Sonos存儲器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種SONOS (閃存存儲器)存儲器。本 發(fā)明還涉及一種SONOS存儲器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的2管單元的存儲器結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括:襯底1、0N0層2、存儲管多晶硅 柵、選擇管柵氧化層5、選擇管多晶硅柵6、存儲管柵上氮化硅、側(cè)墻8、輕摻雜漏區(qū)9、源漏注 入?yún)^(qū)10、接觸孔11和層間氧化層12。
[0003] 根據(jù)圖1所示的現(xiàn)有的2管單元的存儲器結(jié)構(gòu)，可以看出在存儲管與選擇管之間留 有一定的距離作為隔離，其存在缺點是會增加存儲陣列的面積，不利于提高集成度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種SONOS存儲器，能夠大大縮減存儲陣列的面 積;為此，本發(fā)明還要提供一種所述SONOS存儲器的制造方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的SONOS存儲器，包括：
[0006] -硅襯底，在該硅襯底上分別形成有存儲管和選擇管，所述存儲管和選擇管之間 由位于存儲管兩側(cè)端形成的多晶硅間氮化硅隔離;在所述存儲管和選擇管的側(cè)端分別形成 有側(cè)墻;在所述存儲管和選擇管的上端形成有層間氧化層，在所述側(cè)墻的側(cè)端分別形成有 接觸孔；
[0007] 所述存儲管采用0N0(oxide-nitride-〇xide氧化層-氮化層-氧化層)層結(jié)構(gòu);在該 ONO層結(jié)構(gòu)的上端形成有存儲管多晶硅柵，位于存儲管多晶硅柵的上端形成有存儲管柵上 氮化娃層；
[0008] 所述選擇管包括在硅襯底上形成的選擇管柵氧化層，位于該選擇管柵氧化層上端 的選擇管多晶硅柵；
[0009] 在所述選擇管一側(cè)的側(cè)墻下端位于硅襯底內(nèi)形成有輕摻雜漏區(qū)，位于接觸孔的下 端硅襯底內(nèi)形成有源漏注入?yún)^(qū)。
[0010]所述SONOS存儲器的制造方法，包括如下步驟：
[0011] 步驟1、在硅襯底上淀積存儲管的ONO層；
[0012] 步驟2、在所述ONO層上依次淀積一層第一多晶硅和一層氮化硅；
[0013] 步驟3、刻蝕所述ONO層、第一多晶硅層和氮化硅層，形成存儲管多晶硅柵和位于其 上端的存儲管柵上氮化硅層；
[0014] 步驟4、在所述硅襯底和存儲管柵上氮化硅層上淀積多晶硅間氮化硅，刻蝕該多晶 硅間氮化硅，形成位于存儲管多晶硅柵和存儲管柵上氮化硅層兩側(cè)端的多晶硅間氮化硅 層；
[0015] 步驟5、在所述硅襯底上生長一層選擇管柵氧化層；
[0016] 步驟6、在所述選擇管柵氧化層上端淀積一層第二多晶硅層；
[0017] 步驟7、進(jìn)行第一次第二多晶硅層刻蝕，在相鄰兩個存儲管之間形成窗口，但相鄰 兩個存儲管之間的第二多晶硅層不完全去除；
[0018] 步驟8、進(jìn)行第二次所述第二多晶硅層刻蝕，形成選擇管多晶硅柵；
[0019] 步驟9、在相鄰兩個選擇管之間進(jìn)行輕摻雜漏注入，形成位于硅襯底內(nèi)的輕摻雜漏 區(qū)；
[0020] 步驟10、去除多余的選擇管柵氧化層，在所述存儲管和選擇管的側(cè)端進(jìn)行氮化硅 淀積并刻蝕，形成位于存儲管和選擇管側(cè)端的側(cè)墻；
[0021] 步驟11、在相鄰兩個選擇管側(cè)墻之間進(jìn)行源漏注入，形成位于硅襯底內(nèi)的源漏注 入?yún)^(qū)；
[0022] 步驟12、在存儲管和選擇管及硅襯底上端淀積層間氧化層，并對層間氧化層進(jìn)行 化學(xué)機(jī)械拋光；
[0023] 步驟13、刻蝕所述層間氧化層，在相鄰兩個存儲管之間和相鄰兩個選擇管之間分 別形成接觸孔；
[0024]步驟14、在所述接觸孔內(nèi)進(jìn)行鎢淀積，填滿接觸孔，然后進(jìn)行鎢的化學(xué)機(jī)械拋光。 [0025]本發(fā)明通過一層氮化層來代替此距離從而實現(xiàn)隔離作用，這樣能夠大大的縮減存 儲陣列的面積。在〇.13μπι節(jié)點的設(shè)計規(guī)則，每位存儲單元的面積可以做到0.15平方微米甚 至更小。
【附圖說明】
[0026] 下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
[0027] 圖1是現(xiàn)有的2管單元的存儲器結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖2是所述SONOS存儲器結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖3是圖2所示SONOS存儲器剖面示意圖；
[0030]圖4-16是所述SONOS存儲器制造方法流程圖。
【具體實施方式】
[0031]結(jié)合圖2所示，在下面的實施例中，所述SONOS存儲器是一種新型的二比特三維浮 柵結(jié)構(gòu)的閃存存儲器，其包括:一娃襯底1，在該娃襯底1上分別形成有存儲管和選擇管。
[0032] 所述存儲管采用ONO層2結(jié)構(gòu)。該ONO層2從下到上，依次為1〇-25真的氧化層， 50-200Λ的氮化層，30- IOOA的氧化層。該ONO層2結(jié)構(gòu)的上端形成有存儲管多晶硅柵3，厚 度力1000-3000Λ。位于存儲管多晶硅柵3的上端形成有存儲管柵上氮化硅層7,其厚度為 500-3000 Λ。所述選擇管包括在硅襯底1上形成的選擇管柵氧化層5,位于該選擇管柵氧 化層5上端的選擇管多晶硅柵6;選擇管柵氧化層5為中壓氧化層，厚度為80-250 A。
[0033] 所述存儲管和選擇管之間由位于存儲管兩側(cè)端形成的多晶硅間氮化硅4隔離;在 所述存儲管和選擇管的側(cè)端分別形成有氮化硅側(cè)墻8,其厚度為0-200A。在所述存儲管和 選擇管的上端形成有層間氧化層12,在所述側(cè)墻8的側(cè)端分別形成有接觸孔11。在所述選擇 管一側(cè)的側(cè)墻下端位于硅襯底1內(nèi)形成有輕摻雜漏區(qū)9,位于接觸孔的下端硅襯底內(nèi)形成有 源漏注入?yún)^(qū)10。
[0034] 參見圖3，相鄰兩個存儲單元背靠背放置，兩個選擇管共用一個接觸孔11，兩個存 儲管共用一個接觸孔11。
[0035] 所述SONOS存儲器的制造方法，在下面的實施例中，包括如下步驟：
[0036]步驟1、結(jié)合圖4所示，在硅襯底1上淀積存儲管的ONO層2;該ONO層2淀積從下到上 依次為:17A的氧化層，:MOA的氮化層，50久的氧化層。
[0037] 步驟2、結(jié)合圖5所示，在所述ONO層2上依次淀積一第一層多晶硅3 (厚度1800A)和 一層氮化硅7(厚度]500 Λ)。
[0038] 步驟3、結(jié)合圖6所示，刻蝕所述ONO層2、第一多晶硅層3和氮化硅層7，形成存儲管 多晶硅柵3和位于其上端的存儲管柵上氮化硅層7。
[0039] 步驟4