本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種浮柵型閃存結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)：

閃存以其便捷，存儲(chǔ)密度高，可靠性好等優(yōu)點(diǎn)成為非揮發(fā)性存儲(chǔ)器中研究的熱點(diǎn)。從二十世紀(jì)八十年代第一個(gè)閃存產(chǎn)品問(wèn)世以來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展和各類電子產(chǎn)品對(duì)存儲(chǔ)的需求，閃存被廣泛用于手機(jī)，筆記本，掌上電腦和U盤(pán)等移動(dòng)和通訊設(shè)備中，閃存為一種非易變性存儲(chǔ)器，其運(yùn)作原理是通過(guò)改變晶體管或存儲(chǔ)單元的臨界電壓來(lái)控制門(mén)極通道的開(kāi)關(guān)以達(dá)到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的目的，使存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)不會(huì)因電源中斷而消失，而閃存為電可擦除且可編程的只讀存儲(chǔ)器的一種特殊結(jié)構(gòu)。如今閃存已經(jīng)占據(jù)了非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的大部分市場(chǎng)份額，成為發(fā)展最快的非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。

請(qǐng)參考圖1為傳統(tǒng)的浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的示意圖，所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)包括沉積在一基底10上的隧穿氧化層11、位于所述遂穿氧化層11正上方的浮柵12、堆疊在所述浮柵12上面的控制柵14，在所述控制柵14和所述浮柵12之間設(shè)有ONO(氧化物-氮化物-氧化物)層13，以及設(shè)置在所述基底10上的源區(qū)A和漏區(qū)B。傳統(tǒng)的浮柵型閃存結(jié)構(gòu)為橫向溝道器件(即漏/浮柵/源)，這種結(jié)構(gòu)的器件需要額外的區(qū)域給漏區(qū)/源區(qū)，從而影響了器件的存儲(chǔ)密度。而想要提高這種器件的存儲(chǔ)密度，通常需要降低溝道長(zhǎng)度以及漏區(qū)/源區(qū)的寬度，但這樣的改進(jìn)會(huì)帶來(lái)短溝道效應(yīng)以及漏源擊穿電壓變低等不良現(xiàn)象，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所不愿看到的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種浮柵型閃存結(jié)構(gòu)及其制作方法，在不影響器件性能的前提下，提高器件的存儲(chǔ)密度，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種浮柵型閃存結(jié)構(gòu)，包括：

一基底，在所述基底中設(shè)置有兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)；

一溝道層，所述溝道層位于所述基底之上，所述溝道層包括至少一層外延層，每層所述外延層中均設(shè)置有兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)，所述外延層中的兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)分別位于所述基底中的兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)的正上方；

一凹槽，所述凹槽貫穿所述溝道層延伸至所述基底中，且所述凹槽位于所述基底中的兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)之間；

一柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述凹槽中，且所述柵極結(jié)構(gòu)的一端延伸至所述基底中，所述柵極結(jié)構(gòu)的另一端臨近所述溝道層的上表面；其中，

所述柵極結(jié)構(gòu)包括一控制柵、柵間介質(zhì)層和至少兩個(gè)浮柵，所述浮柵排列于所述控制柵的兩側(cè)，每個(gè)所述浮柵均設(shè)置于臨近所述凹槽的側(cè)壁，所述控制柵垂直貫穿所述溝道層，所述柵間介質(zhì)層將所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均予以隔離。

優(yōu)選的，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，每層所述外延層對(duì)應(yīng)兩個(gè)所述浮柵，所述浮柵分別位于所述控制柵的兩側(cè)。

可選的，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，所述溝道層包括第一外延層和第二外延層，所述第一外延層位于所述基底之上，所述第二外延層位于所述第一外延層之上。

進(jìn)一步的，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，所述柵極結(jié)構(gòu)中有4個(gè)浮柵，所述浮柵兩兩上下并排分布。

進(jìn)一步的，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)還包括在上下相鄰的所述浮柵間的絕緣層。

進(jìn)一步的，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)還包括覆蓋所述凹槽底部的第一氧化層、一位于所述凹槽側(cè)壁的遂穿氧化物層、以及覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)的保護(hù)層。

