CN101937878B - 存储器以及制造存储器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种存储器以及制造存储器的方法。该制造存储器的方法包括：存储器多晶硅刻蚀步骤，用于形成刻蚀后的存储器多晶硅层；栅极多晶硅刻蚀步骤，用于在所形成的刻蚀后的存储器多晶硅层上形成刻蚀后的栅极多晶硅层；以及字线刻蚀步骤，用于在所形成的刻蚀后的栅极多晶硅层上刻蚀字线，并去除栅极多晶硅刻蚀步骤中产生的多晶硅残留；其中，栅极多晶硅刻蚀步骤之后，刻蚀后的栅极多晶硅层在刻蚀后的栅极多晶硅层平面的三个方向上覆盖刻蚀后的存储器多晶硅层。根据本发明的制造存储器的方法不仅能够在制造存储器的同时制造出PPS电容器，并且能够避免由于消除栅极多晶硅残留而产生硅衬底凹陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造存储器的方法，以及利用该方法获得的存储器。
背景技术
在制造存储器(具体地说为闪存)的过程中，可利用闪存工艺中必须用到的栅极多晶硅、存储器多晶硅与衬底，使它们形成一个电容值比较大的可被称为PPS电容器的电容器，这样不需要额外的光罩(掩膜)就能够形成该PPS电容器。其中，PPS电容器指的是由两层多晶硅和衬底组成的一个三层叠层的电容结构，其中PPS即栅极多晶硅(Gate Poly)，存储器多晶硅(memory Poly)和衬底(Substrate)三者的简称。
但是，在根据上述方法制造存储器时，会产生多晶硅纵梁(poly stringer)形式的多晶硅残留。图1至图5图示了现有技术中在制造存储器的同时制造出PPS电容器的方法的各个阶段。需要说明的是，在本申请的所有附图中，附图中左上角的图表示的是工艺过程中的俯视图，附图中右上角的图表示的是沿着附图左上角的图中的点画线A(即垂直线)获得的截面图，附图中下方的图表示的是沿着附图左上角的图中的点画线B(即水平线)获得的截面图。
具体地说，在存储器多晶硅的刻蚀过程中，首先在图1所示的衬底结构中进行存储器多晶硅的刻蚀工艺，以得到图2所示的结构；图2中斜线阴影部分示出了刻蚀后得到的存储器多晶硅。在刻蚀了存储器多晶硅之后，进一步在图2所示的结构的基础上进行栅极多晶硅的刻蚀，以得到图3所示的结构；图3中的网格阴影线示出了刻蚀后的栅极多晶硅。从图3可以看出，在现有技术中，栅极多晶硅只在右部分地盖过存储器多晶硅，即，在栅极多晶硅刻蚀步骤之后，存储器多晶硅呈现一个向右开口的凹口形状。并且，由于栅极多晶硅只在右边盖过存储器多晶硅，这样在栅极刻蚀步骤之后就会在上侧、下侧以及左侧均有栅极多晶硅残留(多晶硅纵梁)。附图4中右上角的视图以及下方的视图中的三角形区域显示了上侧、下侧以及左侧的栅极多晶硅残留。
为了去除上侧、下侧以及左侧的多晶硅残留，在如图4所示，在随后的字线刻蚀步骤中，还需要对图4中虚线所框出的部分进行刻蚀，以得到图5所示的结构。这样，如图5所示，所形成的存储器结构中的栅极多晶硅、存储器多晶硅和衬底三者形成了一个电容器(PPS电容器)。但是，虽然这个栅极多晶硅残留通过后面的字线刻蚀步骤中予以除去，但是由于除了二氧化硅(附图中的梯形区域表示二氧化硅区域)上存在栅极多晶硅残留之外，上下两侧的栅极多晶硅残留还处于衬底(例如硅衬底)上，所以同时会造成如图5所示的硅衬底的凹陷，这尤其可参见图5的右上角的视图中的衬底上的凹陷部分。
因此，希望提出一种新的制造存储器的方法，使得不仅能够在制造存储器的同时制造出PPS电容器，并且能够避免由于消除栅极多晶硅残留而产生硅衬底凹陷。
发明内容
为此，本发明提供了一种制造存储器的方法，其不仅能够在制造存储器的同时制造出PPS电容器，并且能够避免由于消除栅极多晶硅残留而产生硅衬底凹陷；更具体地说，本发明通过版图优化来消除多晶硅残留。
