專利名稱：具有擴(kuò)大的控制柵極結(jié)構(gòu)的快閃存儲(chǔ)器裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上針對(duì)集成電路裝置領(lǐng)域，目.更特定地說(shuō)，針對(duì)具有擴(kuò)大的控制柵極結(jié) 構(gòu)的快閃存儲(chǔ)器裝置及其各種制造方法。
背景技術(shù)：
制造集成電路裝置是一項(xiàng)非常有競(jìng)爭(zhēng)性且復(fù)雜的工作。消費(fèi)者常常要求此類集成電 路裝置隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代而展現(xiàn)出增加的性能能力。在制造存儲(chǔ)器裝置(例如快閃存 儲(chǔ)器裝置)的領(lǐng)域中尤其如此。
圖1是沿字線28的縱軸截取的說(shuō)明性快閃存儲(chǔ)器裝置10的橫截面圖。如圖中所示， 多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)14(例如，溝槽隔離結(jié)構(gòu))形成于半導(dǎo)電襯底12中。襯底12可采取多種 形式，例如體硅襯底、外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)電材料層等。裝置IO具有柵極堆疊20，其由所 謂的隧道氧化物層22、浮動(dòng)?xùn)艠O24、柵極間或多聚物間層26 (例如，ONO (氧化物-氮化物-氧化物)堆疊)以及控制柵極28組成。注意，圖1中所描繪的控制柵極28還具 有位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)24之間的向下延伸的指狀物32。
在操作中，將電壓施加到控制柵極28，冃.施加到裝置IO的源極區(qū)域(未圖示)禾口/ 或溝道區(qū)域。此電壓致使電子隧穿隧道氧化物層22，且在浮動(dòng)?xùn)艠O24中被捕集?？蓹z 測(cè)此經(jīng)捕集電荷的存在或不存在，且表示一個(gè)信息位，即"1"或"0"。為了移除此電 荷，將不同電壓施加到控制柵極28和漏極區(qū)域(未圖示)和/或溝道區(qū)域。在此過(guò)程期 間，浮動(dòng)?xùn)艠O24中所捕集的電子反向隧穿隧道氧化物層22，從而耗盡浮動(dòng)?xùn)艠O24上的 電荷。
控制柵極28電容性地耦合到浮動(dòng)?xùn)艠O24，以便控制施加到浮動(dòng)?xùn)艠O24的電壓。此 電容性耦合非常重要?？刂茤艠O28的向下延伸的指狀物32輔助提供或增強(qiáng)此電容性耦合。
圖2描繪與圖1中所示的裝置10具有相同基本結(jié)構(gòu)的另一說(shuō)明性存儲(chǔ)器裝置30。 然而，在裝置30中，控制柵極28具有伸長(zhǎng)的指狀物33，其位于鄰近的柵極電極結(jié)構(gòu) 24之間。在指狀物33部分延伸到隔離結(jié)構(gòu)14中的意義上，指狀物33是伸長(zhǎng)的。伸長(zhǎng) 的指狀物33趨向于增加控制柵極28與浮動(dòng)?xùn)艠O24之間的電容性耦合。另外，伸長(zhǎng)的 指狀物33趨向于在鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)24之間提供某種程度的屏蔽。屏蔽的目的在于試圖防止浮動(dòng)?xùn)艠O之間的干擾。
盡管圖1和圖2中描繪的結(jié)構(gòu)具有進(jìn)步，但仍需要改進(jìn)快閃存儲(chǔ)器裝置的控制柵極 與浮動(dòng)?xùn)艠O之間的電容性耦合。另外，也以一直需要改進(jìn)鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)之間的屏 蔽°
本發(fā)明針對(duì)可解決或至少減少前面所提及的問(wèn)題中的一些或全部的裝置和各種方法。

發(fā)明內(nèi)容
下文呈現(xiàn)本發(fā)明的簡(jiǎn)化概述，以便提供對(duì)本發(fā)明一些方面的基本理解。此概述并非 本發(fā)明的詳盡綜述。不希望識(shí)別本發(fā)明的重要或關(guān)鍵元件，或劃定本發(fā)明的范圍。此概 述的唯一目的是以簡(jiǎn)化的形式呈現(xiàn)一些概念，作為稍后論述的更詳細(xì)描述的序言。
本發(fā)明大體上針對(duì)一種具有擴(kuò)大的控制柵極結(jié)構(gòu)的快閃存儲(chǔ)器裝置以及其各種制 造方法。在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，所述裝置包括多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)，其形成于半導(dǎo)電 襯底上方；隔離結(jié)構(gòu)，其位于所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每一者之間；以及控制柵極結(jié)構(gòu)， 其包括多個(gè)擴(kuò)大的末端部分，所述擴(kuò)大的末端部分中的每一者位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu) 之間。
在另一說(shuō)明性實(shí)施例中，所述裝置包括多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)，其形成于半導(dǎo)電襯底 上；隔離結(jié)構(gòu)，其位于所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每一者之間，其中所述浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的 每一者均包括懸垂部分，所述懸垂部分位于鄰近的隔離結(jié)構(gòu)上方；以及控制柵極結(jié)構(gòu)， 其包括多個(gè)擴(kuò)大的末端部分，其中所述擴(kuò)大的末端部分的每一者的至少一部分位于鄰近 浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)上的懸垂部分下方，且其中所述擴(kuò)大末端部分的至少一部分位于形成于位 于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)之間的隔離結(jié)構(gòu)中的凹部中。