進(jìn)一步的，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，所述基底為P型硅襯底。

進(jìn)一步的，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，所述離子注入?yún)^(qū)和外延離子注入?yún)^(qū)均為N型離子注入?yún)^(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的另一面，本發(fā)明還提供一種浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的制作方法，包 括：

提供一基底，對(duì)所述基底進(jìn)行離子注入，在所述基底上形成兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)；

形成一溝道層，所述溝道層位于所述基底之上，所述溝道層包括至少一層外延層；

形成一凹槽，所述凹槽貫穿所述溝道層延伸至所述基底中，且所述凹槽位于兩個(gè)所述離子注入?yún)^(qū)之間；

在所述凹槽中形成浮柵層，且所述浮柵層的上表面低于所述溝道層的上表面，所述浮柵層包括至少一層浮柵多晶硅層；

刻蝕所述浮柵層形成至少兩個(gè)浮柵；

在所述至少兩個(gè)浮柵之間形成柵間介質(zhì)層以及控制柵，所述控制柵垂直貫穿所述溝道層，所述柵間介質(zhì)層將所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均予以隔離，以形成一柵極結(jié)構(gòu)；

對(duì)所述溝道層進(jìn)行離子注入，在所述溝道層中形成兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)，所述兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)分別位于所述兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)的正上方，以形成所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，在所述制作方法中，所述外延層的層數(shù)與所述浮柵多晶硅層的層數(shù)相匹配，每層所述外延層對(duì)應(yīng)兩個(gè)所述浮柵，所述浮柵分別位于所述控制柵的兩側(cè)。

可選的，在形成一溝道層的步驟中，所述溝道層包括第一外延層和第二外延層；在所述基底之上形成所述第一外延層；對(duì)所述第一外延層進(jìn)行離子注入，在所述第一外延層中形成兩個(gè)第一外延離子注入?yún)^(qū)，所述兩個(gè)第一外延離子注入?yún)^(qū)分別位于所述基底中的兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)的正上方；在所述第一外延層之上形成所述第二外延層。

可選的，在所述制作方法中，所述第一外延離子注入?yún)^(qū)位于所述第一外延層的上表面。

可選的，在所述凹槽中形成浮柵層，且所述浮柵層的上表面低于所述溝道層的上表面的步驟中，所述浮柵層包括第一浮柵多晶硅層和第二浮柵多晶硅層；在所述凹槽中形成第一浮柵多晶硅層，所述第一浮柵多晶硅層的上表面低于所 述第一外延層的上表面；在所述第一浮柵多晶硅層上形成一絕緣層，所述絕緣層的上表面低于所述第二外延層的下表面；在所述絕緣層上沉積第二浮柵多晶硅層，所述第二浮柵多晶硅層的上表面低于所述第二外延層的上表面。

進(jìn)一步的，在所述制作方法中，所述第一浮柵多晶硅層和第二浮柵多晶硅層的厚度范圍均為300?！?00埃。

可選的，在所述制作方法中，所述控制柵的寬度在50納米～200納米之間。

可選的，在所述凹槽中形成浮柵層之前，還包括：在所述凹槽的底部沉積一第一氧化層，且在所述凹槽的側(cè)壁上生長(zhǎng)一遂穿氧化物層，所述浮柵層沉積在所述第一氧化層之上。

可選的，在刻蝕所述浮柵層之前，還包括：形成分別覆蓋所述浮柵層上表面兩側(cè)的側(cè)墻結(jié)構(gòu)，將所述凹槽暴露的側(cè)壁予以覆蓋，以所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)為掩膜刻蝕所述浮柵層。

可選的，在所述制作方法中，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的表面還覆蓋一保護(hù)層。

