專利名稱：具有重疊柵電極的半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及制造方法，更具體用于半導(dǎo)體器件如非易失性存儲(chǔ)器的柵電極結(jié)構(gòu)，及其制造方法。
在制造快閃存儲(chǔ)器的常規(guī)方法中，在襯底的表面部分形成溝槽之后，在襯底的有源區(qū)上順序地形成氧化層和多晶硅層。氧化層和多晶硅層被部分地刻蝕，以形成在襯底上形成隧道氧化物層圖形和浮柵。此后，在浮柵上連續(xù)地形成介質(zhì)層和控制柵。
但是，在形成隧道氧化物層圖形和浮柵使用的光刻工序中經(jīng)常發(fā)生對(duì)準(zhǔn)誤差。特別，當(dāng)快閃存儲(chǔ)器包括具有低于約70nm寬度的微小圖形時(shí)，可能更經(jīng)常發(fā)生對(duì)準(zhǔn)誤差。因此，在用于形成介質(zhì)層和控制柵的后續(xù)工序中，襯底的有源區(qū)可能被損壞。
最近，研制了用于形成快閃存儲(chǔ)器自對(duì)準(zhǔn)工藝，通過(guò)同時(shí)限定襯底的場(chǎng)區(qū)和有源區(qū)可以減小上述對(duì)準(zhǔn)誤差。具體，在襯底上順序地形成焊盤氧化物層和硬掩模層之后，刻蝕焊盤氧化物層和硬掩模層，以在襯底上形成焊盤氧化物層圖形和硬掩模層圖形。在該刻蝕工藝中，襯底可能被部分地刻蝕，以在其中形成溝槽。因此，有源區(qū)和場(chǎng)效應(yīng)區(qū)被同時(shí)限定。形成填充溝槽的絕緣層。除去絕緣層，直到硬掩模層圖形被露出，由此在溝槽中形成隔離區(qū)。在被隔離區(qū)露出的部分襯底上形成隧道氧化物層。在隧道氧化物層和隔離區(qū)上形成多晶硅層之后，部分地刻蝕多晶硅層，以在襯底上形成浮柵。在浮柵上順序地形成介質(zhì)層和控制柵。
在上述自對(duì)準(zhǔn)工藝中，在有源區(qū)和隔離區(qū)之間的邊界處的部分隧道氧化物層可能是薄的。此外，因?yàn)閷?duì)于完全填充焊盤氧化物層圖形和硬掩模層圖形之間的間隙其工藝余量是不足夠的，所以在多晶硅層中可能產(chǎn)生空隙。
韓國(guó)特許-公開專利公開號(hào)2003-94443或美國(guó)專利號(hào)6,620,681公開了通過(guò)采用用于浮柵的兩個(gè)多晶硅層制造快閃存儲(chǔ)器的方法。具體，在襯底上順序地形成隧道氧化物層、第一多晶硅層和硬掩模層之后，刻蝕隧道氧化物層、第一多晶硅層和硬掩模層，以由此在襯底上形成硬掩模層圖形、第一多晶硅層圖形和隧道氧化物層圖形。在刻蝕工序中，部分地除去被這些圖形露出的部分襯底，以在其上形成溝槽，以便同時(shí)限定有源區(qū)和場(chǎng)效應(yīng)區(qū)。在襯底上形成填充溝槽的絕緣層。部分地除去絕緣層，直到硬掩模層圖形被露出。在除去硬掩模層圖形之后，在第一多晶硅層上形成第二多晶硅層。刻蝕第二多晶硅層，直到絕緣層被露出，由此形成第二多晶硅層圖形。部分地除去絕緣層，以便在溝槽中形成隔離區(qū)。因此，在有源區(qū)上形成包括第一和第二多晶硅層圖形的浮柵。在浮柵上順序地形成介質(zhì)層和控制柵。用于形成包括兩個(gè)多晶硅層圖形的浮柵的這種方法是比較復(fù)雜的，以致可能不希望的增大制造工序的時(shí)間和/或成本。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件如快閃存儲(chǔ)器，包括在襯底中的溝槽中設(shè)置的隔離區(qū)以及在其中具有凹槽。該器件也包括鄰近隔離區(qū)的襯底上的隧道氧化物層圖形，以及設(shè)置在隧道氧化物層圖形上并在鄰近凹槽的部分隔離區(qū)上延伸的第一柵電極。該器件還包括設(shè)置在第一柵電極上的介質(zhì)層和設(shè)置在介質(zhì)層上并延伸到隔離區(qū)中的凹槽的第二柵電極。第一柵電極可以包括在隧道氧化物層圖形上設(shè)置的導(dǎo)電層圖形和在鄰近隔離區(qū)中的凹槽的第一導(dǎo)電層圖形的側(cè)壁上設(shè)置的導(dǎo)電隔片。
在某些實(shí)施例中，隧道氧化物層圖形可以具有約10至約500的厚度。導(dǎo)電層圖形可以具有約700至約1.500的厚度。凹槽可以具有約200至約300的深度。
每個(gè)導(dǎo)電層、導(dǎo)電隔片和第二柵電極包括摻雜的多晶硅。介質(zhì)層可以包括氧化物-氮化物-氧化物膜或金屬氧化物膜。
在本發(fā)明的某些方法實(shí)施例中，在襯底上形成隧道氧化物層和在隧道氧化物層上形成導(dǎo)電層。部分導(dǎo)電層、隧道氧化物層和襯底被除去，以在襯底上包括隧道氧化物層圖形和導(dǎo)電層圖形的圖形結(jié)構(gòu)和在鄰近圖形結(jié)構(gòu)的襯底中形成溝槽。在溝槽中形成隔離區(qū)，以及在導(dǎo)電層圖形的側(cè)壁和隔離區(qū)上形成導(dǎo)電隔片，以形成包括導(dǎo)電層圖形和導(dǎo)電隔片的第一柵電極。在鄰近隔片的隔離區(qū)中形成凹槽，在第一柵電極上形成介質(zhì)層，以及在介質(zhì)層上形成第二柵電極，第二柵電極延伸到隔離區(qū)中的凹槽。
形成隧道氧化物層可以包括熱氧化襯底，以制造具有約10至約500厚度的隧道氧化物層。形成導(dǎo)電層可以包括通過(guò)熱分解工藝形成導(dǎo)電層，以制造具有約700至約1,500厚度的導(dǎo)電層。
可以使用熱分解工藝形成導(dǎo)電層、隔片和第二柵電極的每一個(gè)，之后進(jìn)行雜質(zhì)摻雜工序。可以在約500℃至約650℃的溫度和約25Pa至約150Pa的壓力下執(zhí)行熱分解工藝。可以使用純硅烷氣體或用氮?dú)庀♂尩墓柰闅怏w執(zhí)行該熱分解工藝，其中稀釋的硅烷氣體包括約20重量百分?jǐn)?shù)至約30重量百分?jǐn)?shù)的硅烷。
在再一實(shí)施例中，形成導(dǎo)電層包括形成第一導(dǎo)電層。除去部分導(dǎo)電層、隧道氧化物層和襯底，以在第一導(dǎo)電層上形成硬掩模層之前，在襯底上形成包括隧道氧化物層圖形和導(dǎo)電層圖形的圖形結(jié)構(gòu)，以及在鄰近圖形結(jié)構(gòu)的襯底中形成溝槽。除去部分導(dǎo)電層、隧道氧化物層和襯底，以在襯底上形成包括隧道氧化物層圖形和導(dǎo)電層圖形的圖形結(jié)構(gòu)，以及在鄰近圖形結(jié)構(gòu)的襯底中形成溝槽包括除去部分硬掩模層、導(dǎo)電層、隧道氧化物層和襯底，以在隧道氧化物層圖形和導(dǎo)電層圖形上形成包括硬掩模層圖形的圖形結(jié)構(gòu)。形成導(dǎo)電隔片包括在圖形結(jié)構(gòu)和隔離區(qū)上形成第二導(dǎo)電層，以及用在硬掩模層圖形和第二導(dǎo)電層之間具有刻蝕選擇率的蝕刻劑刻蝕，以形成導(dǎo)電隔片。在鄰近隔片的隔離區(qū)中形成凹槽可以包括利用在隔離區(qū)和硬掩模層圖形之間具有刻蝕選擇率的蝕刻劑刻蝕。凹槽可以具有約200至約300的深度。
