本發(fā)明總體涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及閃存器件。

背景技術(shù)：

閃存是可以進(jìn)行電擦除和重新編程的電子非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。閃存用于各種電子設(shè)備。為了存儲(chǔ)信息，閃存包括具有電荷存儲(chǔ)部件的存儲(chǔ)單元的可尋址陣列。常見的閃存單元類型包括疊柵式存儲(chǔ)單元、兩個(gè)晶體管存儲(chǔ)單元和分柵式存儲(chǔ)單元。與兩個(gè)晶體管單元相比，分柵式存儲(chǔ)單元具有更小的面積。與疊柵式存儲(chǔ)單元相比，分柵式存儲(chǔ)單元具有更高的注入效率、受短溝道效應(yīng)的影響更小以及更好的過擦除免疫力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種閃存器件，包括：柵疊件，包括通過控制柵極介電質(zhì)與浮柵隔開的控制柵極；擦除柵極，設(shè)置在所述柵疊件的第一側(cè)上；以及字線，設(shè)置在所述柵疊件的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上，其中，所述字線具有從與所述柵疊件相對(duì)的外側(cè)向距離所述柵疊件更近的內(nèi)側(cè)單調(diào)增加的高度。

優(yōu)選地，所述字線的頂面的斜率從所述字線的外側(cè)到所述字線的內(nèi)側(cè)減小。

優(yōu)選地，所述字線包括位于所述字線的外側(cè)處且具有平坦上表面的凸耳，以及位于所述字線的內(nèi)側(cè)處的傾斜部分。

優(yōu)選地，所述字線的傾斜部分包括上表面，所述上表面的斜率隨著與所述柵疊件的距離的減小而減小。

優(yōu)選地，所述擦除柵極具有平坦的上表面。

優(yōu)選地，該閃存器件還包括：設(shè)置在所述字線上的字線覆蓋間隔件和 設(shè)置在所述擦除柵極上的擦除柵極覆蓋間隔件；以及介電質(zhì)段部，包括與所述字線覆蓋間隔件不同的材料，設(shè)置在所述字線覆蓋間隔件的外上邊緣處。

優(yōu)選地，該閃存器件還包括：側(cè)壁間隔件，沿著所述字線的外側(cè)壁設(shè)置；層間介電(ILD)層，配置在所述柵疊件、所述擦除柵極和所述字線上方；硅化物焊盤，配置在所述字線和所述擦除柵極上方；以及導(dǎo)電接觸件，延伸穿過所述ILD層且到達(dá)所述硅化物焊盤。

優(yōu)選地，所述柵疊件還包括設(shè)置在所述控制柵極上方的硬掩模。

優(yōu)選地，所述浮柵具有浮柵凸耳，所述浮柵凸耳包括降低的高度并且環(huán)繞所述浮柵的中心區(qū)域，并且所述閃存器件還包括從所述浮柵凸耳處延伸且位于所述柵疊件的頂面上方的介電蓋。

優(yōu)選地，該閃存器件還包括：第二柵疊件，設(shè)置在所述擦除柵極的與所述柵疊件相對(duì)的一側(cè)上，其中，所述第二柵疊件包括配置在第二浮柵上方的第二控制柵極；以及第二字線，設(shè)置在所述第二柵疊件的與所述擦除柵極相對(duì)的第二側(cè)上，其中，所述第二字線具有從與所述第二柵疊件相對(duì)的外側(cè)向距離所述第二柵疊件更近的內(nèi)側(cè)單調(diào)增加的高度。

優(yōu)選地，所述擦除柵極和所述字線共享晶體結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于閃存器件的集成電路，包括：共用源極/漏極區(qū)域，被設(shè)置在襯底中的一對(duì)存儲(chǔ)單元共享；一對(duì)柵疊件，設(shè)置在所述襯底上方的所述共用源極/漏極區(qū)域的相對(duì)兩側(cè)，其中，所述一對(duì)柵疊件分別包括浮柵和配置在所述浮柵上方的控制柵極；一對(duì)字線，設(shè)置在所述柵疊件中與所述共用源極/漏極區(qū)域相對(duì)的側(cè)面上，其中，所述一對(duì)字線具有從與所述柵疊件相對(duì)的外側(cè)向距離所述柵疊件更近的內(nèi)側(cè)單調(diào)增加的高度；一對(duì)側(cè)壁間隔件，沿著所述字線的外側(cè)壁設(shè)置；以及擦除柵極，設(shè)置在所述一對(duì)柵疊件之間的所述共用源極/漏極區(qū)域上方。

優(yōu)選地，所述一對(duì)字線中的每條都包括鄰接對(duì)應(yīng)的所述側(cè)壁間隔件的凸耳部分，所述凸耳部分具有相對(duì)于所述字線的頂面的降低的高度。

優(yōu)選地，所述字線的頂面的斜率從所述字線的外側(cè)到所述字線的內(nèi)側(cè)減小。

優(yōu)選地，該集成電路還包括：字線覆蓋間隔件，設(shè)置在所述字線上方并且鄰接所述側(cè)壁間隔件的上部；以及擦除柵極覆蓋間隔件，設(shè)置在共用的所述擦除柵極上方，所述擦除柵極覆蓋間隔件的上表面凹陷。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種形成閃存器件的方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，包括設(shè)置在其上方的一對(duì)柵疊件，其中，所述柵疊件包括浮柵和配置在所述浮柵上方的控制柵極；在所述半導(dǎo)體襯底上方并且沿著所述柵疊件的形貌形成字線材料；在所述字線材料上方形成掩蔽材料；回蝕刻所述掩蔽材料，同時(shí)所述字線材料保留在所述一對(duì)柵疊件上方；執(zhí)行沒有被所述掩蔽材料覆蓋的所述字線材料的回蝕刻，以在所述柵疊件的相對(duì)側(cè)面上形成字線前體并且在所述柵疊件之間形成擦除柵極；在所述字線前體上方形成字線覆蓋間隔件，所述字線覆蓋間隔件的形成位置直接位于將被形成的字線之上；以及根據(jù)所述字線覆蓋間隔件來蝕刻所述字線材料以形成所述字線。