優(yōu)選的，在所述制作方法中，通過(guò)硅基外延法在所述基底上形成所述溝道層。

進(jìn)一步的，在所述制作方法中，所述基底為P型硅襯底。

進(jìn)一步的，在所述制作方法中，在所述基底中和所述溝道層中進(jìn)行N型離子注入。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明通過(guò)改善所述控制柵與浮柵的包裹方式來(lái)增大所述控制柵與浮柵的接觸面積，在所述基底上形成一溝道層，并在所述基底和所述溝道層中分別形成離子注入?yún)^(qū)，在貫穿所述溝道層延伸至所述基底中的凹槽中設(shè)置一柵極結(jié)構(gòu)，以在所述溝道層中形成垂直溝道，所述柵極結(jié)構(gòu)包括一控制柵、柵間介質(zhì)層和至少兩個(gè)浮柵，所述浮柵排列于所述控制柵的兩側(cè)，每個(gè)所述浮柵均設(shè)置于臨近所述凹槽的側(cè)壁，所述控制柵垂直貫穿所述溝道層，所述柵間介質(zhì)層將所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均予以隔離，以使所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均構(gòu)成一存儲(chǔ)單元。在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，當(dāng)漏端加高壓時(shí)，會(huì)在漏端產(chǎn)生熱載流子，然后利用所述控制柵的正壓將熱載流子拉入所述浮柵，從而實(shí)現(xiàn)器件的寫(xiě) 入；當(dāng)所述控制柵加較高的負(fù)壓時(shí)，所述浮柵中的電子將被推出，從而實(shí)現(xiàn)器件的擦除功能。因此，所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)能在單個(gè)所述凹槽內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)位的存儲(chǔ)，且共用所述控制柵，在不影響器件性能的前提下，進(jìn)一步縮小了器件的尺寸，提高器件的存儲(chǔ)密度，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖；

圖4至圖11為本發(fā)明實(shí)施例一中所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)制作方法中各個(gè)步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例二中浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13至圖15為本發(fā)明實(shí)施例二中所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)制作方法中相關(guān)步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合流程圖和示意圖對(duì)本發(fā)明的一種浮柵型閃存結(jié)構(gòu)及其制作方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

本發(fā)明的核心思想在于，本發(fā)明提供一種浮柵型閃存結(jié)構(gòu)，包括：

一基底，在所述基底中設(shè)置有兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)；

一溝道層，所述溝道層位于所述基底之上，所述溝道層包括至少一層外延層，每層所述外延層中均設(shè)置有兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)，所述外延層中的兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)分別位于所述基底中的兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)的正上方；

一凹槽，所述凹槽貫穿所述溝道層延伸至所述基底中，且所述凹槽位于所述基底中的兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)之間；

一柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述凹槽中，且所述柵極結(jié)構(gòu)的一端延伸至所述基底中，所述柵極結(jié)構(gòu)的另一端臨近所述溝道層的上表面；其中，

所述柵極結(jié)構(gòu)包括一控制柵、柵間介質(zhì)層和至少兩個(gè)浮柵，所述浮柵排列于所述控制柵的兩側(cè)，每個(gè)所述浮柵均設(shè)置于臨近所述凹槽的側(cè)壁，所述控制柵垂直貫穿所述溝道層，所述柵間介質(zhì)層將所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均予以隔離。

相應(yīng)的，根據(jù)本發(fā)明的另一面，本發(fā)明還提供一種浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的制作方法，所述制作方法包括如下步驟：

S1、提供一基底，對(duì)所述基底進(jìn)行離子注入，在所述基底上形成兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)；

S2、形成一溝道層，所述溝道層位于所述基底之上，所述溝道層包括至少一層外延層；

S3、形成一凹槽，所述凹槽貫穿所述溝道層延伸至所述基底中，且所述凹槽位于兩個(gè)所述離子注入?yún)^(qū)之間；

S4、在所述凹槽中形成浮柵層，且所述浮柵層的上表面低于所述溝道層的上表面，所述浮柵層包括至少一層浮柵多晶硅層；

S5、刻蝕所述浮柵層形成至少兩個(gè)浮柵；

S6、在所述至少兩個(gè)浮柵之間形成柵間介質(zhì)層以及控制柵，所述控制柵垂直貫穿所述溝道層，所述柵間介質(zhì)層將所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均予以隔離，以形成一柵極結(jié)構(gòu)；

