CN101800198A - 晶体硅存储器制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶体硅存储器制作方法，包括以下步骤：在衬底上依次生长衬垫氧化层和纳米晶体硅层；在所述纳米晶体硅层上依次生长顶部氧化层和氮化硅层；进行刻蚀处理，使得所述衬底露出第一区域和第二区域；在所述第一区域生长高压栅氧层；去除所述氮化硅层；在所述第二区域生长低压栅氧层；生长晶体硅层并进行刻蚀处理，使得所述高压栅氧层、所述顶部氧化层和所述低压栅氧层上的所述晶体硅层之间相互隔离，本发明晶体硅存储器制作方法简化了制作晶体硅存储器的流程，节约了时间和成本。

Description

晶体硅存储器制作方法
技术领域
本发明涉及一种半导体工艺，且特别涉及一种晶体硅存储器制作方法。
背景技术
闪存以其便捷，存储密度高，可靠性好等优点成为非挥发性存储器中研究的热点。从二十世纪八十年代第一个闪存产品问世以来，随着技术的发展和各类电子产品对存储的需求，闪存被广泛用于手机，笔记本，掌上电脑和U盘等移动和通讯设备中，闪存为一种非易变性存储器，其运作原理是通过改变晶体管或存储单元的临界电压来控制门极通道的开关以达到存储数据的目的，使存储在存储器中的数据不会因电源中断而消失，而闪存为电可擦除且可编程的只读存储器的一种特殊结构。
如今闪存已经占据了非挥发性半导体存储器的大部分市场份额，成为发展最快的非挥发性半导体存储器，然而现有的闪存在迈向更高存储密度的时候，通过缩小器件尺寸来提高存储密度将会面临很大的挑战。然而现有的闪存在迈向更高存储密度的时候，由于受到编程电压的限制，通过缩小器件尺寸来提高存储密度将会面临很大的挑战，因而研制高存储密度的闪存是闪存技术发展的重要推动力。传统的闪存在迈向更高存储密度的时候，由于受到结构的限制，实现器件的编程电压进一步减小将会面临着很大的挑战。
一般而言，闪存为分栅结构或堆叠栅结构或两种结构的组合。分栅式闪存由于其特殊的结构，相比堆叠栅闪存在编程和擦除的时候都体现出其独特的性能优势，然而，目前的现有技术中，分栅式闪存相对于堆叠栅闪存多了一个字线从而使得芯片的面积增加，另外，即使是共享字线的分栅式闪存，需在源极或者漏极施加较大的编程电压(一般大于3V)才能实现对存储单元的编程，这就需要额外的在源极区域或者漏极区域增加高压管，从而导致芯片面积的增加，不利于闪存存储密度的进一步提高，此外，闪存存储器制作工艺中制作逻辑单元和存储单元均是分别制作，消耗了大量的时间和成本。
发明内容
为了克服现有技术中制作存储器过程过于繁杂的问题，本发明提供了一种方便制作存储器的方法。
为了实现上述目的，本发明提出一种晶体硅存储器制作方法，包括以下步骤：在衬底上依次生长衬垫氧化层和纳米晶体硅层；在所述纳米晶体硅层上依次生长顶部氧化层和氮化硅层；进行刻蚀处理，使得所述衬底露出第一区域和第二区域；在所述第一区域生长高压栅氧层；在所述第二区域生长低压栅氧层；去除所述氮化硅层；生长晶体硅层并进行刻蚀处理，使得所述高压栅氧层、所述顶部氧化层和所述低压栅氧层上的所述晶体硅层之间相互隔离。
可选的，所述纳米晶体硅层的厚度范围为10纳米至20纳米。
可选的，所述纳米晶体硅层的厚度为10纳米。
可选的，所述高压栅氧层的厚度范围为12纳米至18纳米。
可选的，所述高压栅氧层的厚度为15纳米。
可选的，所述低压栅氧层的厚度范围为5纳米至7纳米。
可选的，所述低压栅氧层的厚度为6纳米。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明晶体硅存储器制作方法具有以下优点：本发明晶体硅存储器制作方法同时制作存储器的逻辑单元和存储单元，从而简化了制作存储器的步骤，节约了时间和成本。
附图说明
图1为本发明晶体硅存储器制作方法的流程图；
图2至图7为本发明晶体硅存储器制作方法的详细制作图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明做进一步的说明。
首先，请参考图1，图1是本发明晶体硅存储器制作方法的流程图，从图上可以看出，本发明晶体硅存储器制作方法包括以下步骤：
步骤41：在衬底上依次生长衬垫氧化层和纳米晶体硅层，衬垫氧化层为氧化硅层，纳米晶体硅层的厚度范围为10纳米至20纳米，本实施例中采用的纳米晶体硅厚度为10纳米，详细过程请参考图2，图2中，在衬底10上依次生长氧化硅层11和纳米晶体硅层12，其中氧化硅层11起到隔离绝缘作用；
步骤42：在所述纳米晶体硅层上依次生长顶部氧化层和氮化硅层，顶部氧化层也为氧化硅层，氮化硅层主要在生长过程中起到保护衬底和纳米晶体硅层的作用，详细过程请参考图3，图3中，在纳米晶体硅层12上依次生长顶部氧化层13和氮化硅层14，氮化硅层14的厚度对于存储器来说无所谓，因为后期氮化硅层将被去除；
步骤43：进行刻蚀处理，使得所述衬底露出第一区域和第二区域，刻蚀方法为各向异性的干法刻蚀，为的是保持侧壁的陡直，刻蚀掉部分氮化硅层、顶部氧化层、纳米晶体硅层和衬底氧化层，如图4所示，图中中间剩余的部分是未被刻蚀的氮化硅层14、顶部氧化层13、纳米晶体硅层12和衬底氧化层11；
步骤44：在所述第一区域生长高压栅氧层，具体过程是先生长高压栅氧层，然后只保留第一区域的高压栅氧层，去除掉其他区域的高压栅氧层；
步骤45：去除所述氮化硅层，详细结构请参考图5，图5中，高压栅氧层15生长于衬底10的第一区域，同时氮化硅层已经被去除；
步骤46：在所述第二区域生长低压栅氧层，详细结构请参考图6，图6中，低压栅氧层16生长于衬底10的第二区域，从图上可以直观的看出，低压栅氧层的厚度要略小于高压栅氧层，这在实际操作中也是如此；
步骤47：生长晶体硅层并进行刻蚀处理，使得所述高压栅氧层、所述顶部氧化层和所述低压栅氧层上的所述晶体硅层之间相互隔离，详细结构请参考图7，图7中，晶体硅层分别位于高压栅氧层16、顶部氧化层13和低压栅氧层17上，其中位于低压栅氧层17上的晶体硅层用作逻辑单元，而位于顶部氧化层13和位于高压栅氧层16上的晶体硅层则用作存储单元，当然，后续的步骤还包括在各个晶体硅层之间使用氧化物填充隔离，防止漏电。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所述技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (7)