優(yōu)選地，所述字線材料鄰接所述掩蔽材料。

優(yōu)選地，該方法還包括：在執(zhí)行所述掩蔽材料的回蝕刻之前，執(zhí)行平坦化工藝以形成所述字線材料的平坦上表面。

優(yōu)選地，形成所述字線覆蓋間隔件包括：在所述字線前體上方形成介電層并且在所述介電層上方形成介電襯層；以及穿過所述介電襯層和所述介電層執(zhí)行蝕刻以去除橫向部分而留下所述介電層的側(cè)壁部分來形成所述字線覆蓋間隔件，并且留下所述介電襯層的側(cè)壁部分以在所述字線覆蓋間隔件的外上邊緣處形成段部。

優(yōu)選地，該方法還包括：沿著所述字線的外側(cè)壁形成側(cè)壁間隔件；在所述襯底中形成源極/漏極區(qū)域，其中，所述源極/漏極區(qū)域布置在所述一對(duì)柵疊件之間以及位于所述字線的外側(cè)壁附近；在所述源極/漏極區(qū)域以及所述字線和所述擦除柵極的接觸區(qū)域上形成硅化物層，同時(shí)通過所述字線覆蓋間隔件和擦除柵極覆蓋間隔件覆蓋所述接觸區(qū)域外側(cè)的所述字線和所述擦除柵極以防止硅化；以及形成層間介電(ILD)層以及形成延伸穿過所述ILD層到達(dá)所述源極/漏極區(qū)域的接觸件。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)以下詳細(xì)的描述來更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件沒有按比例繪制。實(shí)際上，為了的清楚討論，可以任意地增加或減小各個(gè)部件的尺寸。

圖1示出了具有字線的閃存器件的一些實(shí)施例的截面圖，其中該字線具有凸上表面。

圖2示出了具有字線的閃存器件的一些其他實(shí)施例的截面圖，其中該字線具有凸上表面。

圖3示出了具有字線的閃存器件的一些其他實(shí)施例的截面圖，其中該字線具有凸上表面。

圖4示出了具有字線的閃存器件的一些其他實(shí)施例的截面圖，其中該字線具有凸上表面。

圖5示出了形成具有字線的閃存單元的方法的一些實(shí)施例的流程圖，其中該字線具有凸上表面。

圖6至圖20B示出了形成具有字線的閃存單元的方法的截面圖的一些實(shí)施例，其中該字線具有凸上表面。

圖21示出了形成具有字線的閃存單元的方法的一些可選實(shí)施例的流程圖，其中該字線具有凸上表面。

圖22至圖28B示出了形成具有字線的閃存單元的方法的截面圖的一些實(shí)施例，其中該字線具有凸上表面。

具體實(shí)施方式

以下公開提供了許多不同的用于實(shí)施本發(fā)明主題的不同特征的實(shí)施例或?qū)嵗?。以下描述組件或布置的特定實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例而不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下的描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件被形成為直接接觸的實(shí)施例，并且也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部分不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可以在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。這些重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身并不表 示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，為了便于描述，可以使用諸如“在…下方”、“之下”、“下部”、“上方”、“上部”等空間相對(duì)術(shù)語以描述圖中所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)元件或部件的關(guān)系。除圖中所示的定向之外，空間關(guān)系術(shù)語還包括使用或操作中器件的不同定向。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他定向)，本文所使用的空間關(guān)系描述符可同樣地作出相應(yīng)地解釋。

一些集成電路具有嵌入到與支持閃存單元操作的邏輯元件(例如，處理器、外圍設(shè)備等)相同襯底內(nèi)的閃存單元的陣列。通常，閃存單元的陣列包括大量成對(duì)的以行和列進(jìn)行配置的分柵式閃存單元(例如，EFS3存儲(chǔ)單元)。在一些設(shè)計(jì)中，成對(duì)的分柵式閃存單元具有被該對(duì)單元共享的共用源極/漏極區(qū)域。第一和第二獨(dú)立的源極/漏極區(qū)域位于共用源極/漏極區(qū)域的相對(duì)兩側(cè)，使得第一溝道區(qū)域在第一獨(dú)立的S/D區(qū)域和共用S/D區(qū)域之間延伸，而第二溝道區(qū)域在共用S/D區(qū)域和第二獨(dú)立S/D區(qū)域之間延伸。對(duì)應(yīng)于第一存儲(chǔ)單元的第一字線配置在第一溝道區(qū)域上方，而對(duì)應(yīng)于第二存儲(chǔ)單元的第二字線被配置在第二溝道區(qū)域上方。

在分柵式閃存單元的制造期間，在形成獨(dú)立的源極/漏極區(qū)域之前形成字線，從而在字線已就位(in place)的情況下，通過離子注入來形成獨(dú)立的源極/漏極區(qū)域。字線被形成為具有充分的厚度來阻擋注入的離子到達(dá)第一和第二溝道區(qū)域。在一些方法中，字線可具有呈凸出形狀的頂面，形成“提起”的字線的外邊緣，這提供了充分的厚度來阻擋注入的離子。然而，這種凸起形狀對(duì)字線的接觸阻抗具有負(fù)面的影響，因?yàn)橥蛊鹦螤钍沟蒙细驳慕佑|件更加難以與字線或上覆的硅化物層進(jìn)行良好的接觸(例如，凸面可在接觸件和字線之間的一些區(qū)域之間留下空隙)。此外，“提起”的字線的外邊緣導(dǎo)致在上覆的介電層中形成不想要的隆起(hump)，這使得覆蓋間隔件和/或側(cè)壁間隔件(例如，相鄰存儲(chǔ)單元之間)的形成更加困難。