S7、對(duì)所述溝道層進(jìn)行離子注入，在所述溝道層中形成兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)，所述兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)分別位于所述基底中的兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)的正上方，以形成所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明通過(guò)改善所述控制柵與浮柵的包裹方式來(lái)增大所述控制柵與浮柵的接觸面積，在所述基底上形成一溝道層，并在所述基底和所述溝道層中分別形成離子注入?yún)^(qū)，在貫穿所述溝道層延伸至所述基底中的凹槽中設(shè)置一柵極結(jié)構(gòu)，以在所述溝道層中形成垂直溝道，所述柵極結(jié)構(gòu)包括一控制柵、柵間介質(zhì)層和 至少兩個(gè)浮柵，所述浮柵排列于所述控制柵的兩側(cè)，每個(gè)所述浮柵均設(shè)置于臨近所述凹槽的側(cè)壁，所述控制柵垂直貫穿所述溝道層，所述柵間介質(zhì)層將所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均予以隔離，以使所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均構(gòu)成一存儲(chǔ)單元。在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，當(dāng)漏端加高壓時(shí)，會(huì)在漏端產(chǎn)生熱載流子，然后利用所述控制柵的正壓將熱載流子拉入所述浮柵，從而實(shí)現(xiàn)器件的寫(xiě)入；當(dāng)所述控制柵加較高的負(fù)壓時(shí)，所述浮柵中的電子將被推出，從而實(shí)現(xiàn)器件的擦除功能。因此，所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)能在單個(gè)所述凹槽內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)位的存儲(chǔ)，且共用所述控制柵，在不影響器件性能的前提下，進(jìn)一步縮小了器件的尺寸，提高器件的存儲(chǔ)密度，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

以下例舉浮柵型閃存結(jié)構(gòu)及其制作方法的的實(shí)施例，詳細(xì)介紹本發(fā)明的一種浮柵型閃存結(jié)構(gòu)及其制作方法的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)明確的是，本發(fā)明的內(nèi)容并不限制于以下實(shí)施例，其他通過(guò)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)手段的改進(jìn)亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1：

請(qǐng)參閱圖2，圖2為本實(shí)施例中所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的示意圖，所述浮柵閃存結(jié)構(gòu)包括一基底20，所述基底20為P型硅襯底，所述基底20中有兩個(gè)N型離子注入?yún)^(qū)A1和A2；溝道層21，本實(shí)施例中，所述溝道層21只有一層外延層21，在所述外延層21中具有兩個(gè)N型離子注入?yún)^(qū)B1和B2，所述離子注入?yún)^(qū)B1和B2分別位于所述離子注入?yún)^(qū)A1和A2的正上方；凹槽，所述凹槽貫穿所述溝道層21延伸至所述基底20中，且所述凹槽位于所述基底20的兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)A1和A2之間；所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置于所述凹槽中的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)的一端延伸至所述基底20中，所述柵極結(jié)構(gòu)的另一端臨近所述外延層21的上表面，以在所述溝道層(外延層)21中形成垂直溝道。

具體的，在本實(shí)施例中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)浮柵25′、柵間介質(zhì)層(如ONO層)27和控制柵28，所述浮柵25′位于所述控制柵28的兩側(cè)，每個(gè)所述浮柵25′均設(shè)置于臨近所述凹槽的側(cè)壁，所述控制柵28垂直貫穿所述溝道層(外延層)21，所述控制柵28和所述浮柵25′的上表面齊平，所述柵間介質(zhì)層27 將所述控制柵28與每個(gè)所述浮柵25′均予以隔離，以使得所述控制柵28與每個(gè)所述浮柵25′均構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)單元，即2個(gè)存儲(chǔ)單元共用一個(gè)所述控制柵28，從而進(jìn)一步縮小了器件尺寸，提高器件的存儲(chǔ)密度，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

另外，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，還包括覆蓋所述凹槽底部的第一氧化層、一位于所述凹槽側(cè)壁的遂穿氧化物層、以及覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)的保護(hù)層29，優(yōu)選的，所述第一氧化層和所述遂穿氧化物層均為二氧化硅層24。