1.一种晶体硅存储器制作方法，其特征在于包括以下步骤：
在衬底上依次生长衬垫氧化层和纳米晶体硅层；
在所述纳米晶体硅层上依次生长顶部氧化层和氮化硅层；
进行刻蚀处理，使得所述衬底露出第一区域和第二区域；
在所述第一区域生长高压栅氧层；
去除所述氮化硅层；
在所述第二区域生长低压栅氧层；
生长晶体硅层并进行刻蚀处理，使得所述高压栅氧层、所述顶部氧化层和所述低压栅氧层上的所述晶体硅层之间相互隔离。
2.根据权利要求1所述的晶体硅存储器制作方法，其特征在于：所述纳米晶体硅层的厚度范围为10纳米至20纳米。
3.根据权利要求1或2所述的晶体硅存储器制作方法，其特征在于：所述纳米晶体硅层的厚度为10纳米。
4.根据权利要求1所述的晶体硅存储器制作方法，其特征在于：所述高压栅氧层的厚度范围为12纳米至18纳米。
5.根据权利要求1或4所述的晶体硅存储器制作方法，其特征在于：所述高压栅氧层的厚度为15纳米。
6.根据权利要求1所述的晶体硅存储器制作方法，其特征在于：所述低压栅氧层的厚度范围为5纳米至7纳米。
7.根据权利要求1或6所述的晶体硅存储器制作方法，其特征在于：所述低压栅氧层的厚度为6纳米。
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