因此，本發(fā)明涉及包括具有字線(具有凸上表面)的嵌入式閃存器件的改進(jìn)集成電路以及相關(guān)的工藝方法。該閃存器件包括沿著柵疊件的一側(cè)設(shè)置的字線以及設(shè)置在該柵疊件的相對(duì)第二側(cè)上的擦除柵極。字線具有高 度從與柵疊件相對(duì)的外側(cè)到距離柵疊件更近的內(nèi)側(cè)單調(diào)增加的上表面。字線的形狀通過改善上覆的導(dǎo)電接觸件和字線之間的電接觸來改善接觸阻抗，并且還消除了使得覆蓋在字線上的覆蓋間隔件的形成復(fù)雜化的“提取”邊緣，從而提供了更加可靠的讀/寫操作和/或更好的性能。

圖1示出了閃存器件100的截面圖的一些實(shí)施例。

閃存器件100包括配置在半導(dǎo)體襯底102內(nèi)的源極/漏極區(qū)域126和128。在一些實(shí)施例中，源極/漏極區(qū)域可以包括橫向設(shè)置在獨(dú)立的源極/漏極區(qū)域126之間的共用源極/漏極區(qū)域128。柵疊件130位于半導(dǎo)體襯底102上方。柵疊件130橫向設(shè)置在源極/漏極區(qū)域126和128之間，并且通過柵極介電層104與半導(dǎo)體襯底102垂直分隔。柵疊件130包括通過控制柵極介電質(zhì)108與浮柵106分隔的控制柵極110。在一些實(shí)施例中，柵疊件130可進(jìn)一步包括設(shè)置在控制柵極110上方的硬掩模112。在一些實(shí)施例中，硬掩模112可以包括例如氮化硅或氮氧化硅。

擦除柵極122位于柵疊件130的第一側(cè)上且覆蓋共用源極/漏極區(qū)域128。擦除柵極122通過柵極介電層104與共用源極/漏極區(qū)域128垂直分隔。擦除柵極122通過介電襯層114(例如，二氧化硅)與柵疊件130橫向分隔。在一些實(shí)施例中，擦除柵極122可具有平坦頂面121s。字線116設(shè)置在柵疊件130中與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上。字線116可通過介電襯層114與柵疊件130分隔。在一些實(shí)施例中，擦除柵極122和字線116可以包括相同的材料和/或共用同一(same)晶體結(jié)構(gòu)。例如，在一些實(shí)施例中，字線116和/或擦除柵極122可以包括摻雜的多晶硅。在其他實(shí)施例中，字線116和/或擦除柵極122例如可以包括諸如金屬的其他導(dǎo)電材料。

字線116的高度h從外側(cè)111(即，字線116中與柵疊件130相對(duì)的一側(cè))到距離柵疊件130更近的內(nèi)側(cè)113單調(diào)增加。換句話說，字線116的高度h不會(huì)從外側(cè)111到內(nèi)側(cè)113減小，盡管其在一些部分(例如，在一個(gè)邊緣或兩個(gè)邊緣處)可以是平坦的。在一些實(shí)施例中，字線116的上表面117s的斜率可以從外側(cè)111到內(nèi)側(cè)113減小，從而字線116呈凸起形狀。字線116的凸起形狀提供了充分的厚度來阻擋在制造閃存器件100期間用于形成源極/漏極區(qū)域126和128的源極/漏極注入物質(zhì)，同時(shí)還為字線 116提供了允許上覆的接觸件和該字線之間的良好接觸的上表面輪廓。

側(cè)壁間隔件120可以沿著字線116的外側(cè)壁進(jìn)行設(shè)置。在一些實(shí)施例中，字線覆蓋(cap)間隔件118可以設(shè)置在字線116上方，并且擦除柵極覆蓋間隔件124可以設(shè)置在擦除柵極122上方。在一些實(shí)施例中，字線覆蓋間隔件118、擦除柵極覆蓋間隔件124和側(cè)壁間隔件120可以包括相同的介電材料或不同的介電材料。例如，字線覆蓋間隔件118和擦除柵極覆蓋間隔件124可以包括二氧化硅，而側(cè)壁間隔件120可以包括氮化硅。

圖2示出了設(shè)置在襯底上方的閃存器件200的截面圖的一些實(shí)施例。

閃存器件200包括第一閃存單元201a和第二閃存單元201b，它們被配置為以非易失性方式分別存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)位。在一些實(shí)施例中，第一閃存單元201a和第二閃存單元201b可以關(guān)于中心軸互為鏡像。在半導(dǎo)體襯底102內(nèi)，共用源極/漏極區(qū)域228橫向配置在第一和第二獨(dú)立源極/漏極區(qū)域226a和226b之間。共用源極/漏極區(qū)域228通過第一溝道區(qū)域222a與第一獨(dú)立源極/漏極區(qū)域226a隔開，并且通過第二溝道區(qū)域222b與第二獨(dú)立源極/漏極區(qū)域226b隔開。

柵疊件130分別設(shè)置在溝道區(qū)域222上方并且通過柵極介電層104與溝道區(qū)域222隔開。例如，第一柵疊件130a設(shè)置在第一溝道區(qū)域222a上方而第二柵疊件130b設(shè)置在第二溝道區(qū)域222b上方。在一些實(shí)施例中，柵疊件130包括通過控制柵極介電質(zhì)108彼此隔開的浮柵106和控制柵極110。硬掩模112還可以被配置在控制柵極110上方，并且介電蓋204可以覆蓋硬掩模112、控制柵極110的側(cè)壁、控制柵極介電質(zhì)108的側(cè)壁，并且駐靠在浮柵106內(nèi)的浮柵凸耳(ledge)上。浮柵凸耳與浮柵106的中心區(qū)域相比具有降低的高度。