接下來(lái)，詳細(xì)的描述本實(shí)施例中涉及的浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的制作方法，請(qǐng)參閱圖3至圖11，圖3為本實(shí)施例中所述制作方法的流程圖，圖4至圖11為所述制作方法各個(gè)步驟中對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖，其具體的制作步驟包括如下：

步驟S1，提供一基底20，對(duì)所述基底20進(jìn)行離子注入，在所述基底20中形成兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)A1和A2。優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，所述基底20為P型硅襯底，對(duì)所述P型硅襯底20進(jìn)行N型離子注入，即所述離子注入?yún)^(qū)A1和A2均為N型離子注入?yún)^(qū)，如圖4所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，所述基底20還可以為Ge襯底、SiGe襯底、SiC襯底、SOI(絕緣體上硅，Silicon On Insulator)襯底或GOI(絕緣體上鍺，Germanium On Insulator)襯底等，還可以為包括其他元素半導(dǎo)體或化合物半導(dǎo)體的襯底，例如玻璃襯底或III-V族化合物襯底(例如氮化鎵襯底或砷化鎵襯底等)，還可以為疊層結(jié)構(gòu)，例如Si/SiGe等，還可以其他外延結(jié)構(gòu)，例如SGOI(絕緣體上鍺硅)等。所述離子注入?yún)^(qū)的導(dǎo)電類型與所述基底的導(dǎo)電類型相反。

步驟S2，形成一溝道層21，所述溝道層21位于所述基底20之上。較佳的，在所述P型硅襯底20上通過(guò)硅基外延生長(zhǎng)法得到所述溝道層21，本實(shí)施例中，所述溝道層21只有一層外延層21(所述外延層21為P型外延層)，如圖5所示的結(jié)構(gòu)。

步驟S3，形成一凹槽，所述凹槽貫穿所述溝道層21并延伸至所述基底20中，且所述凹槽位于所述兩個(gè)離子注入A1和A2之間。具體的，所述凹槽的制作過(guò)程：在所述外延層21上依次沉積一氧化層22和一氮化硅層23作為所述掩膜層，用光刻和干法刻蝕的工藝形成所述凹槽，如圖6所示的結(jié)構(gòu)(圖中箭頭所示的結(jié)構(gòu)為所述凹槽)。該步驟中的光刻和干法刻蝕工藝都是本領(lǐng)域技術(shù)人員 所述熟知的工藝，在此不做贅述。

步驟S4，在所述凹槽中形成浮柵層25，且所述浮柵層25的上表面低于所述溝道層21的上表面。較佳的，在形成所述浮柵層25之前，還包括在所述凹槽的底部沉積一第一氧化層240，且在所述凹槽的側(cè)壁上生長(zhǎng)一遂穿氧化物層241。詳細(xì)的，在上述步驟S3中所形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之上沉積氧化物，再用化學(xué)機(jī)械研磨對(duì)氧化物進(jìn)行平坦化工藝并停在所述氮化硅層23上，接著進(jìn)行氧化物回刻，在所述凹槽底部留下一定厚度的氧化層，以形成所述第一氧化層240，在本實(shí)施例中，所述第一氧化層240的上表面低于所述基底20的上表面；在所述凹槽的側(cè)壁生長(zhǎng)所述遂穿氧化層241的工藝可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的工藝，在此便不予贅述，形成如圖7所示的結(jié)構(gòu)。常用的，所述第一氧化層240與所述遂穿氧化物層241的材料均為二氧化硅；

接著，在所述第一氧化層240之上形成浮柵層25，所述浮柵層25只包括一層浮柵多晶硅層25。具體的，在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之上沉積一層多晶硅，并進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝將該層多晶硅研磨至所述氮化硅層23平面后，進(jìn)行所述多晶硅回刻，形成覆蓋所述第一氧化層240上表面的浮柵多晶硅層25，且所述浮柵多晶硅層25的上表面低于所述溝道層21的上表面(該厚度的具體值可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定，例如所述浮柵多晶硅層25的厚度可以在300?！?00埃的范圍之間)，如圖8所示的結(jié)構(gòu)。