在又一說(shuō)明性實(shí)施例中，所述裝置包括多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)，其形成于半導(dǎo)電襯底 上方；隔離結(jié)構(gòu)，其位于所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每一者之間；以及控制柵極結(jié)構(gòu)，其 包括多個(gè)擴(kuò)大的末端部分，所述多個(gè)擴(kuò)大的末端部分的每一者的整體位于形成于隔離結(jié) 構(gòu)的一者中的凹部?jī)?nèi)。
在另一說(shuō)明性實(shí)施例中，所述裝置包括多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)，其形成于半導(dǎo)電襯底 上方；隔離結(jié)構(gòu)，其位于所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每一者之間，所述浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每 一者均包括位于鄰近的隔離結(jié)構(gòu)上方的懸垂部分；以及控制柵極結(jié)構(gòu)，其包括主體、多 個(gè)向下延伸的指狀物和多個(gè)形成于所述向下延伸的指狀物的遠(yuǎn)端上的擴(kuò)大的末端部分， 所述擴(kuò)大的末端部分的每一者位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)之間，其中所述擴(kuò)大的末端部分的每一者的至少一部分位于形成于隔離結(jié)構(gòu)的一者中的凹部中，且其中所述擴(kuò)大的末端 部分的每一者的至少一部分位于鄰近浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)上的懸垂部分下方。
在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，所述方法包括在半導(dǎo)電襯底中形成多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)；在所 述襯底上方形成多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)的每一者位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)之 間；執(zhí)行各向同性蝕刻過(guò)程，以界定所述多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)的每一者中的凹部；以及在多個(gè) 浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)上方形成控制柵極結(jié)構(gòu)，所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括多個(gè)擴(kuò)大的末端部分，所 述多個(gè)擴(kuò)大的末端部分的每一者至少部分位于隔離結(jié)構(gòu)中的凹部的一者中。
在另一說(shuō)明性實(shí)施例中，所述方法包括在半導(dǎo)電襯底中形成多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)；在所 述襯底上方形成多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)的每一者位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)之 間，其中形成所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)包括形成所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)以使得所述浮動(dòng)?xùn)?極結(jié)構(gòu)的每一者均包括位于鄰近隔離結(jié)構(gòu)處的懸垂部分；執(zhí)行各向同性蝕刻過(guò)程，以界 定所述多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)的每一者中的凹部；以及在所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)上方形成控制柵 極結(jié)構(gòu)，所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括多個(gè)擴(kuò)大的末端部分，所述擴(kuò)大的末端部分的每一者整 體位于所述凹部的一者中，且其中所述擴(kuò)大的末端部分的至少一部分位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)?極結(jié)構(gòu)上的懸垂部分下方。