第一字線116a設(shè)置在第一柵疊件130a的一側(cè)上，而第二字線116b設(shè)置在第二柵疊件130b的一側(cè)上。在一些實(shí)施例中，字線116包括位于外側(cè)111處的凸耳以及位于字線116的內(nèi)側(cè)113處的傾斜部分。該凸耳可具有平坦的上表面219s，而傾斜部分可以具有上表面217s，上表面217s具有連續(xù)向上傾斜的輪廓。在一些實(shí)施例中，凸耳的平坦上表面219s可以低于上表面217s，使得上表面217s通過基本垂直的側(cè)壁連接至平坦的上表面219s。

擦除柵極122被設(shè)置在第一和第二柵疊件130a、130b的對(duì)應(yīng)另一側(cè)之間并且直接位于共用源極/漏極區(qū)域228之上，其中擦除柵極介電質(zhì)202將擦除柵極122與共用源極/漏極區(qū)域228隔開。在一些實(shí)施例中，擦除柵極122具有上表面221s，其外圍區(qū)域處的高度大于中心區(qū)域處的高度。擦除柵極覆蓋間隔件124可以直接設(shè)置在擦除柵極122之上。在一些實(shí)施例中，側(cè)壁段部(segment)216可以設(shè)置在擦除柵極覆蓋間隔件124的外圍區(qū)域處，鄰接介電襯層114。

字線覆蓋間隔件118可以設(shè)置在字線116上。介電質(zhì)段部(segment)214可以設(shè)置在字線覆蓋間隔件118的外部上邊緣處。介電質(zhì)段部214被配置為幫助字線116在外側(cè)111處形成有充分的厚度。在一些實(shí)施例中，字線覆蓋間隔件118和介電質(zhì)段部214可以由不同的材料制成。例如，字線覆蓋間隔件118可以由二氧化硅制成，而介電質(zhì)段部214可以由氮化硅制成。側(cè)壁間隔件120可以沿著字線116的外側(cè)壁設(shè)置。在一些實(shí)施例中，側(cè)壁間隔件120和側(cè)壁段部216可以由例如氮化硅的相同的材料制成。

層間介電(ILD)層210可以配置在柵疊件130、擦除柵極122和字線116上方。硅化物焊盤208可以配置在源極/漏極區(qū)域126上方，并且導(dǎo)電接觸件212可以延伸穿過ILD層210而連接至硅化物焊盤208。在一些實(shí)施例中，位于所示截面的平面外的附加導(dǎo)電接觸件212向下延伸穿過ILD層210而到達(dá)源極/漏極區(qū)域126、字線116和擦除柵極122。

在操作期間，存儲(chǔ)單元201a和201b分別在浮柵106a和106b中獨(dú)立地存儲(chǔ)可變的電荷量(例如，電子)。存儲(chǔ)在浮柵106a和106b上的電荷量表示存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)單元201a、201b中的數(shù)據(jù)狀態(tài)，并且所存電荷量可以通過編程、讀取和擦除操作來改變。例如，在編程操作期間，字線偏壓(例如，+1V)被施加給字線116，并且較大幅度的電壓(例如，+11V)被施加給控制柵極110，從而在溝道區(qū)域222中形成導(dǎo)電溝道。在施加偏壓條件的情況下，正電壓(例如，+5伏)被同時(shí)施加給共用源極/漏極區(qū)域228和擦除柵極122以引起電子從獨(dú)立S/D區(qū)域226向共用S/D區(qū)域228流動(dòng)。施加于控制柵極110上的高偏壓促使載流子從溝道區(qū)域222朝著控制柵極110發(fā)生Fowler-Nordheim隧穿。隨著載流子向控制柵極110隧穿，至少一 些載流子在浮柵106中被捕獲，因此改變存儲(chǔ)單元201的電壓閾值以對(duì)應(yīng)于與編程數(shù)據(jù)狀態(tài)(例如，邏輯“1”)相關(guān)的預(yù)定電壓閾值。

在存儲(chǔ)單元201的擦除操作期間，利用高壓(例如，+13V)來偏置擦除柵極122，同時(shí)控制柵極110和字線116被保持在低壓(例如，0V)。高偏置擦除柵極電壓促使載流子從浮柵106朝著擦除柵極122發(fā)生Fowler-Nordheim隧穿。隨著載流子向擦除柵極122隧穿，浮柵106中的電子現(xiàn)從浮柵106中去除，從而改變存儲(chǔ)單元201的電壓閾值以對(duì)應(yīng)于與擦除數(shù)據(jù)狀態(tài)(例如，邏輯“0”)相關(guān)的預(yù)定電壓閾值。

由于存儲(chǔ)在浮柵106中的電荷屏蔽(screen)了形成在控制柵極110和溝道區(qū)域222之間的電場(chǎng)，所以存儲(chǔ)在浮柵106上的電荷可以使存儲(chǔ)單元201的閾值電壓V_th改變量為ΔV_th。因此，在存儲(chǔ)單元201的讀取操作期間，字線116被偏置(例如，+3V)并且利用讀取電壓(例如，+2V)偏置控制柵極110，該讀取電壓大于V_th但小于V_th+ΔV_th。根據(jù)電流是否在獨(dú)立S/D區(qū)域226和共用S/D區(qū)域228之間流動(dòng)，存儲(chǔ)器件的讀取電路可以相應(yīng)地確定存儲(chǔ)單元201是處于編程狀態(tài)(例如，邏輯“1”)還是擦除狀態(tài)(邏輯“0”)。