步驟S5，刻蝕所述浮柵層25，形成分別位于所述凹槽兩側(cè)的兩個(gè)浮柵25′(即所述浮柵25′均臨近于所述凹槽的側(cè)壁)。較佳的，在刻蝕所述浮柵層25之前，還包括形成分別覆蓋所述浮柵層25上表面兩側(cè)的側(cè)墻結(jié)構(gòu)26，將所述凹槽暴露的側(cè)壁予以覆蓋。較佳的，本實(shí)施例中，所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)26的材質(zhì)為氧化硅(在其他實(shí)施例中，所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)26的材質(zhì)也可以為氮化硅層)，具體的，在所述浮柵層25上方沉積氧化硅并充滿所述凹槽，之后進(jìn)行部分刻蝕氧化硅以得到所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)26，如圖9所示的結(jié)構(gòu)。然后，以所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)26為掩膜刻蝕所述浮柵層25，形成如圖10所示的結(jié)構(gòu)。

步驟S6，在所述兩個(gè)浮柵25′之間形成柵間介質(zhì)層27以及控制柵28。具體的，所述柵間介質(zhì)層27覆蓋兩個(gè)浮柵25′暴露的側(cè)壁、所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)26暴露的側(cè)壁以及所述第一氧化層240的上表面，所述柵間介質(zhì)層(氧化物層-氮化 物層-氧化物層)27的工藝并非本發(fā)明改進(jìn)的重點(diǎn)，也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所述熟知的工藝，在此不做贅述；然后，在上述結(jié)構(gòu)的凹槽內(nèi)(即凹槽的中間區(qū)域)沉積控制多晶硅層至充滿所述凹槽，并采用干法刻蝕工藝將所述控制多晶硅層回刻至與兩個(gè)浮柵25＇上表面齊平的位置，以形成所述控制柵28，即所述控制柵28垂直貫穿所述溝道層21，并且所述浮柵25＇排列與所述控制柵28的兩側(cè)，較佳的，所述控制柵28的寬度在50納米～200納米之間，且所述控制柵28的上表面與兩個(gè)浮柵25＇的上表面齊平，均低于所述溝道層21的上表面，所述浮柵25＇和控制柵28通過(guò)所述柵間介質(zhì)層27隔離，如圖11所示的結(jié)構(gòu)。

步驟S7，對(duì)所述溝道層21進(jìn)行離子注入，在所述溝道層21中形成兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)B1和B2，所述溝道層21的兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)B1和B2分別位于所述離子注入?yún)^(qū)A1和A2的正上方，以形成所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，對(duì)所述溝道層21進(jìn)行離子注入之前，還包括通過(guò)一定的刻蝕工藝去除所述掩膜層(所述氮化硅層23和氧化層22)和所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)26，同時(shí)，也會(huì)將所述柵間介質(zhì)層27和遂穿氧化物層241的多余部分去除，這是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的。最后，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)上還會(huì)覆蓋一層保護(hù)層29，常用的，所述保護(hù)層29的材料為二氧化硅。最終形成如圖2所示的結(jié)構(gòu)(需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，所述第一氧化層240和所述遂穿氧化物層241的材料均為二氧化硅層，因此，在圖2中，將所述第一氧化層240和所述遂穿氧化物層241統(tǒng)一標(biāo)注為二氧化硅層24)。

本實(shí)施例中，通過(guò)在所述基底20上形成一溝道層21，并在所述基底20設(shè)置兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)以及所述溝道層21中設(shè)置兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)，在貫穿所述溝道層21延伸至所述基底20中的凹槽中設(shè)置一柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括一控制柵28、柵間介質(zhì)層27和兩個(gè)浮柵25＇，在所述溝道層21中形成垂直溝道。于是，所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)在單個(gè)所述凹槽內(nèi)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)2個(gè)位的存儲(chǔ)，且2個(gè)存儲(chǔ)單元共用一個(gè)所述控制柵，進(jìn)一步縮小了器件的尺寸，提高了器件的存儲(chǔ)密度，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