在又一說(shuō)明性實(shí)施例中，所述方法包括在半導(dǎo)電襯底中形成多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)；在所 述襯底上方形成多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)的每一者位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)之 間，其中形成所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)包括形成所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)以使得所述浮動(dòng)?xùn)?極結(jié)構(gòu)的每一者均包括位于鄰近隔離結(jié)構(gòu)處的懸垂部分；執(zhí)行各向同性蝕刻過(guò)程，以界 定所述多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)的每一者中的凹部；以及在所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)上方形成控制柵 極結(jié)構(gòu)，所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括多個(gè)擴(kuò)大的末端部分，所述擴(kuò)大的末端部分的每一者至 少部分位于所述凹部的一者中，且其中所述擴(kuò)大的末端部分的至少一部分位于鄰近的浮 動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)上的懸垂部分下方。


可參考結(jié)合附圖而進(jìn)行的以下描述來(lái)理解本發(fā)明，在附圖中，相同參考標(biāo)號(hào)識(shí)別相 同元件，目.其中
圖1和圖2是沿字線的縱軸截取的說(shuō)明性現(xiàn)有技術(shù)存儲(chǔ)器裝置的橫截面圖
圖3A到圖3B是本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的橫截面圖；以及
圖4A到圖4D描繪形成圖3A到圖3B中所描繪的裝置的一種說(shuō)明性方法。
雖然本發(fā)明可容許具有各種修改和替代形式，已在圖中以實(shí)例的方式展示了且在本文中詳細(xì)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例。然而，應(yīng)理解，不希望本文對(duì)特定實(shí)施例的描述 使本發(fā)明限于所揭示的特定形式，而是相反，本發(fā)明將涵蓋屬于如所附權(quán)利要求書所界 定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、均等物和替代物。
具體實(shí)施例方式
下文描述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例，為了清楚起見，本說(shuō)明書中未描述實(shí)際實(shí)施方案 的所有特征。當(dāng)然將了解，在任何此實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)過(guò)程中，必須作出大量實(shí)施方案 專有的決策，以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如符合系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的約束條件，其 將在實(shí)施方案間變化。此外，將了解，此開發(fā)工作可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但盡管如此仍 將是從本發(fā)明獲益的所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員的日常工作。
現(xiàn)將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明。在圖式中描繪集成電路裝置的各種區(qū)域和結(jié)構(gòu)。出于 清楚性和闡釋的目的，圖中所描繪的各種特征和區(qū)域的相對(duì)大小與真實(shí)集成電路裝置上 的那些特征或結(jié)構(gòu)的大小相比可能被夸示或縮減。盡管如此，包含附圖以描述和闡釋本 發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)例。本文所使用的詞和短語(yǔ)應(yīng)被理解并解釋為具有與所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員對(duì)那些詞和短語(yǔ)的理解一致的含義。沒(méi)有術(shù)語(yǔ)或短語(yǔ)的特殊定義，即與所屬領(lǐng)域的技 術(shù)人員所理解的一般和習(xí)慣含義不同的定義，希望由所述術(shù)語(yǔ)或短語(yǔ)在本文中的一致使 用暗示。就希望術(shù)語(yǔ)或短語(yǔ)具有特殊含義(即除所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的含義之外 的含義)來(lái)說(shuō)，本說(shuō)明書中將以直接且明確地提供所述術(shù)語(yǔ)或短語(yǔ)的特殊定義的界定方 式來(lái)清楚地陳述此特殊定義。
圖3A到圖3B中描繪本文所揭示的存儲(chǔ)器裝置100的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例。圖3A是 沿裝置100的字線128的縱軸截取的裝置100的橫截面圖。圖3B是裝置100的一部分 的放大圖。
裝置100由柵極堆疊120組成，柵極堆疊120包括第一絕緣層122 (有時(shí)被稱為隧 道氧化物層)、浮動(dòng)?xùn)艠O124、柵極間絕緣層126和控制柵極128。多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)114 (例 如，溝槽隔離結(jié)構(gòu))使鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O124與存儲(chǔ)器單元電隔離。控制柵極128進(jìn)一步 包括擴(kuò)大的末端部分130，其至少一部分位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)124之間。同樣注意 到，在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，擴(kuò)大的末端部分130的至少一部分位于形成于隔離結(jié)構(gòu)114 中的凹部117內(nèi)。在一些情況下，擴(kuò)大的末端部分130的整體可位于凹部117內(nèi)。