圖3示出了設(shè)置在襯底上方的閃存器件300的截面圖的一些實(shí)施例。

閃存器件300包括配置在共用源極/漏極(S/D)228和獨(dú)立S/D區(qū)域226之間的柵疊件130。擦除柵極122設(shè)置在柵疊件130的一側(cè)上且覆蓋共用S/D區(qū)域228，而字線116設(shè)置在柵疊件130的另一側(cè)上并且與獨(dú)立S/D區(qū)域226鄰接。在一些實(shí)施例中，字線116具有從與柵疊件130相對(duì)的外側(cè)到距離柵疊件130更近的內(nèi)側(cè)單調(diào)向上傾斜的上表面。字線116可進(jìn)一步包括位于外側(cè)處的具有平坦上表面的凸耳。

第一硅化物焊盤208a可以設(shè)置在獨(dú)立S/D區(qū)域226的上部區(qū)域處。第二硅化物焊盤208b可以設(shè)置為與字線116的上表面鄰接。第三硅化物焊盤208c可以設(shè)置為與擦除柵極122的上表面鄰接。對(duì)應(yīng)的接觸件212a、212b、212c可以設(shè)置為穿過層間介電(ILD)層210并且分別到達(dá)硅化物焊盤208a、208b、208c。在一些實(shí)施例中，字線116和擦除柵極122沒有被覆蓋間隔件(cap spacer)覆蓋，使得硅化物焊盤208鄰接ILD層210。

圖4示出了設(shè)置在襯底上方的閃存器件400的截面圖的一些實(shí)施例。

閃存器件400包括設(shè)置在柵疊件130的一側(cè)上的擦除柵極122以及設(shè)置在柵疊件130的另一側(cè)上的字線116。擦除柵極覆蓋共用S/D區(qū)域228并且具有與上覆的擦除柵極覆蓋間隔件124(其具有凹進(jìn)的上表面)鄰接的基本平坦的上表面。字線116包括位于外圍區(qū)域處的具有平坦上表面的凸耳。彎曲的上表面從凸耳處向外延伸(即，上表面具有從凸耳的高度開始的曲率)。

在一些實(shí)施例中，硅化物焊盤208可以配置在S/D區(qū)域226上方，并且導(dǎo)電接觸件212可以延伸穿過ILD層210而到達(dá)硅化物焊盤208。與閃存器件300相反，沒有硅化物焊盤形成在字線116和擦除柵極122上。在一些實(shí)施例中，閃存器件300和400可以位于同一集成芯片的不同區(qū)域內(nèi)。例如，硅化閃存器件300可以位于環(huán)繞具有非硅化閃存器件400的區(qū)域的外圍區(qū)域內(nèi)。字線(也可能是擦除柵極)的所選接觸區(qū)域被硅化以形成更好的連接，同時(shí)該接觸區(qū)域外的剩余區(qū)域被覆蓋間隔件保護(hù)以減少金屬污染并且提高閃存器件的可靠性。

圖5示出了形成閃存器件的方法500的流程圖的一些實(shí)施例。雖然所公開的方法(例如，方法500和2100)在以下被示出并且描述為一系列步驟或事件，但應(yīng)該理解，這些步驟或事件的所示順序不是限制性的。例如，一些步驟可以以不同的順序進(jìn)行和/或與除了本文所示和/或所述的步驟之外的其他步驟或事件同時(shí)進(jìn)行。另外，并不需要所有示出的步驟都用于實(shí)施本文描述的一個(gè)或多個(gè)方面或?qū)嵤├?。此外，可以在一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的步驟和/或階段中執(zhí)行本文所述的一個(gè)或多個(gè)步驟。

在502中，提供半導(dǎo)體襯底，其包括一對(duì)設(shè)置在其上方的柵疊件。

在504中，在半導(dǎo)體襯底上方并且沿著柵疊件的形貌形成字線材料。

在506中，掩蔽材料形成在字線材料上方。

在508中，執(zhí)行平坦化工藝以形成字線材料的平坦上表面。

在510中，回蝕掩蔽材料，同時(shí)字線材料保留在一對(duì)柵疊件上方。

在512中，回蝕沒有被掩蔽材料覆蓋的字線材料以在該對(duì)柵疊件的相對(duì)側(cè)面上形成字線前體并且在該對(duì)柵疊件之間形成擦除柵極。

在514中，介電層和介電襯層被連續(xù)共形地形成在字線前體上方。

在516中，穿過介電襯層和介電層執(zhí)行蝕刻以去除橫向部分而留下介電層的側(cè)壁部分，從而形成字線覆蓋間隔件，并且保留介電襯層的側(cè)壁部分以在字線覆蓋間隔件的上部外邊緣處形成段部。

在518中，按照字線覆蓋間隔件來蝕刻字線前體以形成字線。

在520中，執(zhí)行注入工藝以在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源極/漏極區(qū)域。

在522中，執(zhí)行蝕刻工藝以選擇性地去除集成芯片的不同區(qū)域中的字線覆蓋間隔件和擦除柵極覆蓋間隔件。

在524中，沿著字線的外側(cè)壁形成側(cè)壁間隔件。

在526中，硅化物層形成在源極/漏極的上部區(qū)域以及字線和擦除柵極的露出部分上，并且接觸件形成在ILD層內(nèi)且延伸到源極/漏極區(qū)域。

圖6至圖20B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的形成一對(duì)分柵式存儲(chǔ)單元的方法的一些截面圖。盡管圖6至圖20B被描述為與方法500相關(guān)，但應(yīng)該理解，圖6至圖20B公開的結(jié)構(gòu)不限于該方法。