在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，在襯底上形成隧道氧化物層和在隧道氧化物層上形成多晶硅膜。部分隧道氧化物層和多晶硅膜被除去，以在襯底上形成包括隧道氧化物層圖形和多晶硅膜圖形的圖形結(jié)構(gòu)。在鄰近圖形結(jié)構(gòu)的襯底中形成溝槽，以及在溝槽中形成隔離區(qū)。在第一多晶硅層圖形的側(cè)壁上形成多晶硅隔片，以形成包括第一多晶硅層圖形和多晶硅隔片的第一多晶硅柵電極。在鄰近多晶硅隔片的隔離區(qū)中形成凹槽。在第一多晶硅柵電極和隔離區(qū)上形成介質(zhì)層，以及在介質(zhì)層上形成第二多晶硅柵電極，以及第二多晶硅柵電極延伸到凹槽。


通過(guò)參考下面詳細(xì)說(shuō)明，同時(shí)結(jié)合附圖考慮時(shí)，本發(fā)明的上述及其他目的將變得更為明顯，其中圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的剖面圖；以及圖2至9是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的再一示范性實(shí)施例用于制造半導(dǎo)體器件的操作的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中參考附圖更完全地描述本發(fā)明，其中示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以多種不同的方式體現(xiàn)，不應(yīng)該認(rèn)為局限于在此闡述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例是為了本公開是徹底的和完全的，并將本發(fā)明的范圍完全傳遞給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中，為了清楚可以放大層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。
應(yīng)當(dāng)理解當(dāng)元件或?qū)臃Q為“在其它元件或?qū)由稀?、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，它可以直接在其他元件或?qū)由?、連接或耦合到其他元件或?qū)?，或可以存在插入元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)一個(gè)元件稱為“直接在其它元件或?qū)由稀被颉爸苯舆B接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，不存在插入元件或?qū)印Ｏ嗤臉?biāo)記始終指相同的元件。如在此使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列項(xiàng)的任意和所有組合。
應(yīng)當(dāng)理解，盡管在此使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三描述各個(gè)元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅是用來(lái)區(qū)別一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與其它區(qū)域、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的條件下，下面論述的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分。
為了便于描述一個(gè)元件或部件與其它元件或部件的關(guān)系，在此可以使用空間相對(duì)的術(shù)語(yǔ)如“在…底下”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”等，如圖所示。應(yīng)當(dāng)理解這些空間相對(duì)的術(shù)語(yǔ)用來(lái)包括除圖中描繪的取向之外的使用或操作中器件的不同取向。例如，如果圖中的器件被翻轉(zhuǎn)，那么描述為在其他元件或部件下面或底下的元件將定向在其他元件或部件之上。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在…下面”包括“在…上面”和“在…下面”的兩種取向。該器件可以被另外定向(旋轉(zhuǎn)90度或以其他取向)以及由此解釋在此使用的空間相對(duì)的描述。
在此使用的專業(yè)詞匯是僅僅用于描述具體實(shí)施例的目的，而不是用來(lái)限制本發(fā)明。如在此使用，單數(shù)形式“a”，“an”和“the”同樣打算包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地表明。還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)在說(shuō)明書中使用的術(shù)語(yǔ)“comprise”和/或“comprising”說(shuō)明陳述的特征、整體、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但是不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組。
在此參考剖面圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，剖面圖是本發(fā)明的理想化實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖。照此，應(yīng)當(dāng)預(yù)想作為結(jié)果的圖例形狀的變化例如制造工藝和/或容差的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)該認(rèn)為限于在此所示的區(qū)域的特定形狀而是包括例如由制造所得的形狀的偏差。例如，圖示為矩形的注入?yún)^(qū)一般地將具有圓滑或彎曲的特點(diǎn)和/或在其邊緣具有注入濃度的梯度而不是從注入?yún)^(qū)至非注入?yún)^(qū)的二元變化。同樣，通過(guò)注入形成的掩埋區(qū)可以引起在掩埋區(qū)和通過(guò)其進(jìn)行注入的表面之間區(qū)域中發(fā)生某些注入。因此，圖中所示的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的且它們的形狀不打算圖示器件區(qū)域的實(shí)際形狀以及不打算限制本發(fā)明的范圍。