可使用多種已知的材料和處理工具來(lái)制造裝置100。舉例來(lái)說(shuō)，襯底112可以是體 硅襯底或外延硅層。隔離結(jié)構(gòu)114可由任何類型的絕緣材料(例如，二氧化硅、氮氧化 硅等)組成。在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，隔離結(jié)構(gòu)114為可使用已知技術(shù)形成的溝槽隔離結(jié)構(gòu)。第一絕緣層122可由多種材料(例如二氧化硅)組成，且可通過(guò)執(zhí)行已知的沉積 或熱生長(zhǎng)過(guò)程來(lái)形成第一絕緣層122。類似地，浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)124可由多種材料組成， 例如經(jīng)摻雜多晶硅、金屬電極、例如高k電介質(zhì)(A1203、 Hf02等，或其組合)的捕集 材料、納米級(jí)存儲(chǔ)材料等?？赏ㄟ^(guò)執(zhí)行已知的沉積和蝕刻技術(shù)來(lái)形成浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)124。 柵極間絕緣材料126 (有時(shí)被稱為多聚物間絕緣層)也可由多種材料組成。舉例來(lái)說(shuō)， 柵極間絕緣材料126可由位于兩個(gè)二氧化硅層之間的氮化硅層(所謂的"ONO"堆疊) 組成?？刂茤艠O128也可由多種材料制成，例如經(jīng)慘雜多晶硅、金屬電極、例如高k電 介質(zhì)(A1203、 Hf02等，或其組合)的捕集材料、納米級(jí)存儲(chǔ)材料等。如所屬領(lǐng)域的技 術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在閱讀完本申請(qǐng)案之后，本發(fā)明具有較廣的適用性。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā) 明可與SONOS型裝置一起使用。因此，本發(fā)明不應(yīng)被視為限于本文所描繪的說(shuō)明性材 料和實(shí)施例。
圖3B是至少部分位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)124之間的擴(kuò)大的末端部分130的放大 圖?？刂茤艠O128包括向下延伸的指狀物132，所述指狀物132遠(yuǎn)端上進(jìn)一步包括擴(kuò)大 的末端部分130。在當(dāng)以此縱向橫截面圖觀看時(shí)，擴(kuò)大的末端部分130的水平尺寸136 大于指狀物132的水平尺寸134的意義上，部分130被擴(kuò)大。在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中， 擴(kuò)大的末端部分130的至少一部分位于隔離結(jié)構(gòu)144的頂表面115下方。在一個(gè)特定說(shuō) 明性實(shí)施例中，大體上擴(kuò)大的末端部分130的整體位于隔離結(jié)構(gòu)U4的頂表面115下方。 在所描繪的實(shí)施例中，擴(kuò)大的末端部分130的最下點(diǎn)133位于第一絕緣層122 (例如， 隧道氧化物層)的頂表面123上方從約2 nm到5 nm范圍內(nèi)的距離。
在圖3B中，將擴(kuò)大的末端部分130描繪為具有大體上為圓形的橫截面配置，其中 標(biāo)稱直徑136為約2nm到5 nm。然而，應(yīng)了解，擴(kuò)大的末端部分130的說(shuō)明性尺寸136 可視應(yīng)用而變化。在圖3B中將柵極間絕緣層126描繪為給形成于隔離結(jié)構(gòu)114中的凹 部117的整體加襯里。然而，視多種因素而定，柵極間絕緣層126可不覆蓋凹部117的 內(nèi)表面的整體。還應(yīng)注意，擴(kuò)大的末端部分130的至少一部分位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu) 124的位于隔離結(jié)構(gòu)(由虛線125界定)上方的懸垂部分124A下方。
現(xiàn)將參考圖4A到圖4C描述一種用于形成裝置100的說(shuō)明性技術(shù)。如圖4A中所示，
可使用多種已知技術(shù)來(lái)在襯底112中形成多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)114。舉例來(lái)說(shuō)，隔離結(jié)構(gòu)114
可以是通過(guò)執(zhí)行已知的蝕刻、沉積和拋光技術(shù)而形成的溝槽隔離結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^(guò)已知的熱
生長(zhǎng)或沉積過(guò)程來(lái)形成第一絕緣材料層122。可通過(guò)沉積多晶硅層且執(zhí)行各向異性蝕刻
過(guò)程從而界定浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)124，來(lái)形成浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)124。
