距离T1的变异性的实验结果。

图4为本发明另一些实施例的非挥发性存储器装置在工艺阶段的剖面示意图。

附图标记：

100:非挥发性存储器装置

102:基板

104:穿隧氧化物层

105:第一凹口

106:牺牲层

108:绝缘衬层

112:第一绝缘材料

114:第二绝缘材料

115:第二凹口

122:第一多晶硅层(浮动栅极)

124:介电层