除非另外限定，在此使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有相同的意思如屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解。還應(yīng)當(dāng)理解術(shù)語(yǔ)如在通常使用的詞典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該解釋為具有符合相關(guān)技術(shù)的環(huán)境中的意思且不被解釋為理想化或過(guò)度地形式感知，除非在此清楚地如限定。
圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。參考圖1，在襯底10中形成溝槽11。襯底10可以包括硅晶片或絕緣體上的硅(SOI)襯底。因?yàn)闇喜?1設(shè)置在襯底10的表面部分，因此可以通過(guò)隔離區(qū)制造工藝如淺溝槽隔離(STI)工藝在溝槽11中形成隔離區(qū)12。隔離區(qū)12可以是由淀積工藝如高-密度等離子體化學(xué)氣相淀積(HDP-CVD)氧化物形成的氧化物，該氧化物填充溝槽11。
隔離區(qū)12包括在其中具有凹槽的上部12a。具體，隔離區(qū)12的上部12a的中心凹陷到預(yù)定深度。由本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，當(dāng)在隔離區(qū)12a的上部12a處形成的凹槽具有小于約200的深度時(shí)，相鄰浮柵之間的干擾可能不被充分地限制。由本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，當(dāng)在隔離區(qū)12的上部12a處形成的凹槽具有大于約300的深度時(shí)，在隔離區(qū)12的上部12a形成凹槽的過(guò)程中可能發(fā)生故障。因此，在具有約200至約300深度的隔離區(qū)12的上部12a形成凹槽可以是有利的。
在隔離區(qū)12之間的部分襯底10上形成隧道氧化物層圖形14。在襯底10的有源區(qū)中設(shè)置隧道氧化物層圖形14。例如，隧道氧化物層圖形14可以包括氧化物，如氧化硅。可以通過(guò)在襯底10上形成隧道氧化物層之后部分地刻蝕隧道氧化物層，在襯底10的露出部分上形成隧道氧化物層圖形14?？梢酝ㄟ^(guò)例如，熱氧化工藝或原子團(tuán)氧化工藝在襯底10上形成隧道氧化物層。隧道氧化物層圖形14可以具有約10至約500的厚度。例如，隧道氧化物層圖形14可以具有約50至約300的厚度。在某些實(shí)施例中，隧道氧化物層圖形14的厚度處于約50至約200a的范圍。在再一實(shí)施例中，隧道氧化物層圖形14可以具有約100的厚度。
在隧道氧化物層圖形14上形成第一導(dǎo)電層圖形16。第一導(dǎo)電層圖形16可以包括例如摻雜的多晶硅。另外，第一導(dǎo)電層圖形16可以包括金屬或金屬氮化物?？梢杂糜诘谝粚?dǎo)電層圖形16的金屬和金屬氮化物的例子包括鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鉑(Pt)、銅(Cu)、氮化鎢(WN)、氮化鈦(TiN)以及氮化鉭(TaN)。這些材料可以單獨(dú)使用或組合使用。通過(guò)構(gòu)圖通過(guò)熱分解工藝在襯底10上形成的導(dǎo)電層，在隧道氧化物層圖形14上形成第一導(dǎo)電層圖形16。
在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中，可以使用兩個(gè)操作在襯底10上形成第一導(dǎo)電層。在第一操作中，在襯底10上形成多晶硅膜。在第二操作中雜質(zhì)被摻雜到多晶硅膜中。當(dāng)通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積工藝形成多晶硅膜時(shí)，薄膜可能不具有合符需要的電性能。由此，可以通過(guò)熱分解工藝在襯底10上形成多晶硅膜，以便第一導(dǎo)電層圖形16具有希望的電性能。
在熱分解工藝中，可以在加載襯底10的熔爐中熱分解包括硅烷(SiH4)的氣體，由此在襯底10上形成多晶硅膜。用于形成第一多晶硅膜的氣體可以包括純硅烷氣體或用氮?dú)庀♂尩墓柰闅怏w。稀釋的硅烷氣體可以包括約20至約30重量百分?jǐn)?shù)的硅烷。在第一操作中，當(dāng)在低于約500℃的溫度下形成多晶硅膜時(shí)，第一多晶硅膜的形成速率可能比較慢。在第一操作中，當(dāng)在高于約650℃的溫度下形成多晶硅膜時(shí)，包括硅烷的氣體可能被迅速地消耗，以致可能降低第一多晶硅膜的均勻性。因此，在第一操作中在約500至約650℃的溫度下形成多晶硅膜可能是有利的。此外，當(dāng)在約500至約650℃的溫度下形成多晶硅膜時(shí)，在約25至約150Pa的壓力下可以加速多晶硅膜的形成速率。
摻雜雜質(zhì)到多晶硅膜中的第二操作可以包括擴(kuò)散工序、離子注入工序或就地?fù)诫s工序。雜質(zhì)可以包括，例如磷(P)、砷(As)、硼(B)或銦(In)。例如，當(dāng)?shù)谝粬烹姌O18包括具有P型的第一導(dǎo)電層圖形16時(shí)，磷離子可以被摻雜到多晶硅膜中。當(dāng)?shù)谝粬烹姌O18包括具有N型的第一導(dǎo)電層圖形16時(shí)，硼離子可以被摻雜到多晶硅膜中。
在本發(fā)明的再一示例性實(shí)施例中，第一柵電極18的第一導(dǎo)電層圖形16可以具有單個(gè)薄膜結(jié)構(gòu)。因此，可以有效地形成第一導(dǎo)電層圖形16，而不考慮其間隙-填充余量。在某些這種實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層圖形16可以具有約700至約1,500的厚度。在某些實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層圖形16的厚度可以在約800至約1,500的范圍內(nèi)。在又一實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層圖形16可以具有約800至約1.200的厚度。在又一實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層圖形16可以具有約1,000的厚度。因?yàn)樵诤罄m(xù)工序中可以減小第一導(dǎo)電層圖形16的厚度，因此第一導(dǎo)電層圖形16可以形成至足夠的初始厚度，以在后續(xù)工序執(zhí)行之后，保證希望的最終厚度。
