闪存存储器及其版图结构

摘要

本发明提供一种闪存存储器及其版图结构，闪存存储器版图结构的冗余栅极图形包括连接为一体的冗余选择栅图形和冗余控制栅图形，即冗余选择栅图形和冗余控制栅图形为一个整体，在闪存存储器的制造过程中，通过冗余选择栅图形所定义的冗余选择栅与通过冗余控制栅图形所定义的控制栅相接触，两者之间没有间隙。如此一来，由冗余控制栅和冗余选择栅构成的冗余栅极的整体尺寸较大，增加了冗余栅极与其底部膜层的接触面积。由此，在闪存存储器的制造过程中，冗余栅极不易剥落，特别的，可以避免冗余栅极在清洗工艺中剥落，从而可以解决冗余栅极剥落的问题。

权利要求

1.一种闪存存储器版图结构，其特征在于，包括栅极图形和位于所述栅极图形两侧的冗余栅极图形，所述冗余栅极图形包括连接为一体的冗余选择栅图形和冗余控制栅图形，所述冗余控制栅图形较所述冗余选择栅图形靠近所述栅极图形，所述栅极图形包括控制栅图形及选择栅图形；

所述冗余栅极图形与所述栅极图形沿第一方向排布，所述冗余栅极图形沿第二方向延伸，所述冗余栅极图形与所述栅极图形相互平行，其中，所述第二方向与所述第一方向相互垂直；所述控制栅图形和所述选择栅图形沿所述第一方向排布，所述控制栅图形和所述选择栅图形相互平行，在所述第二方向上所述控制栅图形的尺寸大于所述选择栅图形的尺寸，且所述选择栅图形的一端与所述控制栅图形的一端对齐。

2.如权利要求1所述的闪存存储器版图结构，其特征在于，所述冗余栅极图形的形状为直条状，且在所述第二方向上所述冗余控制栅图形的尺寸和所述冗余选择栅图形的尺寸相同。

3.如权利要求1所述的闪存存储器版图结构，其特征在于，所述选择栅图形的形状为直条形，且所述选择栅图形沿所述第二方向延伸；所述控制栅图形的形状为倒L形，其中，所述控制栅图形包括沿所述第一方向延伸的第一部分图形和沿所述第二方向延伸的第二部分图形，所述第二部分图形远离所述第一部分图形的一端与所述控制栅图形的一端对齐。

4.如权利要求1所述的闪存存储器版图结构，其特征在于，所述闪存存储器版图还包括沿所述第一方向延伸的有源区图形和沿所述第一方向延伸的冗余有源区图形，所述冗余有源区图形连接在所述有源区图形的两端，所述有源区图形的投影与所述栅极图形的投影相对应，所述冗余有源区图形的投影与所述冗余栅极图形的投影相对应。

5.如权利要求4所述的闪存存储器版图结构，其特征在于，所述闪存存储器版图还包括沿所述第二方向延伸的连接图形，所述连接图形位于所述有源区图形和所述冗余有源区图形之间。

6.一种闪存存储器，其特征在于，包括：

形成于半导体衬底上的栅极和位于所述栅极两侧的冗余栅极，所述冗余栅极包括冗余选择栅和冗余控制栅，所述冗余控制栅与所述冗余选择栅相接触，所述冗余控制栅较所述冗余选择栅靠近所述栅极，所述栅极包括控制栅及选择栅；

所述冗余栅极与所述栅极沿第一方向排布，所述冗余栅极沿第二方向延伸，所述冗余栅极与所述栅极相互平行，其中，所述第二方向与所述第一方向相互垂直；所述控制栅和所述选择栅沿所述第一方向排布，所述控制栅和所述选择栅相互平行，在所述第二方向上所述控制栅的尺寸大于所述选择栅的尺寸，且所述选择栅的一端与所述控制栅的一端对齐。

7.如权利要求6所述的闪存存储器，其特征在于，所述冗余栅极的截面形状为直条状，且在所述第二方向上所述冗余控制栅的尺寸和所述冗余选择栅的尺寸相同。

说明书

闪存存储器及其版图结构

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种闪存存储器及其版图结构。

背景技术

[0002] 闪存(flash)作为一种安全、快速的存储体，以其体积小、容量大、成本低、掉电数据不丢失等一系列优点，成为了嵌入式系统中数据和程序最主要的载体。在形成闪存存储器的制造过程中，冗余栅极在清洗工艺中较容易剥落，从而会对器件造成污染，影响器件的合格率。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种闪存存储器及其版图结构，以解决冗余栅极剥落的问题。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种闪存存储器版图结构，包括栅极图形和位于所述栅极图形两侧的冗余栅极图形，所述冗余栅极图形包括连接为一体的冗余选择栅图形和冗余控制栅图形，所述冗余控制栅图形较所述冗余选择栅图形靠近所述栅极图形。