根据本发明的第一方面，提供了一种制造存储器的方法，包括：存储器多晶硅刻蚀步骤，用于形成刻蚀后的存储器多晶硅层；栅极多晶硅刻蚀步骤，用于在所形成的刻蚀后的存储器多晶硅层上形成刻蚀后的栅极多晶硅层；以及字线刻蚀步骤，用于在所形成的刻蚀后的栅极多晶硅层上刻蚀字线，并去除栅极多晶硅刻蚀步骤中产生的多晶硅残留；其中，栅极多晶硅刻蚀步骤之后，刻蚀后的栅极多晶硅层在刻蚀后的栅极多晶硅层平面的三个方向上覆盖刻蚀后的存储器多晶硅层。
其中，本领域技术人员在阅读了本发明之后可以理解的是，术语“栅极多晶硅层平面”指的是附图中左上角的视图所示的平面。根据本发明的制造存储器的方法不仅能够在制造存储器的同时制造出PPS电容器，并且能够避免由于消除栅极多晶硅残留而产生硅衬底凹陷。
在上述制造存储器的方法中，栅极多晶硅刻蚀步骤之后，使得二氧化硅层之外的衬底区域中不存在多晶硅残留。
在上述制造存储器的方法中，字线刻蚀步骤中去除栅极多晶硅刻蚀步骤中产生的多晶硅残留包括：对二氧化硅层上的多晶硅残留进行刻蚀。
在上述制造存储器的方法中，所述方法还包括在栅极多晶硅刻蚀步骤之后在刻蚀后的栅极多晶硅层中形成硅化金属阻止区。
在上述制造存储器的方法中，所述方法还包括在栅极多晶硅刻蚀步骤之后在刻蚀后的存储器多晶硅层中的未被刻蚀后的栅极多晶硅层覆盖的区域中形成硅化金属阻止区。
在上述制造存储器的方法中，所形成的硅化金属阻止区位于刻蚀后的存储器多晶硅层的与刻蚀后的栅极多晶硅层邻接的边缘区域中。
在上述制造存储器的方法中，所述方法用于制造闪存。
根据本发明的另一方面，提供了一种根据本发明的上述方法制成的存储器，例如闪存。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的存储器同样可以实现根据本发明的方法所获得的技术效果及优点，具体地说，例如，根据本发明的存储器的结构中融合了PPS电容器，并且根据本发明的存储器的结构中避免了由于消除栅极多晶硅残留而产生硅衬底凹陷。
附图说明
图1至图5图示了现有技术中在制造存储器的同时制造出PPS电容器的方法的各个阶段。
图6至图10图示了本发明实施例中在制造存储器的同时制造出PPS电容器的方法的各个阶段。
图11图示了本发明另一实施例的存储器版图的改进结构。
图12图示了本发明又一实施例的存储器版图的改进结构。
注意，附图并非按比例绘制，并且附图仅仅用于说明本发明，而非限制本发明。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图6至图10图示了本发明的一个优选实施例中在制造存储器的同时制造出PPS电容器的方法的各个阶段。与图1至图5类似，图6至图10中的每个附图中左上角的图表示的是工艺过程中的俯视图，附图中右上角的图表示的是沿着附图左上角的图1中的点画线A(即垂直线)的方向获得的截面图，附图中下方的图表示的是沿着附图左上角的图1中的点画线B(即水平线)的方向获得的截面图。
图6和图7与图1和图2中的结构完全一样，也就是说，在根据本发明实施例的方法中，也是首先在图6所示的衬底结构中进行存储器多晶硅的刻蚀工艺，以得到图2所示的结构；图2中斜线阴影部分示出了刻蚀后得到的存储器多晶硅。
在刻蚀了存储器多晶硅之后，进一步在图7所示的结构的基础上进行栅极多晶硅的刻蚀，以得到图8所示的结构；图8中的网格阴影线示出了刻蚀后的栅极多晶硅。
在该步骤中，通过本发明实施例的图8与现有技术中的图3之间的对比可以看出，在现有技术中，刻蚀后的栅极多晶硅只在右部分地盖过存储器多晶硅；而在本发明实施例中，刻蚀后的栅极多晶硅在上侧、下侧以及右侧三个方向上盖过刻蚀后的存储器多晶硅。