在第一導(dǎo)電層圖形16的側(cè)壁上形成隔片17。因此，第一柵電極18包括第一導(dǎo)電層圖形16和隔片17。隔片17可以包括基本上等于第一導(dǎo)電層圖形16的導(dǎo)電材料的導(dǎo)電材料，亦即，隔片17可以包括摻雜的多晶硅、金屬或金屬氮化物?？梢杂糜诟羝?7的金屬或金屬氮化物的例子包括鎢、鈦、鉭、鋁、鉑、銅、氮化鎢、氮化鈦以及氮化鉭。這些材料可以單獨(dú)使用或組合使用。
在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中，通過(guò)部分地刻蝕在襯底10上形成的多晶硅膜形成隔片，以覆蓋導(dǎo)電層圖形16和隔離區(qū)12。可以通過(guò)熱分解工藝在襯底10上形成多晶硅膜。可以通過(guò)兩個(gè)操作形成隔片17，該兩個(gè)操作基本上等于如上所述的制造第一導(dǎo)電層圖形16中使用的那些操作。隔片17設(shè)置在除將形成凹槽之外的隔離區(qū)12的上部12a上，該區(qū)域留下被隔片17露出。因此，隔片17可以用作用于通過(guò)部分地刻蝕隔離區(qū)12在隔離區(qū)12的上部12a形成凹槽的刻蝕掩模。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電層圖形16包括金屬或金屬氮化物代替摻雜的多晶硅時(shí)，隔片17也可以包括相同的金屬或金屬氮化物，即，第一導(dǎo)電層圖形16和隔片17可以包括相同的材料。
在第一導(dǎo)電層圖形16和隔離區(qū)12上形成介質(zhì)層20，具體，在第一導(dǎo)電層圖形16、隔片17和隔離區(qū)12的凹槽上。介質(zhì)層20與隔離區(qū)12中的凹槽的側(cè)壁和底表面一致。介質(zhì)層20可以包括氧化物-氮化物-氧化物膜或金屬氧化物膜。因?yàn)榻橘|(zhì)層20覆蓋在隔離區(qū)12的上部12a形成的凹槽，因此介質(zhì)層20可以具有大于常規(guī)介質(zhì)層的表面積。因此，在非易失性存儲(chǔ)器如快閃存儲(chǔ)器中使用時(shí)可以增加介質(zhì)層20的耦合常數(shù)。
在介質(zhì)層22上形成第二柵電極22，填充隔離區(qū)12中的凹槽。第二柵電極22也填充第一柵電極18之間的間隙。第二柵電極22可以包括基本上等于用于第一導(dǎo)電層圖形16的導(dǎo)電材料的導(dǎo)電材料，即，第二柵電極22可以包括摻雜的多晶硅、金屬或金屬氮化物。例如，第二柵電極22可以包括通過(guò)熱分解工藝形成的摻雜多晶硅?？梢酝ㄟ^(guò)兩個(gè)操作形成第二柵電極22，該兩個(gè)操作基本上等于用于形成第一導(dǎo)電層圖形16的那些操作。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電層圖形16包括金屬或金屬氮化物代替摻雜的多晶硅時(shí)，第二柵電極22也可以包括金屬或金屬氮化物，即，第一導(dǎo)電層圖形16和第二柵電極22可以包括基本上相同的材料。
在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件包括第一柵電極18、介質(zhì)層20和第二柵電極22。當(dāng)?shù)谝缓偷诙烹姌O18和22分別對(duì)應(yīng)于浮柵和控制柵時(shí)，因此半導(dǎo)體器件對(duì)應(yīng)于快閃存儲(chǔ)器。在該快閃存儲(chǔ)器中，介質(zhì)層20具有比較大的表面面積，以及因?yàn)楦虐ǜ羝?7和隔離區(qū)12包括凹槽，所以可以減小浮柵之間的電子干擾。此外，因?yàn)楦诺牡谝粚?dǎo)電層圖形16具有單個(gè)薄膜結(jié)構(gòu)，所以可以容易地形成第一導(dǎo)電層圖形16，而不在其中產(chǎn)生空隙和考慮其間隙-填充余量。此外，因?yàn)楦虐ǜ羝?，所以可以有效地增加快閃存儲(chǔ)器的單元區(qū)的面積。結(jié)果，快閃存儲(chǔ)器器件可以具有改進(jìn)的電性能。
圖2至9是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例用于制造半導(dǎo)體器件的操作的剖面圖。參考圖2，在半導(dǎo)體襯底100如硅襯底或SOI襯底上形成隧道氧化物層105。隧道氧化物層105覆蓋襯底100的全部表面?？梢允褂醚趸锶缪趸栊纬伤淼姥趸飳?05?？梢酝ㄟ^(guò)熱氧化工藝在襯底100上形成隧道氧化物層105，隧道氧化物層105具有約100的厚度。因?yàn)樵谛纬筛綦x區(qū)122a(參見圖5)之前在襯底100上均勻地形成隧道氧化物層105，所以在襯底100的隔離區(qū)122和有源區(qū)之間的邊界處隧道氧化物層105可以具有足夠的厚度，而不減薄隧道氧化物層105。
在隧道氧化物層105上形成第一導(dǎo)電層110，例如，多晶硅膜、金屬膜或金屬氮化物膜。例如，第一導(dǎo)電層110可以包括鎢膜、鈦膜、鉭膜、鋁膜、鉑膜、銅膜、氮化鎢膜、氮化鈦膜或氮化鉭膜。這些材料可以單獨(dú)使用或組合使用。
由多晶硅形成的第一導(dǎo)電層110可以具有約1,200的厚度。因?yàn)樵谶B續(xù)的刻蝕工序中可能消耗由多晶硅膜形成的、約200的第一導(dǎo)電層110，因此第一導(dǎo)電層110可以形成具有大于約1,000的初始厚度，例如，約1,200的初始厚度。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電層110具有約1,200的初始厚度時(shí)，在連續(xù)的刻蝕工序之后，第一導(dǎo)電層110可以具有約1,000的厚度。
在由多晶硅膜形成第一導(dǎo)電層110的過(guò)程中，可以使用兩個(gè)操作在隧道氧化物層105上形成第一導(dǎo)電層110。在第一操作中，在隧道氧化物層105上形成多晶硅膜，然后在第二操作中，雜質(zhì)被摻雜到第一多晶硅層中?？梢允褂脽岱纸夤に囘M(jìn)行第一操作。在第一操作中，純硅烷氣體可以被熱分解，以在約500至約650℃的溫度下，在熔爐中的襯底100上形成多晶硅膜。另外，包括約20至約30重量百分?jǐn)?shù)的硅烷的具有氮?dú)獾南┽尮柰闅怏w可以被熱分解，以在約500至約650℃的溫度下，在熔爐中的隧道氧化物層105上形成多晶硅膜。此外，加載襯底100的熔爐可以具有約25Pa至約150Pa的壓力。
