[发明专利]存储器组件及其制造方法

说明书

本发明提供一种存储器组件及其制造方法，存储器组件包括：衬底、多个第一堆叠结构以及多个第二堆叠结构。衬底包括阵列区与周边区。第一堆叠结构配置在阵列区的衬底上。每一个第一堆叠结构依序包括：第一穿隧介电层、第一浮置栅极、第一栅间介电层、第一控制栅极、第一金属层、第一顶盖层以及第一停止层。第二堆叠结构配置在周边区的衬底上。每一个第二堆叠结构依序包括：第二穿隧介电层、第二浮置栅极、第二栅间介电层、第二控制栅极、第二金属层、第二顶盖层以及第二停止层。第一堆叠结构的图案密度大于第二堆叠结构的图案密度。

技术领域

本发明涉及一种半导体组件及其制造方法，尤其涉及一种存储器组件及其制造方法。

背景技术

随着科技的进步，各类电子产品皆朝向轻薄短小的趋势发展。在这趋势之下，存储器组件的关键尺寸亦逐渐缩小，进而使得光刻工艺愈来愈困难。在现有光刻工艺中，缩小关键尺寸的方法为使用较大数值孔径(numerical aperture，NA)的光学组件、较短的曝光波长(例如EUV)或是使用浸润式光刻技术。然而，随着现有光刻工艺的分辨率接近理论极限，传统光刻方式已不敷使用，双重图案化(double-patterning，DP)方法已开始被用来克服光学问题，进而提升存储器组件的分辨率。

在目前图案化方法中，由于周边区与阵列区的图案密度不同，使得蚀刻工艺会面临负载效应(loading effect)的影响，进而导致阵列区的存储器单元因蚀刻不足而产生电路短路或是栅极短路的现象。

发明内容

本发明提供一种存储器组件的制造方法，包括：提供衬底，其中衬底包括阵列区与周边区；在衬底上依序形成堆叠层、控制结构、硬掩膜层以及掩膜图案，其中控制结构至少包括第一停止层、第一氧化物层、第二停止层以及第二氧化物层；在周边区的掩膜图案中形成光刻胶层；以光刻胶层与掩膜图案为掩膜，移除阵列区中部分硬掩膜层、部分第二氧化物层以及部分第二停止层，进而在阵列区中形成多个第一开口；在移除光刻胶层之后，移除周边区中的部分硬掩膜层，以在周边区中形成至少一第二开口；进行第一蚀刻工艺，移除部分控制结构，以将多个第一开口与第二开口延伸至控制结构中，进而形成多个第三开口与至少一第四开口，其中第四开口的底面高于多个第三开口的底面；以及进行第二蚀刻工艺，移除部分堆叠层，以将多个第三开口与第四开口延伸至堆叠层中，进而形成多个第五开口与至少一第六开口。

本发明提供一种存储器组件，包括：衬底、多个第一堆叠结构以及多个第二堆叠结构。衬底包括阵列区与周边区。第一堆叠结构配置在阵列区的衬底上。每一个第一堆叠结构依序包括：第一穿隧介电层、第一浮置栅极、第一栅间介电层、第一控制栅极、第一金属层、第一顶盖层以及第一停止层。第二堆叠结构配置在周边区的衬底上。每一个第二堆叠结构依序包括：第二穿隧介电层、第二浮置栅极、第二栅间介电层、第二控制栅极、第二金属层、第二顶盖层以及第二停止层。

本发明提供一种图案化的方法，包括：在目标层上依序形成控制结构、硬掩膜层以及掩膜图案，其中控制结构包括彼此堆叠的多个停止层与多个氧化物层；在硬掩膜层上的掩膜图案中形成光刻胶层；以光刻胶层与掩膜图案为掩膜，移除部分硬掩膜层以及部分控制结构，进而形成多个第一开口；移除光刻胶层及其下方的硬掩膜层，以形成至少一第二开口，其中第二开口的底面高于多个第一开口的底面；以及进行一或多道蚀刻工艺，以将多个第一开口与第二开口延伸至控制结构与目标层中，进而将目标层与控制结构分隔成多个堆叠结构。

本发明实施例可将控制结构形成在目标层与硬掩膜层之间。此控制结构包括彼此堆叠的多个停止层与多个氧化物层，由此控制阵列区与周边区的蚀刻速率，以有效地减少蚀刻工艺的负载效应，且避免了阵列区中相邻的浮置栅极因蚀刻不完全所导致浮置栅极间未被完全隔离而衍生的短路问题。在此情况下，阵列区与周边区中的目标层同时被图案化，进而在阵列区与周边区中形成不同图案密度的多个堆叠结构。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明