[0005] 可选的，在所述的闪存存储器版图结构中，所述冗余栅极图形与所述栅极图形沿第一方向排布，所述冗余栅极图形沿第二方向延伸，所述冗余栅极图形与所述栅极图形相互平行，其中，所述第二方向与所述第一方向相互垂直。

[0006] 可选的，在所述的闪存存储器版图结构中，所述冗余栅极图形的形状为直条状，且在所述第二方向上所述冗余控制栅图形的尺寸和所述冗余选择栅图形的尺寸相同。

[0007] 可选的，在所述的闪存存储器版图结构中，所述栅极图形包括沿所述第一方向排布的选择栅图形和控制栅图形，在所述第二方向上所述控制栅图形的尺寸大于所述选择栅图形的尺寸，且所述选择栅图形的一端与所述控制栅图形的一端对齐。

[0008] 可选的，在所述的闪存存储器版图结构中，所述选择栅图形的形状为直条形，且所述选择栅图形沿所述第二方向延伸；所述控制栅图形的形状为倒L形，其中，所述控制栅图形包括沿所述第一方向延伸的第一部分图形和沿所述第二方向延伸的第二部分图形，所述第二部分图形远离所述第一部分图形的一端与所述控制栅图形的一端对齐。

[0009] 可选的，在所述的闪存存储器版图结构中，所述闪存存储器版图还包括沿所述第一方向延伸的有源区图形和沿所述第一方向延伸的冗余有源区图形，连接在所述有源区图形的两端的冗余有源区图形，所述有源区图形的投影与所述栅极图形的投影相对应，所述冗余有源区图形的投影与所述冗余栅极图形的投影相对应。

[0010] 可选的，在所述的闪存存储器版图结构中，所述闪存存储器版图还包括沿所述第二方向延伸的连接图形，所述连接图形位于所述有源区图形和所述冗余有源区图形之间。

[0011] 基于同一发明构思，本发明还提供一种闪存存储器，包括：形成于半导体衬底上的栅极和位于所述栅极两侧的冗余栅极，所述冗余栅极包括冗余选择栅和冗余控制栅，所述冗余控制栅与所述冗余选择栅相接触，所述冗余控制栅较所述冗余选择栅靠近所述栅极。

[0012] 可选的，在所述的闪存存储器中，所述冗余栅极与所述栅极沿第一方向排布，所述冗余栅极沿第二方向延伸，所述冗余栅极与所述栅极相互平行，其中，所述第二方向与所述第一方向相互垂直。

[0013] 可选的，在所述的闪存存储器中，所述冗余栅极的形状为直条状，且在所述第二方向上所述冗余控制栅的尺寸和所述冗余选择栅的尺寸相同。

[0014] 在本发明提供的闪存存储器版图结构中，冗余栅极图形包括连接为一体的冗余选择栅图形和冗余控制栅图形，即冗余选择栅图形和冗余控制栅图形为一个整体，在闪存存储器的制造过程中，冗余选择栅图形所定义的冗余选择栅与冗余控制栅图形所定义的冗余控制栅相接触，两者之间没有间隙。如此一来，由冗余控制栅和冗余选择栅构成的冗余栅极的整体尺寸较大，增加了冗余栅极与其底部膜层的接触面积。由此，在闪存存储器的制造过程中，冗余栅极不易剥落，特别的，可以避免冗余栅极在清洗工艺中剥落，从而解决冗余栅极剥落的问题。

附图说明

[0015] 图1是本发明实施例的闪存存储器版图结构的结构示意图。

[0016] 图2是本发明实施例的闪存存储器版图结构的冗余栅极图形和栅极图形的结构示意图。

[0017] 图3是本发明实施例的闪存存储器版图结构的有源区图形和冗余有源区图形的结构示意图。

[0018] 图4是本发明实施例的闪存存储器的俯视图。

[0019] 图5是图4沿A‑A’方向的剖面示意图。

[0020] 图6是图4沿B‑B’方向的剖面示意图。

[0021] 其中，附图标记说明如下：110‑冗余栅极图形；111‑冗余选择栅图形；112‑冗余控制栅图形；120‑栅极图形；121‑控制栅图形；1211‑第一部分图形；1212‑第二部分图形；122‑选择栅图形；130‑冗余有源区图形；140‑有源区图形；150‑连接图形；160‑接触图形；200‑半导体衬底；201‑浅沟槽隔离结构；210‑冗余栅极；211‑冗余选择栅；212‑冗余控制栅；220‑栅极；221‑控制栅；2211‑第一部分；2212‑第二部分；222‑选择栅；230‑冗余有源区；240‑有源区；250‑连接部；251‑接触部；261‑冗余栅氧化层；262‑冗余伪栅；263‑冗余隔离层；271‑冗余遂穿氧化层；272‑冗余浮栅；273‑冗余栅间介质层。