在现有技术中，由于栅极多晶硅只在右边盖过存储器多晶硅，这样在栅极刻蚀步骤之后就会在上侧、下侧以及左侧均有栅极多晶硅残留；相反，在本发明实施例中，只有左边残留有多晶硅残留(请参见附图8下方视图中的三角形区域)，而这个多晶硅残留能够很容易地通过后面的字线刻蚀步骤除去。也就是说，在本发明的该实施例中，在栅极多晶硅刻蚀步骤之后，二氧化硅层(图6至图10中的梯形区域表示二氧化硅区域)之外的衬底区域中不存在多晶硅残留。
接下来，为了去除左侧的多晶硅残留，在如图9所示，在随后的字线刻蚀步骤中，还需要对图9中虚线所框出的部分进行刻蚀(即，对二氧化硅层上的多晶硅残留进行刻蚀)，以得到图10所示的结构。这样，如图10所示，所形成的存储器结构中的栅极多晶硅、存储器多晶硅和衬底三者形成了一个电容器(PPS电容器)。并且，图10所示的结构消除了现有技术方法所造成的如图5所示的硅衬底中的凹陷。
此外，可以对上述实施例做进一步的改进，例如，图11图示了本发明另一实施例的存储器版图的改进结构。如图11所示，上述方法可选地还可以包括在栅极多晶硅刻蚀步骤之后在刻蚀后的存储器多晶硅层中的未被刻蚀后的栅极多晶硅层覆盖的区域中形成硅化金属阻止区。具体地说，所形成的硅化金属阻止区位于刻蚀后的存储器多晶硅层的与刻蚀后的栅极多晶硅层邻接的边缘区域中，如图11的虚线区域所示。
这样，可以防止栅极多晶硅层与存储器多晶硅层之间的短路，从而提高成品率，并改进所制成的存储器的性能。
并且，例如，在又一实施例中，图12图示了本发明又一实施例的存储器版图的改进结构。如图12所示，上述方法可选地还包括在栅极多晶硅刻蚀步骤之后在刻蚀后的栅极多晶硅层中的虚线所框出的区域中，形成硅化金属阻止区(salicide block)，以用于保护硅片表面，使得硅片不与诸如Ti、Co之类的其它物质形成硅化物。从而，能够有效地防止氧化层完整性测试(Gate OxideIntegrity)失效。
本领域技术人员来说可以理解的是，虽然以上述流程中的各个步骤说明了本发明，但是本发明并不排除除了上述步骤之外其它步骤的存在。本领域技术人员来说可以理解的是，可在不脱离本发明的范围的情况下，可以在所描述的步骤中加入其它步骤以形成其它结构或者实现其它目的。
例如，为了形成存储器结构，还需要形成除了衬底、存储器多晶硅层以及栅极多晶硅层之外的其它层，但是为了以简单明了的方式清楚地阐述本发明的重点，本申请可能省略对一些对其它步骤的描述。
对于本领域技术人员来说明显的是，可在不脱离本发明的范围的情况下对本发明进行各种改变和变形。所描述的实施例仅用于说明本发明，而不是限制本发明；本发明并不限于所述实施例，而是仅由所附权利要求限定。
Claims (6)
1.一种制造存储器的方法，包括：
存储器多晶硅刻蚀步骤，用于形成刻蚀后的存储器多晶硅层；
栅极多晶硅刻蚀步骤，用于在所形成的刻蚀后的存储器多晶硅层上形成刻蚀后的栅极多晶硅层；以及
字线刻蚀步骤，用于在所形成的刻蚀后的栅极多晶硅层上刻蚀字线，并去除栅极多晶硅刻蚀步骤中产生的多晶硅残留；
其特征在于，栅极多晶硅刻蚀步骤之后，刻蚀后的栅极多晶硅层在刻蚀后的栅极多晶硅层平面的三个方向上覆盖刻蚀后的存储器多晶硅层。
2.根据权利要求1所述的制造存储器的方法，其特征在于，所述方法还包括在栅极多晶硅刻蚀步骤之后在刻蚀后的栅极多晶硅层中形成硅化金属阻止区。
3.根据权利要求1所述的制造存储器的方法，其特征在于，所述方法还包括在栅极多晶硅刻蚀步骤之后在刻蚀后的存储器多晶硅层中的未被刻蚀后的栅极多晶硅层覆盖的区域中形成硅化金属阻止区。
4.根据权利要求3所述的制造存储器的方法，其特征在于，所形成的硅化金属阻止区位于刻蚀后的存储器多晶硅层的与刻蚀后的栅极多晶硅层邻接的边缘区域中。
5.根据权利要求1所述的制造存储器的方法，其特征在于，所述方法用于制造闪存。
6.一种根据权利要求1至5之一所述的方法制成的存储器。
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