實(shí)施例2：

請(qǐng)參閱圖12至圖15，圖12表示第二實(shí)施例中浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的示意圖， 圖13至圖15示意了本實(shí)施例中所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的制作方法相關(guān)步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖。其中，在圖12至圖15中，參考標(biāo)號(hào)表示與圖2、圖4至圖11相同的表述與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)，所述第二實(shí)施例中浮柵型閃存結(jié)構(gòu)與所述第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)基本相同，其區(qū)別在于：在第二實(shí)施例中，所述溝道層21包括第一外延層210和第二外延層211，且在所述第一外延層210中設(shè)置有兩個(gè)第一外延離子注入?yún)^(qū)C1和C2，所述第二外延層211中設(shè)置有兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)B1和B2，所述第一外延離子注入?yún)^(qū)(C1和C2)和外延離子注入?yún)^(qū)(B1和B2)均為N型離子注入?yún)^(qū)；具有4個(gè)所述浮柵25＇，4個(gè)所述浮柵25＇兩兩上下并排分布，并且上下兩個(gè)所述浮柵25＇間通過(guò)一絕緣層(二氧化硅)進(jìn)行隔離。

相應(yīng)的，第二實(shí)施例中所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)的制作方法與第一實(shí)施例中的所述制作方法也基本相同，其中，步驟S1、S3、S5-S7的制作方法是完全相同的，其區(qū)別在于：

在步驟S2中，所述溝道層21包括第一外延層210和第二外延層211；具體的，在所述基底20之上形成所述第一外延層210；對(duì)所述第一外延層210進(jìn)行離子注入，在所述第一外延層210中形成兩個(gè)第一外延離子注入?yún)^(qū)C1和C2，所述第一外延層210的兩個(gè)第一外延離子注入?yún)^(qū)C1和C2分別位于所述基底20中的兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)A1和A2的正上方，較佳的，所述兩個(gè)第一外延離子注入?yún)^(qū)C1和C2位于所述第一外延層210的上表面；然后，在所述第一外延層210之上形成所述第二外延層211，較佳的，所述第一外延層210和第二外延層211均通過(guò)硅基外延生長(zhǎng)法得到，如圖13所示的結(jié)構(gòu)。

在步驟S4中(即在所述凹槽中形成浮柵層25，且所述浮柵層25的上表面低于所述溝道層21的上表面的步驟中)，所述浮柵層25包括第一浮柵多晶硅層250和第二浮柵多晶硅層251；

具體的，在所述凹槽的底部沉積一第一氧化層240，且在所述凹槽的側(cè)壁上生長(zhǎng)一遂穿氧化物層241；然后，在所述第一氧化層240之上形成第一浮柵多晶硅層250，所述第一浮柵多晶硅層250的上表面低于所述第一外延層210的上表面，所述第一浮柵多晶硅層250的沉積方法請(qǐng)參閱第一實(shí)施例中所述浮柵層25的形成過(guò)程(即通過(guò)沉積、化學(xué)機(jī)械研磨工藝、以及回刻工藝得到)；在所述第 一浮柵多晶硅層250上形成一絕緣層242，所述絕緣層242的上表面低于所述第二外延層211的下表面，所述絕緣層242的沉積方法請(qǐng)參閱第一實(shí)施例中所述第一氧化層240的形成過(guò)程，同時(shí)，在所述絕緣層242的形成過(guò)程中，會(huì)將所述絕緣層242之上的部分所述隧穿氧化層241刻蝕掉，這是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以知曉的。常用的，所述絕緣層242的材料為二氧化硅，如圖14所示的結(jié)構(gòu)；