第二操作可以使用離子注入工藝來(lái)執(zhí)行。因?yàn)榭梢栽诔浞值偷臏囟认聢?zhí)行離子注入工藝，在熱分解工藝之后可以有利地執(zhí)行離子注入工藝。另外，可以使用將摻雜雜質(zhì)到多晶硅膜中的擴(kuò)散工藝或就地?fù)诫s工藝進(jìn)行第二操作。
在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中，包括第一多晶硅膜的第一導(dǎo)電層110可以具有單個(gè)薄膜結(jié)構(gòu)，具有約1,200的厚度。第一導(dǎo)電層110可以被構(gòu)圖，以由此形成第一導(dǎo)電層圖形110a(參見圖3)。如果第一導(dǎo)電層110具有單個(gè)薄膜結(jié)構(gòu)，那么可以在隧道氧化物層105上形成第一導(dǎo)電層110，而不考慮其間隙-填充余量。另外，第一導(dǎo)電層110可以具有在其中不產(chǎn)生空隙的致密結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參考圖2，在第一導(dǎo)電層110上形成硬掩模層115。在用于在襯底100的表面中形成溝槽120(參見圖3)的連續(xù)刻蝕工序中硬掩模層115用作刻蝕掩模?？梢允褂玫镄纬捎惭谀?15。如，氮化硅或氧化物如中溫氧化物(MTO)。另外，硬掩模層115可以具有多層結(jié)構(gòu)，其中在第一導(dǎo)電層110上順序地形成氮化硅膜和MTO膜。
在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中，可以在硬掩模層115上形成抗反射層(ARL)，以保證后續(xù)光刻工藝中的工藝余量。ARL可以由氮氧化物如氮氧化硅形成。
參考圖3，硬掩模層115、第一導(dǎo)電層110和隧道氧化物層105被部分地刻蝕，以由此在襯底100上形成圖形結(jié)構(gòu)117。圖形結(jié)構(gòu)117包括隧道氧化物層圖形105a、第一導(dǎo)電層圖形110a和硬掩模層圖形115a。第一導(dǎo)電層圖形110a可以包括多晶硅膜圖形。圖形結(jié)構(gòu)117露出部分襯底100。在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中，硬掩模層圖形115a可以包括氮化硅膜圖形和MTO薄膜圖形。
在圖形結(jié)構(gòu)117、隧道氧化物層圖形105a的形成過(guò)程中，使用光刻工藝形成第一導(dǎo)電層圖形110a和硬掩模層圖形115a。在光刻工藝中，在硬掩模層115上形成光刻膠圖形之后，使用光刻膠圖形作為刻蝕掩模部分地刻蝕硬掩模層115、第一導(dǎo)電層110、隧道氧化物層105。在圖形結(jié)構(gòu)117形成之后，可以通過(guò)灰化工藝和/或剝離工藝從圖形結(jié)構(gòu)117除去光刻膠圖形。
使用圖形結(jié)構(gòu)117作為刻蝕掩模，部分地刻蝕襯底100的露出部分，由此在襯底100的露出部分處形成溝槽120。當(dāng)形成溝槽120時(shí)，用圖形結(jié)構(gòu)117覆蓋的部分襯底100被同時(shí)限定作為有源區(qū)。因此，因?yàn)樵谛纬蓤D形結(jié)構(gòu)117之后刻蝕襯底100的露出部分，所以溝槽120相對(duì)于圖形結(jié)構(gòu)117自對(duì)準(zhǔn)，即，通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)工藝形成溝槽120。因此，可以充分地保證用于形成溝槽120的工藝余量。
在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中，可以采用圖形結(jié)構(gòu)117的形成過(guò)程中使用的光刻膠圖形作為用于形成溝槽120的刻蝕掩模。當(dāng)使用光刻膠圖形作為刻蝕掩模時(shí)，在形成溝槽120之后從圖形結(jié)構(gòu)117除去該光刻膠圖形。
在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，溝槽120的側(cè)壁可以被氧化，以治愈對(duì)在刻蝕工序中產(chǎn)生的溝槽120的損壞。具體，可以在溝槽120的側(cè)壁上形成側(cè)壁氧化物膜，以便可以治愈對(duì)溝槽120的損壞。
參考圖4，在圖形結(jié)構(gòu)117上形成填充溝槽120的絕緣層之后，除去絕緣層的上部，直到露出圖形結(jié)構(gòu)117，因此形成填充溝槽120的溝槽結(jié)構(gòu)122。可以通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝、深腐蝕工藝或CMP和深腐蝕工藝的組合部分地除去絕緣層。溝槽結(jié)構(gòu)也填充圖形結(jié)構(gòu)117之間的間隙。可以使用絕緣材料如氧化物形成溝槽結(jié)構(gòu)122。例如，溝槽結(jié)構(gòu)122可以包括使用高-等離子體化學(xué)氣相淀積工藝(HDP-CVD)形成的氧化物。HDP-CVD氧化物可以具有良好的流動(dòng)性，以便溝槽結(jié)構(gòu)122可以完全地填充圖形結(jié)構(gòu)117之間的溝槽120和間隙。
參考圖5，通過(guò)刻蝕工序部分地除去溝槽結(jié)構(gòu)122，以在溝槽120中形成隔離區(qū)122a。隔離區(qū)122a具有略微地大于溝槽120深度的高度。在用于形成隔離區(qū)122a的刻蝕工序中，可以使用在溝槽結(jié)構(gòu)122和硬掩模層圖形115a之間具有刻蝕選擇率的蝕刻液，以便溝槽結(jié)構(gòu)122的上部被除去，而不顯著的刻蝕硬掩模層圖形115a。例如，當(dāng)硬掩模層圖形115a包括由HDP-CVD氧化物制成的氮化硅和溝槽結(jié)構(gòu)時(shí)，為了有選擇地刻蝕溝槽結(jié)構(gòu)122可以采用包括氫氟酸的蝕刻液。
當(dāng)隔離區(qū)122a的上表面充分地低于隧道氧化物層圖形105a的上表面時(shí)，在用于形成凹槽124和/或隔片125a(參見圖7)的后續(xù)刻蝕工序中有源區(qū)可能被損壞。通過(guò)精確控制溝槽結(jié)構(gòu)122的刻蝕速率，隔離區(qū)22a可以形成具有充分地高于或至少等于隧道氧化物層圖形105a的上表面的上表面。