圖6示出了對(duì)應(yīng)于步驟502的截面圖600的一些實(shí)施例。

如截面圖600所示，提供半導(dǎo)體襯底102，其包括一對(duì)設(shè)置于其上方的柵疊件130。柵疊件130包括通過控制柵極介電質(zhì)108與浮柵106隔開的控制柵極110。硬掩模112可以配置在控制柵極110上方，并且介電蓋204可以配置為上覆硬掩模112并且覆蓋硬掩模112、控制柵極110和控制柵極介電質(zhì)108的側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，硬掩模112鄰接浮柵106的上表面。介電襯層114被配置為覆蓋介電蓋204的側(cè)壁和頂面。共用S/D區(qū)域228形成在一對(duì)柵疊件130之間，并且擦除柵極介電質(zhì)202形成在共用S/D區(qū)域228上方。

圖7示出了對(duì)應(yīng)于步驟504至506的截面圖700的一些實(shí)施例。

如截面圖700所示，在半導(dǎo)體襯底102上方并且沿著柵疊件130的形貌形成字線材料702。字線材料702被共形地形成在介電襯層114和擦除柵極介電質(zhì)202上方。掩蔽材料704形成在字線材料702上方。掩蔽材料704可以是通過旋涂工藝形成為具有基本平坦的上表面的光刻膠材料。在一些實(shí)施例中，字線材料702包括摻雜的多晶硅。

圖8示出了對(duì)應(yīng)于步驟508的截面圖800的一些實(shí)施例。

如截面圖800所示，執(zhí)行平坦化工藝以形成字線材料802的平坦上表面。在一些實(shí)施例中，平坦化工藝包括干蝕刻工藝，其對(duì)于字線材料802和掩蔽材料804來說基本是沒有選擇性的。在其他實(shí)施例中，平坦化工藝可以包括化學(xué)機(jī)械拋光工藝。

圖9示出了對(duì)應(yīng)于步驟510的截面圖900的一些實(shí)施例。

如截面圖900所示，回蝕刻掩蔽材料902，同時(shí)字線材料802保留在一對(duì)柵疊件130上方?；匚g刻工藝對(duì)于字線材料802可以具有選擇性。掩蔽材料902被降低以保護(hù)閃存器件的外圍區(qū)域，同時(shí)露出字線材料802的彎曲的側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，可以通過干蝕刻劑(包括氧氣作為一種反應(yīng)氣體)來回蝕刻掩蔽材料902。

圖10和圖11示出了對(duì)應(yīng)于步驟512的截面圖1000和1100的一些實(shí)施例。

如截面圖1000所示，回蝕刻沒有被掩蔽材料902覆蓋的字線材料802，以在柵疊件130a、130b的相對(duì)側(cè)上形成字線前體1002，并且在柵疊件130a、130b之間形成擦除柵極122。通過均勻地蝕刻字線材料802形成字線前體1002，并且彎曲的上表面217s被直接形成在先前彎曲的側(cè)壁下方。注意，不同于一些其他方法，介電襯層(例如，通過原子層沉積形成)沒有形成在字線前體1002上，使得在回蝕刻工藝之后字線材料在柵疊件130的一側(cè)處的彎曲輪廓可被保持。上表面217s可以從與柵疊件130相對(duì)的外側(cè)到距離柵疊件130更近的內(nèi)側(cè)具有連續(xù)向上傾斜的輪廓。擦除柵極122可以具有平坦的上表面。如截面圖1100所示，然后去除掩蔽材料902。

圖12示出了對(duì)應(yīng)于步驟514的截面圖1200的一些實(shí)施例。

如截面圖1200所示，介電層1202和介電襯層1204被連續(xù)共形地形成在字線前體1002上方。在一些實(shí)施例中，介電層1202可以包括氧化硅，并且介電襯層1204可以包括氮化硅。介電層1202可以通過諸如化學(xué)汽相沉積(CVD)或物理汽相沉積(PVD)的沉積技術(shù)來形成。介電襯層1204可以通過原子層沉積(ALD)形成。

圖13和圖14示出了對(duì)應(yīng)于步驟516的截面圖1300和1400的一些實(shí) 施例。

如截面圖1300所示，穿過介電襯層(例如，圖12的1204)執(zhí)行第一蝕刻以去除介電襯層的橫向部分而留下介電襯層的側(cè)壁部分來形成介電質(zhì)段部214。還可以通過蝕刻工藝降低介電層1302，使得其鄰接介電質(zhì)段部214的下側(cè)壁被露出。

如截面圖1400所示，穿過介電層(例如，圖13的1302)執(zhí)行第二蝕刻以去除介電層的橫向部分而留下介電層的側(cè)壁部分，從而在柵疊件130的相對(duì)側(cè)面上形成字線覆蓋間隔件118并且在柵疊件130之間形成擦除柵極覆蓋間隔件124。在一些實(shí)施例中，字線覆蓋間隔件118覆蓋字線前體1002的彎曲上表面217s以及相鄰的平坦上表面219s的一小部分。在一些實(shí)施例中，字線覆蓋間隔件118和擦除柵極覆蓋間隔件124的上側(cè)壁均具有凹陷形狀，其中心區(qū)域低于外圍區(qū)域。

圖15示出了對(duì)應(yīng)于步驟518的截面圖1500的一些實(shí)施例。

如截面圖1500所示，按照字線覆蓋間隔件118來蝕刻字線材料(例如，圖14的1002)以形成字線116。

圖16示出了對(duì)應(yīng)于步驟520的截面圖1600的一些實(shí)施例。

如截面圖1600所示，在兩個(gè)字線116彼此相對(duì)的側(cè)面處，在半導(dǎo)體襯底102的上部區(qū)域內(nèi)形成S/D區(qū)域126。在一些實(shí)施例中，可以通過向半導(dǎo)體襯底102內(nèi)選擇性地注入摻雜物來形成S/D區(qū)域126。