接下來(lái)，在所述絕緣層242上沉積第二浮柵多晶硅層251，所述第二浮柵多晶硅層251的上表面低于所述第二外延層211的上表面。當(dāng)然，在沉積所述第二浮柵多晶硅層251之前，還會(huì)在所述凹槽暴露的側(cè)壁上再形成遂穿氧化物層243(所述隧穿氧化層采用了不同的標(biāo)號(hào)，僅僅為了表示所述遂穿氧化物層形成的具體步驟)。所述第二浮柵多晶硅層251的形成方法與所述第一浮柵多晶硅層250的形成方法一致，較佳的，所述第一浮柵多晶硅層250和所述第二浮柵多晶硅層251的厚度可以在300?！?00埃的范圍之間，如圖15所示的結(jié)構(gòu)。(需要說(shuō)明的是，圖15中的所述第一氧化層240、第一隧穿氧化層241、絕緣層242和第二遂穿氧化物層243的材料均為二氧化硅層，因此，在圖12中，將上述結(jié)構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)為二氧化硅層24。)

接著請(qǐng)參閱第一實(shí)施例中的步驟S5至S7，最終形成如圖12所示的浮柵型閃存結(jié)構(gòu)。

在第二實(shí)施例中，通過(guò)在所述基底20上形成一包括兩層外延層的溝道層21，并在所述基底20設(shè)置有兩個(gè)離子注入?yún)^(qū)、第一外延層210中設(shè)置有兩個(gè)第一外延離子注入?yún)^(qū)和第二外延層211中設(shè)置有兩個(gè)外延離子注入?yún)^(qū)，在貫穿所述溝道層21延伸至所述基底20中的凹槽中設(shè)置一柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括一控制柵28、柵間介質(zhì)層27和4個(gè)浮柵25＇(所述浮柵層25包括兩層浮柵多晶硅層，通過(guò)刻蝕分開(kāi)即得到4個(gè)所述浮柵25＇)，在所述溝道層21中形成垂直溝道。因此，在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，單個(gè)所述凹槽內(nèi)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)4個(gè)位的存儲(chǔ)，4個(gè)存儲(chǔ)單元共用一個(gè)控制柵28，進(jìn)一步提高了器件的存儲(chǔ)密度，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

顯然，在其他實(shí)施列中，根據(jù)實(shí)際需求所述溝道層21還可以為若干層外延 層，所述浮柵層25也可以為若干層浮柵多晶硅層，只要所述外延層21的層數(shù)與所述浮柵層25的層數(shù)相匹配，每層所述外延層對(duì)應(yīng)兩個(gè)所述浮柵25＇即可實(shí)現(xiàn)提高器件的存儲(chǔ)密度的目的，而且不會(huì)影響器件的性能。

綜上，本發(fā)明通過(guò)改善所述控制柵與浮柵的包裹方式來(lái)增大所述控制柵與浮柵的接觸面積，在所述基底上形成一溝道層，并在所述基底和所述溝道層中分別形成離子注入?yún)^(qū)，在貫穿所述溝道層延伸至所述基底中的凹槽中設(shè)置一柵極結(jié)構(gòu)，以在所述溝道層中形成垂直溝道，所述柵極結(jié)構(gòu)包括一控制柵、柵間介質(zhì)層和至少兩個(gè)浮柵，所述浮柵排列于所述控制柵的兩側(cè)，每個(gè)所述浮柵均設(shè)置于臨近所述凹槽的側(cè)壁，所述控制柵垂直貫穿所述溝道層，所述柵間介質(zhì)層將所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均予以隔離，以使所述控制柵與每個(gè)所述浮柵均構(gòu)成一存儲(chǔ)單元。在所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)中，當(dāng)漏端加高壓時(shí)，會(huì)在漏端產(chǎn)生熱載流子，然后利用所述控制柵的正壓將熱載流子拉入所述浮柵，從而實(shí)現(xiàn)器件的寫(xiě)入；當(dāng)所述控制柵加較高的負(fù)壓時(shí)，所述浮柵中的電子將被推出，從而實(shí)現(xiàn)器件的擦除功能。因此，所述浮柵型閃存結(jié)構(gòu)能在單個(gè)所述凹槽內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)位的存儲(chǔ)，且共用所述控制柵，在不影響器件性能的前提下，進(jìn)一步縮小了器件的尺寸，提高器件的存儲(chǔ)密度，降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

此外，需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明或者指出，否則說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“第一”和“第二”等描述僅僅用于區(qū)分說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。