參考圖6，第二導(dǎo)電層125可以包括在圖形結(jié)構(gòu)117和隔離區(qū)122a上形成多晶硅膜?？梢酝ㄟ^(guò)基本上等于用于形成第一導(dǎo)電層110的工藝形成第二導(dǎo)電層125，除其厚度之外。具體，可以使用如上所述的兩個(gè)操作形成第二導(dǎo)電層125。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電層110包括金屬膜或金屬氮化物膜時(shí)，第二導(dǎo)電層125也可以包括金屬膜或金屬氮化物膜。亦即，第一和第二導(dǎo)電層110和125可以包括基本上相同的材料。
參考圖7，可以通過(guò)各向異性刻蝕工藝部分地除去第二導(dǎo)電層125，由此在圖形結(jié)構(gòu)117的側(cè)壁上形成隔片125a?？梢允褂迷诘诙?dǎo)電層125和硬掩模層圖形115a之間具有刻蝕選擇率的刻蝕氣體或蝕刻液各向異性地刻蝕第二導(dǎo)電層125。隔片125a對(duì)應(yīng)于第二導(dǎo)電層125的剩余部分。隔片125a具有充分地低于圖形結(jié)構(gòu)117的高度。當(dāng)在圖形結(jié)構(gòu)117的側(cè)壁上形成隔片125a時(shí)，隔離區(qū)122a的上部被露出。
隔離區(qū)122a的露出上部被部分地刻蝕，以形成凹槽124。具體，使用在隔離區(qū)122a和硬掩模層圖形115a之間具有刻蝕選擇率的蝕刻液部分地刻蝕隔離區(qū)122a的露出上部。因此，在隔離區(qū)122a的露出上部形成凹槽124。當(dāng)凹槽具有大于約300的深度時(shí)。在用于形成凹槽124的刻蝕工序中，硬掩模層圖形115a不能充分地保護(hù)隔離區(qū)122a。當(dāng)凹槽具有小于約200a的深度時(shí)。不能有效地限制浮柵之間的電子干擾。為了避免這些問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整隔離區(qū)122a的刻蝕速率，隔離區(qū)122a的凹槽124可以具有約200至約300的深度。
在本發(fā)明的再一示例性實(shí)施例中，可以在隔離區(qū)122a的上部形成凹槽124。具體，在形成隔片125a之后，除去硬掩模層圖形115a。在設(shè)置硬掩模層圖形115a的第一導(dǎo)電層圖形110a上的位置形成光刻膠圖形。接著，使用光刻膠圖形作為刻蝕掩模，部分地刻蝕隔離區(qū)122a的上部，由此在隔離區(qū)122a的上部形成凹槽124。這里，隔片125a具有充分地高于圖形結(jié)構(gòu)117的高度。
參考圖8，硬掩模層圖形115a被除去，以露出第一導(dǎo)電層圖形110a。當(dāng)硬掩模層圖形115a被刻蝕時(shí)，可以部分地除去第一導(dǎo)電層圖形110a。盡管第一導(dǎo)電層圖形110a可以被部分地除去，但是如果第一導(dǎo)電層圖形110a具有約1,200的初始厚度，那么在硬掩模層圖形115a被除去之后，第一導(dǎo)電層圖形110a仍然可以具有約1,000的厚度。
在硬掩模層圖形115a被除去之后，在襯底100上形成包括第一導(dǎo)電層圖形110a和隔片125a的第一柵電極130。
在本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層圖形11Oa具有單個(gè)薄膜多晶硅結(jié)構(gòu)，以便第一導(dǎo)電層圖形110a可以具有致密結(jié)構(gòu)。此外，因?yàn)樵诘谝粚?dǎo)電層圖形110a的側(cè)壁上形成隔片125a，所以在用于形成第一柵電極130的刻蝕工序中通過(guò)隔片125a可以增加半導(dǎo)體器件的單元區(qū)和充分地保護(hù)襯底100的有源區(qū)。結(jié)果，具有第一導(dǎo)電層圖形110a和隔片125a的第一柵電極130可以具有良好的電性能。此外，具有凹槽124的隔離區(qū)122a可以有效地減小第一柵電極130之間的電子干擾，以及凹槽124也可以增加隔離區(qū)122a的表面面積。因此，半導(dǎo)體器件可以具有高耦合常數(shù)，因?yàn)樵诰哂性黾拥谋砻婷娣e的隔離區(qū)122a上形成介質(zhì)層140(參見圖9)。
參考圖9，在第一柵電極130和隔離區(qū)122a上形成介質(zhì)層140，亦即，在第一導(dǎo)電層圖形110a、隔片125a和隔離區(qū)122a上形成介質(zhì)層140。介質(zhì)層140可以包括氧化物-氮化物-氧化物膜或金屬氧化物薄膜。另外，介質(zhì)層140可以包括具有高介電常數(shù)的金屬氧化物膜，例如，氧化鉿或氧化鈦。可以使用原子層淀積(ALD)工藝形成金屬氧化物膜。
在介質(zhì)層140上形成第三導(dǎo)電層150，以填充凹槽124和第一柵電極130之間的間隙。第三導(dǎo)電層150可以基本上等于第一導(dǎo)電層110，除其厚度之外。例如，第三導(dǎo)電層150可以包括基本上等于第一導(dǎo)電層110使用的多晶硅膜的多晶硅膜。另外，第三導(dǎo)電層150可以包括等于第一導(dǎo)電層110使用的金屬膜或金屬氮化物膜。可以使用基本上等于用于形成第一導(dǎo)電層110的如上所述的兩個(gè)操作由多晶硅形成第三導(dǎo)電層150。
介質(zhì)層140和第三導(dǎo)電層150被順序地刻蝕，以形成介質(zhì)層圖形和第二柵電極。當(dāng)?shù)谌龑?dǎo)電層150被部分地刻蝕時(shí)，第二柵電極包括第三導(dǎo)電層圖形，如多晶硅膜圖形。結(jié)果，在襯底100上形成包括第一柵電極130、介質(zhì)層圖形和第二柵電極的半導(dǎo)體器件如快閃存儲(chǔ)器。這里，第一柵電極130和第二柵電極分別對(duì)應(yīng)于浮柵和控制柵。
根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例，在形成隔離區(qū)之前形成隧道氧化物層，以便在用于形成半導(dǎo)體器件的連續(xù)工序中可以有效地防止隧道氧化物層的減薄。此外，因?yàn)樽詫?duì)準(zhǔn)先前形成的第一柵電極形成溝槽，因此可以充分地保證用于形成溝槽的工藝余量。此外，因?yàn)闁烹姌O的導(dǎo)電層圖形可以具有單個(gè)薄膜結(jié)構(gòu)，所以可以容易地形成第一柵電極，而不在其中產(chǎn)生空隙，以及考慮其間隙-填充余量。