圖17以及圖18A至圖18B示出了對(duì)應(yīng)于步驟522的截面圖的一些實(shí)施例。

如截面圖1700所示，光刻膠層1702形成在半導(dǎo)體襯底102上方。光刻膠層1702可以被圖案化以在集成芯片的不同區(qū)域中覆蓋閃存單元的不同范圍。例如，被設(shè)置在一集成芯片的第一區(qū)域上方的部分光刻膠層1702a覆蓋源極/漏極區(qū)域226而不覆蓋字線覆蓋間隔件118或介電襯層114，而設(shè)置在一集成芯片的第二區(qū)域上方的部分光刻膠層1702b覆蓋源極/漏極區(qū)域226、字線覆蓋間隔件118和介電襯層114。

如截面圖1800a所示，執(zhí)行蝕刻以部分地去除集成芯片的第一區(qū)域內(nèi)的字線覆蓋間隔件118和擦除柵極覆蓋間隔件124。如截面圖1800b所示， 接觸區(qū)域外側(cè)的字線覆蓋間隔件118和擦除柵極覆蓋間隔件124被光刻膠層1702保護(hù)并且沒有被蝕刻改變。

圖19A至圖19B示出了對(duì)應(yīng)于步驟524的截面圖1900a和1900b的一些實(shí)施例。

如截面圖1900a所示，沿著字線116的外側(cè)壁形成側(cè)壁間隔件120。側(cè)壁間隔件120覆蓋位于接觸區(qū)域上方的字線116的側(cè)壁。如截面圖1900b所示，側(cè)壁間隔件120向上延伸到接觸區(qū)域外側(cè)的字線覆蓋間隔件118并且如圖19B所示，覆蓋位于接觸區(qū)域外側(cè)的擦除柵極覆蓋間隔件124。

圖20A至圖20B示出了對(duì)應(yīng)于步驟526的截面圖2000a和2000b的一些實(shí)施例。

如截面圖2000a所示，包括第一硅化物焊盤208a、第二硅化物焊盤208b和第三硅化物焊盤208c的硅化物層208形成在S/D區(qū)域226的上部區(qū)域、字線116和擦除柵極122上。包括第一接觸件212a、第二接觸件212b和第三接觸件212c的導(dǎo)電接觸件212形成為延伸到硅化物層208。

如截面圖2000b所示，S/D區(qū)域226的上部區(qū)域被硅化，而接觸區(qū)域外側(cè)的字線116和擦除柵極122則免受硅化。

圖21示出了形成閃存器件的方法2100的流程圖的一些可選實(shí)施例。

在2102中，提供半導(dǎo)體襯底，其包括一對(duì)設(shè)置在其上方的柵疊件。

在2104中，在半導(dǎo)體襯底上方并且沿著柵疊件的形貌形成字線材料。

在2106中，掩蔽材料形成在字線材料上方。

在2108中，對(duì)字線材料和掩蔽材料執(zhí)行平坦化工藝以在柵疊件上方形成平坦的上表面并且形成字線材料的在一對(duì)柵疊件之間凹陷的上表面。

在2110中，回蝕刻掩蔽材料，同時(shí)字線材料保留在一對(duì)柵疊件上方。去除掩蔽材料中填充字線材料的凹陷上表面的部分。

在2112中，回蝕刻沒有被掩蔽材料覆蓋的字線材料以在兩個(gè)柵疊件的相對(duì)側(cè)上形成字線前體并且在兩個(gè)柵疊件之間形成凹陷的擦除柵極。

在2114中，按照字線覆蓋間隔件來蝕刻字線前體以形成字線。

在2116中，執(zhí)行注入工藝以在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源極/漏極區(qū)域。

在2118中，執(zhí)行蝕刻工藝以在集成芯片的不同區(qū)域中選擇性地去除字 線覆蓋間隔件和擦除柵極覆蓋間隔件。

在2120中，沿著字線的外側(cè)壁形成側(cè)壁間隔件。

在2122中，在源極/漏極區(qū)域的上部區(qū)域以及字線和擦除柵極的露出部分上形成硅化物層，并且接觸件形成在ILD層內(nèi)以延伸到源極/漏極區(qū)域。

圖22至圖28B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的形成一對(duì)分柵式存儲(chǔ)單元的方法的截面圖。盡管圖22至圖28B被描述為與方法2100相關(guān)，但應(yīng)該理解，圖22至圖28B所公開的結(jié)構(gòu)不限于這種方法。

圖22示出了對(duì)應(yīng)于步驟2102的截面圖2200的一些實(shí)施例。截面圖2200的各方面已在上文的圖6中進(jìn)行了描述。

圖23示出了對(duì)應(yīng)于步驟2104和2106的截面圖2300的一些實(shí)施例。截面圖2300的各方面已在上文的圖7中進(jìn)行了描述。

圖24示出了對(duì)應(yīng)于步驟2108的截面圖2400的一些實(shí)施例。

如截面圖2400所示，對(duì)形成在其上的字線材料702和掩蔽材料704執(zhí)行平坦化工藝。在一些實(shí)施例中，平坦化工藝包括干蝕刻工藝，其對(duì)字線材料2402和掩蔽材料2404基本沒有選擇性。在一些實(shí)施例中，字線2402的上表面包括形成在柵疊件130上方的平坦部分以及位于一對(duì)柵疊件130之間的凹陷部分。彎曲的側(cè)壁鄰接字線材料2402的上表面的平坦部分。掩蔽材料2404鄰接上表面的凹陷部分和彎曲的側(cè)壁。