具体实施方式

[0022] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的闪存存储器及其版图结构作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

[0023] 图1是本发明实施例的闪存存储器版图结构的结构示意图；图2是本发明实施例的闪存存储器版图结构的冗余栅极图形和栅极图形的结构示意图。

[0024] 参考图1并结合图2所示，闪存存储器版图结构包括栅极图形120和位于所述栅极图形120两侧的冗余栅极图形110，所述冗余栅极图形110包括连接为一体的冗余选择栅图形111和冗余控制栅图形112，所述冗余控制栅图形112较所述冗余选择栅图形111靠近所述栅极图形120。

[0025] 具体的，所述冗余栅极图形110用于定义闪存存储器中的冗余栅极。所述冗余选择栅图形111用于定义冗余选择栅，所述冗余控制栅图形112用于定义冗余控制栅。由于，冗余选择栅图形111和冗余控制栅图形112连接为一体，可以使得由冗余控制栅和冗余选择栅构成的冗余栅极的整体尺寸较大，增加了冗余栅极与其底部膜层的接触面积，由此，在闪存存储器的制造过程中，冗余栅极不易剥落。特别的，可以避免冗余栅极在清洗工艺（例如超声清洗工艺）中剥落，从而可以解决冗余栅极剥落的问题。

[0026] 如图2所示，所述冗余栅极图形110与所述栅极图形120沿第一方向Y排布。所述冗余栅极图形110沿第二方向X延伸，所述冗余栅极图形110与所述栅极图形120相互平行，其中，所述第二方向X与所述第一方向Y相互垂直。

[0027] 本实施例中，所述冗余栅极图形110的形状为直条状，且在所述第二方向X上所述冗余控制栅图形112的尺寸和所述冗余选择栅图形111的尺寸相同，即所述冗余控制栅图形112的长度与所述冗余选择栅图形111的长度相同。如此一来，所述冗余控制栅图形112的端部与所述冗余选择栅图形111的端部对齐，在闪存存储器的制造过程中，由冗余控制栅图形
112定义的冗余控制栅以及由冗余选择栅图形111定义的冗余选择栅不易剥落，特别的，可以避免在清洗工艺中剥落，从而解决冗余栅极剥落的问题。

[0028] 如图2所示，栅极图形120包括沿第一方向Y排布的控制栅图形121和选择栅图形122。所述选择栅图形122用于定义选择栅，所述控制栅图形121用于定义控制栅。在所述第二方向X上所述控制栅图形121的尺寸大于所述选择栅图形122的尺寸，且所述选择栅图形
122的一端与所述控制栅图形121的一端对齐。如此设置，可以降低选择栅和控制栅的制备难度。

[0029] 本实施例中，所述选择栅图形122的形状为直条形，且所述选择栅图形122沿所述第二方向X延伸。

[0030] 如图2所示，所述控制栅图形121的形状为倒L形，其中，所述控制栅图形121包括沿所述第一方向Y延伸的第一部分图形1211和沿第二方向X延伸的第二部分图形1212，所述第二部分图形1212远离所述第一部分图形1211的一端与所述选择栅图形122的一端对齐。其中，所述第二部分1212用于定义控制栅的主体部分，所述第一部分1211用于定义控制栅与外部电连接的部分（即用于与接触插塞电性连接的部分）。

[0031] 本实施例中，在所述第二方向X上所述冗余栅极图形110的尺寸可以与控制栅图形121的尺寸相同，即所述冗余栅极图形110的长度可以与控制栅图形121的长度相同。如此，可以提高闪存存储器中的选择栅和控制栅的均匀性，改善闪存存储器中的控制栅尺寸的差异性，以及改善闪存存储器中的选择栅尺寸的差异性。

[0032] 图3是本发明实施例的闪存存储器版图结构的有源区图形140和冗余有源区图形130的结构示意图。如图3所示，闪存存储器版图结构还包括沿所述第一方向Y延伸的冗余有源区图形130和沿所述第一方向Y延伸的有源区图形140，所述冗余有源区图形130连接在所述有源区图形140的两端，所述有源区图形140的投影与所述栅极图形120的投影相对应，所述冗余有源区图形130的投影与所述冗余栅极图形110的投影相对应。

[0033] 具体的，所述栅极图形120位于所述有源区图形140上，所述冗余栅极图形110位于所述冗余有源区图形130上。本实施例中，所述有源区图形140用于定义有源区，所述冗余有源区图形130用于定义冗余有源区，所述冗余有源区图形130的存在可以提高有源区的均匀性，如提高化学机械研磨后的有源区表面的均匀性。

[0034] 本实施例中，所述闪存存储器版图结构还包括沿第二方向X延伸的连接图形150，所述连接图形150位于所述有源区图形140和所述冗余有源区图形130之间，并且所述连接图形150与所述有源区图形140和所述冗余有源区图形130相连接。所述连接图形150可以用于定义有源区之间的电连接结构，以电连接有源区。