根據(jù)本發(fā)明的再一示例性實(shí)施例，第一柵電極包括隔片，以便半導(dǎo)體器件的單元區(qū)的面積可以更大。在用于形成半導(dǎo)體器件的后續(xù)刻蝕工序中，隔片也可以有效地減小對(duì)有源區(qū)的損壞。另外，因?yàn)楦綦x區(qū)在其上具有凹槽，因此可以減小和/或防止第一柵電極之間產(chǎn)生的電子干擾，以及在隔離區(qū)上形成的介質(zhì)層可以具有增加的表面面積。結(jié)果，半導(dǎo)體器件可以具有改進(jìn)的電性能。
上文是本發(fā)明的圖例，不認(rèn)為是其限制。盡管本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例已經(jīng)被描述，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解在不顯著地脫離本發(fā)明的新穎性教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的條件下，在示例性實(shí)施例中的許多改進(jìn)是可能的。由此，所有這種改進(jìn)確定為包括在如下權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求書中，裝置-加-功能條款打算覆蓋在此描述的結(jié)構(gòu)，執(zhí)行敘述的功能以及不僅結(jié)構(gòu)等效而且等效結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)當(dāng)理解上文是本發(fā)明的圖例，不被允許認(rèn)為是限于公開的具體實(shí)施例，公開的實(shí)施例改進(jìn)和其他實(shí)施例都確定為包括在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本發(fā)明被以下權(quán)利要求所定義，權(quán)利要求的等價(jià)物將包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括設(shè)置在襯底內(nèi)的溝槽中以及在其中具有凹槽的隔離區(qū)；鄰近隔離區(qū)的襯底上的隧道氧化物層圖形；設(shè)置在隧道氧化物層圖形上以及在鄰近凹槽的部分隔離區(qū)上延伸的第一柵電極；設(shè)置在第一柵電極上的介質(zhì)層；以及設(shè)置在介質(zhì)層上并延伸到隔離區(qū)內(nèi)的凹槽中的第二柵電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中第一柵電極包括設(shè)置在隧道氧化物層圖形上的導(dǎo)電層圖形；以及設(shè)置在鄰近隔離區(qū)中的凹槽的第一導(dǎo)電層圖形的側(cè)壁上的導(dǎo)電隔片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的器件，其中隧道氧化物層圖形具有約10至約500的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的器件，其中導(dǎo)電層圖形具有約700至約1.500的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的器件，其中凹槽具有約200至約300的深度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的器件其中隧道氧化物層圖形具有約10至約500的厚度；其中導(dǎo)電層圖形具有約700至約1,500的厚度；以及其中凹槽具有約200至約300的深度。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的器件，其中每個(gè)導(dǎo)電層、導(dǎo)電隔片和第二柵電極包括摻雜的多晶硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的器件，其中介質(zhì)層包括氧化物-氮化物-氧化物膜或金屬氧化物膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的器件，其中介質(zhì)層與第一柵電極和隔離區(qū)中的凹槽一致。
10.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括在襯底上形成隧道氧化物層；在隧道氧化物層上形成導(dǎo)電層；除去部分導(dǎo)電層、隧道氧化物層和襯底，以在襯底上形成包括隧道氧化物層圖形和導(dǎo)電層圖形的圖形結(jié)構(gòu)和在鄰近圖形結(jié)構(gòu)的襯底中形成溝槽；在溝槽中形成隔離區(qū)；在第一導(dǎo)電層圖形的側(cè)壁上和隔離區(qū)上形成導(dǎo)電隔片，以形成包括導(dǎo)電層圖形和導(dǎo)電隔片的第一柵電極；在鄰近隔片的隔離區(qū)中形成凹槽；在第一柵電極上形成介質(zhì)層；以及在介質(zhì)層上形成第二柵電極，第二柵電極延伸到隔離區(qū)內(nèi)的凹槽中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中形成隧道氧化物層包括熱氧化襯底，以制造具有約10至約500厚度的隧道氧化物層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中形成導(dǎo)電層包括通過(guò)熱分解工藝形成導(dǎo)電層，以制造具有約700至約1,500厚度的導(dǎo)電層。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中每個(gè)第一柵電極和第二柵電極包括摻雜的多晶硅。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中使用熱分解工藝形成導(dǎo)電層、隔片和第二柵電極每一個(gè)，之后進(jìn)行雜質(zhì)摻雜工序。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中在約500℃至約650℃的溫度下和約25pa至約150Pa的壓力下執(zhí)行熱分解工序。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中使用純硅烷氣體或用氮?dú)庀♂尩墓柰闅怏w執(zhí)行熱分解工序，其中稀釋的硅烷氣體包括約20重量百分?jǐn)?shù)至約30重量百分?jǐn)?shù)的硅烷。