圖25示出了對(duì)應(yīng)于步驟2110的截面圖2500的一些實(shí)施例。

如截面圖2500所示，回蝕刻掩蔽材料2502，同時(shí)字線材料2402保留在一對(duì)柵疊件130上方?；匚g刻工藝對(duì)字線材料2402可具有高選擇性。降低掩蔽材料2502以保護(hù)閃存器件的外圍區(qū)域，同時(shí)露出字線材料2402的彎曲側(cè)壁。例如，可以通過干蝕刻劑(包括氧氣作為一種反應(yīng)氣體)回蝕刻掩蔽材料2502。去除掩蔽材料2502中填充字線材料2402的上表面的凹陷部分的部分。

圖26示出了對(duì)應(yīng)于步驟2112的截面圖2600的一些實(shí)施例。

如圖26所示，回蝕刻沒有被掩蔽材料2502覆蓋的字線材料2402，以在柵疊件130a、130b彼此相對(duì)的側(cè)面上形成字線前體并且在柵疊件130a和130b之間形成擦除柵極122。字線前體2602通過向下均勻地蝕刻字線 材料2402來形成，并且彎曲的上表面217s直接形成在先前彎曲的側(cè)壁下方。上表面217s可以從相對(duì)于柵疊件130的外側(cè)到距離柵疊件130更近的內(nèi)側(cè)具有連續(xù)向上的傾斜輪廓。擦除柵極122可以具有在中心區(qū)域處凹陷的上表面221s，通過向下均勻地蝕刻字線前體2602在兩個(gè)柵疊件130之間的凹陷部分來形成擦除柵極122。然后去除掩蔽材料2502。

圖27示出了對(duì)應(yīng)于步驟2114的截面圖2700的一些實(shí)施例。

如截面圖2700所示，按照字線覆蓋間隔件118來蝕刻字線前體(例如，圖26的2602)以形成字線116。介電質(zhì)段部214形成在字線覆蓋間隔件118的上部外邊緣處。在一些實(shí)施例中，字線116被形成為包括位于遠(yuǎn)離柵疊件的外側(cè)處的凸耳，凸耳的高度低于字線116的大部分的高度。

圖28A至圖28B示出了對(duì)應(yīng)于步驟2116至2222的截面圖2800a和2800b的一些實(shí)施例。

如截面圖2800a所示，包括第一硅化物焊盤208a、第二硅化物焊盤208b和第三硅化物焊盤208c的硅化物層208分別形成在S/D區(qū)域126、字線116和擦除柵極122上。導(dǎo)電接觸件被形成為延伸至硅化物層208。

如截面圖2800b所示，在第一區(qū)域外，硅化物焊盤208a形成在S/D區(qū)域226上，而字線116和擦除柵極122通過字線覆蓋間隔件118和擦除柵極覆蓋間隔件124免受硅化。

因此，本公開提供了一種自對(duì)準(zhǔn)閃存器件，包括：字線，設(shè)置在柵疊件的一側(cè)上，從與柵疊件相對(duì)的外側(cè)向距離柵疊件更近的內(nèi)側(cè)具有單調(diào)增加的傾斜輪廓。字線的形狀使字線的接觸阻抗優(yōu)化，并且提供被很好界定(define)的覆蓋間隔件，這可以提供更可靠的讀取/寫入操作和/或更好的性能。

在一些實(shí)施例中，本公開涉及一種閃存器件。該閃存器件包括：柵疊件，包括通過控制柵極介電質(zhì)與浮柵隔開的控制柵極。該閃存器件還包括擦除柵極，其設(shè)置在柵疊件的第一側(cè)上。閃存器件還包括字線，其設(shè)置在柵疊件與第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)上。字線具有從與柵疊件相對(duì)的外側(cè)向距離柵疊件更近的內(nèi)側(cè)單調(diào)增加的高度。

在其他實(shí)施例中，本公開涉及一種用于閃存器件的集成電路。該集成 電路包括：共用源極/漏極區(qū)域，被設(shè)置在襯底中的一對(duì)存儲(chǔ)單元共享。集成電路還包括一對(duì)柵疊件，設(shè)置在襯底上方的共用源極/漏極區(qū)域的相對(duì)側(cè)。一對(duì)柵疊件分別包括浮柵和配置在浮柵上方的控制柵極。集成電路還包括一對(duì)字線，其設(shè)置在柵疊件與共用源極/漏極區(qū)域相對(duì)的側(cè)面。每一對(duì)字線都具有從與柵疊件相對(duì)的外側(cè)向距離柵疊件更近的內(nèi)側(cè)單調(diào)增加的高度。該集成電路還包括一對(duì)側(cè)壁間隔件，其沿著字線的外側(cè)壁設(shè)置。該集成電路還包括擦除柵極，其設(shè)置在柵疊件之間的共用源極/漏極區(qū)域上方。

在又一實(shí)施例中，本公開涉及一種形成閃存器件的方法。該方法包括：提供半導(dǎo)體襯底，其包括設(shè)置在其上方的一對(duì)柵疊件。柵疊件包括浮柵和配置在浮柵上方的控制柵極。該方法還包括在半導(dǎo)體襯底上方并沿著柵疊件的形貌形成字線材料。該方法還包括在字線材料上方形成掩蔽材料。該方法還包括執(zhí)行掩蔽材料的回蝕刻，同時(shí)字線材料保留在一對(duì)柵疊件上方。該方法還包括執(zhí)行沒有被掩蔽材料覆蓋的字線材料的回蝕刻，以在柵疊件的相對(duì)側(cè)上形成字線前體并且在柵疊件之間形成擦除柵極。該方法還包括在字線前體上方形成字線覆蓋間隔件，字線覆蓋間隔件的形成位置直接位于將被形成的字線之上。該方法還包括根據(jù)字線覆蓋間隔件蝕刻字線材料以形成字線。

上面論述了多個(gè)實(shí)施例的部件，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)或更改用于執(zhí)行與本文所述實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)的其他處理和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等效結(jié)構(gòu)不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種變化、替換以及改變。