如圖4B中所指示，下一個(gè)步驟涉及在隔離結(jié)構(gòu)114中形成凹部117。通過(guò)將浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)124用作掩模執(zhí)行各向同性蝕刻過(guò)程127來(lái)形成凹部117。各向同性蝕刻過(guò)程127 可以是濕蝕刻或干蝕刻過(guò)程。在一個(gè)特定說(shuō)明性實(shí)施例中，當(dāng)隔離結(jié)構(gòu)114由二氧化硅 組成時(shí)，蝕刻過(guò)程127是使用例如稀釋的HF的化學(xué)物質(zhì)作為蝕刻劑的濕[ ]蝕刻過(guò)程。 將圖4B中的凹部117描繪為半圓形形狀。然而，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，實(shí)際 形成于實(shí)際裝置上的凹部117不可能具有此精確的幾何形狀。在一些情況下，由各向同 性蝕刻過(guò)程127界定的凹部117可具有不規(guī)則形狀。如圖3B中所指示，在一些情況下， 凹部117的一部分將在鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)124的懸垂部分124A下方延伸?？赏ㄟ^(guò)控 制蝕刻過(guò)程127的參數(shù)來(lái)控制凹部117的大小，例如深度、寬度。
接下來(lái)，如圖4C中所示，可使用己知的技術(shù)和材料來(lái)形成柵極間絕緣層126。舉 例來(lái)說(shuō)，柵極間絕緣層126可由多個(gè)材料層(例如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的ONO (氧化物-氮化物-氧化物)層堆疊)組成。在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，可執(zhí)行多種保形沉積 過(guò)程，以形成多層?xùn)艠O間絕緣層126。在一些情況下，柵極間絕緣層126可不覆蓋凹部 117的整個(gè)內(nèi)表面，即覆蓋中可能存在間隙。
其后，如圖4D中所描繪，使用已知的技術(shù)和材料來(lái)形成控制柵極128。舉例來(lái)說(shuō)， 控制柵極128可由經(jīng)摻雜多晶硅組成，通過(guò)執(zhí)行在沉積過(guò)程期間引入摻雜劑材料的化學(xué) 汽相沉積過(guò)程來(lái)形成經(jīng)摻雜多晶硅?；蛘?，可將離子植入多晶硅層中。
由于裝置100的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)控制柵極128與浮動(dòng)?xùn)艠O124之間更好的電容性 耦合。另外，本文所揭示的新穎結(jié)構(gòu)可在鄰近的存儲(chǔ)器單元之間提供某一程度的增加的 屏蔽。
上文所揭示的特定實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，因?yàn)榭梢垣@益于本文教示的所屬領(lǐng)域的 技術(shù)人員所明白的不同但等效的方式來(lái)修改和實(shí)踐本發(fā)明。舉例來(lái)說(shuō)，可以不同次序來(lái) 執(zhí)行上文所陳述的過(guò)程步驟。此外，除了在所附權(quán)利要求書中所描述的構(gòu)造和設(shè)計(jì)之外， 不希望限于本文所展示的構(gòu)造或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。因此，顯然，上文所揭示的特定實(shí)施例可 經(jīng)更改或修改，且所有此類變化都被視為在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。因此，在所附權(quán)利 要求書中陳述本文所尋求的保護(hù)。
權(quán)利要求
1. 一種裝置，其包括多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)，其形成于半導(dǎo)電襯底上方；隔離結(jié)構(gòu)，其位于所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每一者之間；以及控制柵極結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)擴(kuò)大的末端部分，所述擴(kuò)大的末端部分的每一者位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述隔離結(jié)構(gòu)是溝槽隔離結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其進(jìn)一步包括柵極間絕緣層，其位于所述控制柵極結(jié) 構(gòu)與所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每一者之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述柵極間絕緣層包括位于兩個(gè)二氧化硅層之間 的氮化硅層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述擴(kuò)大的末端部分的至少一部分位于形成于所 述隔離結(jié)構(gòu)中的凹部中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述柵極間絕緣層位于所述凹部的內(nèi)表面與所述 擴(kuò)大的末端部分之間的所述凹部中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述擴(kuò)大的末端部分的整體位于形成于所述隔離 結(jié)構(gòu)中的凹部?jī)?nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每一者均包括位于鄰近的隔 離結(jié)構(gòu)上方的懸垂部分，且其中所述擴(kuò)大的末端部分的至少一部分位于鄰近的浮動(dòng) 柵極結(jié)構(gòu)上的所述懸垂部分下方。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括主體和多個(gè)向下延伸的指 狀物，且其中所述擴(kuò)大的末端部分形成于所述向下延伸的指狀物的遠(yuǎn)端上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中當(dāng)截取所述控制柵極結(jié)構(gòu)的縱向橫截面時(shí)，所述 擴(kuò)大的末端部分的橫向橫截面尺寸大于所述向下延伸的指狀物的橫向橫截面尺寸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述擴(kuò)大的末端部分具有大體上半圓形配置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述擴(kuò)大的末端部分的底部位于形成于所述浮動(dòng) 柵極結(jié)構(gòu)的每一者下方的隧道氧化物層的頂表面上方約2nm到5nm。