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的方法其中形成導(dǎo)電層包括形成第一導(dǎo)電層；其中在第一導(dǎo)電層上形成硬掩模層之前，除去部分導(dǎo)電層、隧道氧化物層和襯底，以在襯底上形成包括隧道氧化物層圖形和導(dǎo)電層圖形的圖形結(jié)構(gòu)和在鄰近圖形結(jié)構(gòu)的襯底中形成溝槽；其中除去部分導(dǎo)電層、隧道氧化物層和襯底，以在襯底上形成包括隧道氧化物層圖形和導(dǎo)電層圖形的圖形結(jié)構(gòu)和在鄰近圖形結(jié)構(gòu)的襯底中形成溝槽包括除去部分硬掩模層、導(dǎo)電層、隧道氧化物層和襯底，以在隧道氧化物層圖形和導(dǎo)電層圖形上形成包括硬掩模層圖形的圖形結(jié)構(gòu)；其中形成導(dǎo)電隔片包括在圖形結(jié)構(gòu)和隔離區(qū)上形成第二導(dǎo)電層；以及用在硬掩模層圖形和第二導(dǎo)電層之間具有刻蝕選擇率的蝕刻劑刻蝕，以形成導(dǎo)電隔片。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中在鄰近隔片隔離區(qū)中形成凹槽包括利用在隔離區(qū)和硬掩模層圖形之間具有刻蝕選擇率的蝕刻劑刻蝕。
19.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中凹槽具有約200至約300的深度。
20.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中介質(zhì)層包括氧化物-氮化物-氧化物膜或金屬氧化物膜。
21.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中介質(zhì)層與第一柵電極和隔離區(qū)中的凹槽一致。
22.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括在襯底上形成隧道氧化物層；在隧道氧化物層上形成多晶硅膜；除去部分隧道氧化物層和多晶硅膜，以在襯底上形成包括隧道氧化物層圖形和多晶硅膜圖形的圖形結(jié)構(gòu)；在鄰近圖形結(jié)構(gòu)的襯底中形成溝槽；在溝槽中形成隔離區(qū)；在第一多晶硅層圖形的側(cè)壁上形成多晶硅隔片，以形成包括第一多晶硅層圖形和多晶硅隔片的第一多晶硅柵電極；在鄰近隔片的隔離區(qū)中形成凹槽；在第一多晶硅柵電極和隔離區(qū)上形成介質(zhì)層；以及在介質(zhì)層上形成第二多晶硅柵電極，第二多晶硅柵電極延伸到隔離區(qū)內(nèi)的凹槽中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中形成隧道形成層包括通過(guò)熱氧化工藝形成隧道氧化物層至約10至約500的厚度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中第一多晶硅膜具有約700至約1,500的厚度。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中使用熱分解工藝形成第一多晶硅膜、第二多晶硅膜和第三多晶硅膜的每一個(gè)，之后進(jìn)行雜質(zhì)摻雜工序。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中在約500℃至約650℃的溫度和約25Pa至約150Pa的壓力下進(jìn)行熱分解工序。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中使用純硅烷氣體或用氮?dú)庀♂尩墓柰闅怏w執(zhí)行熱分解工藝，其中稀釋的硅烷氣體包括約20重量百分?jǐn)?shù)至約30重量百分?jǐn)?shù)的硅烷。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中雜質(zhì)摻雜工序包括擴(kuò)散工序、離子注入工序或就地?fù)诫s工序。
29.根據(jù)權(quán)利要求22的方法其中形成多晶硅膜包括形成第一多晶硅膜；其中在第一多晶硅膜上形成硬掩模層之前，除去部分隧道氧化物層和多晶硅膜，以在襯底上形成包括氧化物層圖形和多晶硅膜圖形的圖形結(jié)構(gòu)；其中除去部分隧道氧化物層和多晶硅膜，以在襯底上形成包括隧道氧化物層圖形和多晶硅膜圖形的圖形結(jié)構(gòu)包括除去部分硬掩模層、隧道氧化物層和多晶硅膜，以在隧道氧化物層圖形和多晶硅膜圖形上形成包括硬掩模層圖形的圖形結(jié)構(gòu)；以及其中在第一多晶硅層圖形的側(cè)壁上形成多晶硅隔片以形成包括第一多晶硅層圖形和多晶硅隔片的第一多晶硅柵電極包括在圖形結(jié)構(gòu)和隔離區(qū)上形成第二多晶硅膜；以及通過(guò)使用在第二多晶硅膜和硬掩模層圖形之間具有刻蝕選擇率的蝕刻液刻蝕第二多晶硅膜，形成多晶硅隔片。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中在鄰近多晶硅隔片的隔離區(qū)中形成凹槽包括使用在隔離區(qū)和硬掩模層圖形之間具有刻蝕選擇率的蝕刻液刻蝕隔離區(qū)。
31.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中凹槽具有約200至約300的深度。
32.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中介質(zhì)層包括氧化物-氮化物-氧化物膜或金屬氧化物膜。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件如快閃存儲(chǔ)器，包括在襯底內(nèi)的溝槽中設(shè)置的隔離區(qū)以及在其中具有凹槽。該器件也包括鄰近隔離區(qū)的襯底上的隧道氧化物層圖形，以及設(shè)置在隧道氧化物層圖形上的第一柵電極，第一柵電極在鄰近凹槽的部分隔離區(qū)上延伸。該器件還包括設(shè)置在第一柵電極上的介質(zhì)層和設(shè)置在介質(zhì)層上并延伸到隔離區(qū)內(nèi)的凹槽中的第二柵電極。第一柵電極可以包括在隧道氧化物層圖形上設(shè)置的導(dǎo)電層圖形和在鄰近隔離區(qū)中的凹槽的第一導(dǎo)電層圖形的側(cè)壁上設(shè)置的導(dǎo)電隔片。
文檔編號(hào)H01L21/283GK1725515SQ200510085970
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
發(fā)明者權(quán)成云, 黃在晟 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社