13. —種方法，其包括在半導(dǎo)電襯底中形成多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)；在所述襯底上形成多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)的每一者位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)之間；執(zhí)行各向同性蝕刻過(guò)程，以界定所述多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)的每一者中的凹部；以及 在所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)上方形成控制柵極結(jié)構(gòu)，所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括多個(gè)擴(kuò)大的末端部分，所述擴(kuò)大的末端部分的每一者至少部分位于所述隔離結(jié)構(gòu)中的所述凹部的一者中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述凹部的內(nèi)表面與所述擴(kuò)大的末 端部分之間的所述凹部中形成柵極間絕緣層。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中形成所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括形成所述控制柵極 結(jié)構(gòu)以使得所述擴(kuò)大的末端部分的整體位于所述凹部?jī)?nèi)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中形成所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)包括形成所述多個(gè) 浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)以使得所述浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每一者均包括位于鄰近所述隔離結(jié)構(gòu)處 的懸垂部分，目.其中所述擴(kuò)大的末端部分的至少一部分位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)上 的所述懸垂部分下方。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中形成所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括形成所述控制柵極 結(jié)構(gòu)以使得所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括主體和多個(gè)向下延伸的指狀物，且其中所述擴(kuò)大 的末端部分形成于所述向下延伸的指狀物的遠(yuǎn)端上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中形成所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括形成所述控制柵極 結(jié)構(gòu)以使得當(dāng)截取所述控制柵極結(jié)構(gòu)的縱向橫截面時(shí)，所述擴(kuò)大的末端部分的橫向 橫截面尺寸大于所述向下延伸的指狀物的橫向橫截面尺寸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中形成所述控制柵極結(jié)構(gòu)包括形成所述控制柵極 結(jié)構(gòu)以使得所述擴(kuò)大的末端部分的底部位于形成于所述浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)的每一者下 方的隧道氧化物層的頂表面上方約2nm到5nm。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種具有擴(kuò)大的控制柵極結(jié)構(gòu)的快閃存儲(chǔ)器裝置及其各種制造方法。在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，所述裝置包含多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)(124)，其形成于半導(dǎo)電襯底上方；隔離結(jié)構(gòu)(114)，其位于所述多個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)(124)的每一者之間；以及控制柵極結(jié)構(gòu)(128)，其包括多個(gè)擴(kuò)大的末端部分(130)，所述擴(kuò)大的末端部分(130)的每一者均位于鄰近的浮動(dòng)?xùn)艠O結(jié)構(gòu)(128)之間。
文檔編號(hào)H01L21/8247GK101416299SQ200780012164
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者迪 李, 錢德拉·穆利 申請(qǐng)人:美光科技公司