[0035] 如图3所示，所述闪存存储器版图结构还包括接触图形160，所述接触图形160与所述有源区图形140连接，用于定义接触孔。

[0036] 本实施例中，闪存存储器版图结构可以用于形成非易失性闪存存储器。

[0037] 图4是本发明实施例的闪存存储器的俯视图。图5是图4沿A‑A’方向的剖面示意图。图6是图4沿B‑B’方向的剖面示意图。基于同一发明构思，本发明一实施例提供一种闪存存储器，如图4所示，所述闪存存储器包括形成于半导体衬底200上的栅极220和位于所述栅极
220两侧的冗余栅极210，所述冗余栅极210包括冗余选择栅211和冗余控制栅212，所述冗余控制栅212与所述冗余选择栅211相接触，所述冗余控制栅212较所述冗余选择栅211靠近所述栅极220。

[0038] 由于所述冗余控制栅212与所述冗余选择栅211相接触，两者之间没有间隙。如此一来，由冗余控制栅212和冗余选择栅211构成的冗余栅极210的整体尺寸较大，增加了冗余栅极210与其底部膜层的接触面积，由此，在闪存存储器的制造过程中，冗余栅极210不易剥落。特别的，可以避免冗余栅极210在清洗工艺中剥落，从而可以解决冗余栅极210剥落的问题。

[0039] 如图5和图6所示，半导体衬底200可以为硅衬底，所述半导体衬底200中形成有浅沟槽隔离结构201，所述浅沟槽隔离结构201用于定义出半导体衬底200的有源区。

[0040] 如图4所示，所述冗余栅极210与所述栅极220沿第一方向Y排布；所述冗余栅极210沿第二方向X延伸，所述第二方向X与所述第一方向Y相互垂直。

[0041] 本实施例中，所述冗余栅极210的截面形状（在水平方向上的截面形状）为直条状，且在所述第二方向X上所述冗余控制栅212的尺寸与所述冗余选择栅211的尺寸相同，即所述冗余控制栅212的长度与所述冗余选择栅211的长度相同。如此一来，所述冗余控制栅212的端部与所述冗余选择栅211的端部对齐，可以减少冗余控制栅212和冗余选择栅211所占用的面积。

[0042] 本实施例中，闪存存储器还包括栅极220，栅极220包括沿第一方向Y排布的控制栅221和选择栅222，其中，所述选择栅222可用于构成选择晶体管，所述控制栅221可用于构成控制晶体管。在所述第二方向X上所述控制栅221的尺寸可以大于所述选择栅222的尺寸。在其他的实施例中，控制栅221的尺寸可以与所述选择栅222的尺寸形同。

[0043] 本实施例中，所述选择栅222的一端与所述控制栅221的一端对齐。如此设置，可以降低选择栅222和控制栅221的制备难度。

[0044] 本实施例中，所述选择栅222的截面形状为直条形，且所述选择栅222沿所述第二方向X延伸。所述控制栅221的形状为倒L形，其中，所述控制栅221包括沿所述第一方向Y延伸的第一部分2211和沿第二方向X延伸的第二部分2212，所述第二部分2212远离所述第一部分2211的一端与所述选择栅222的一端对齐。其中，所述第二部分2212用于形成控制栅221的主体部分，所述第一部分2211用于形成控制栅221与外部电连接的部分（即用于与接触插塞电性连接的部分）。

[0045] 本实施例中，在所述第二方向X上所述冗余栅极210的尺寸和可以与控制栅221的尺寸相同，即冗余栅极210的长度可以与控制栅221的长度相同。如此，可以提高闪存存储器中的冗余栅极210和控制栅221的均匀性，改善闪存存储器中的控制栅221与冗余栅极210之间的尺寸的差异性。

[0046] 如图5所示，所述闪存存储器还包括位于半导体衬底200和冗余选择栅211之间的冗余栅氧化层261和冗余伪栅262，所述冗余伪栅262覆盖所述冗余栅氧化层261。进一步的，所述冗余伪栅262之间有沟槽，所述冗余选择栅211填充所述冗余伪栅262之间的沟槽并覆盖所述冗余伪栅262。以及，所述闪存存储器还包括冗余隔离层263，所述冗余隔离层263覆盖所述冗余伪栅262之间的沟槽的底壁和侧壁，用于隔离。

[0047] 如图6所示，所述闪存存储器还包括位于半导体衬底200与冗余控制栅212之间的冗余遂穿氧化层271和冗余浮栅272，所述冗余浮栅272覆盖所述冗余遂穿氧化层271。所述冗余浮栅272的材质可以为掺杂的多晶硅。所述冗余浮栅272之间具有沟槽，所述冗余控制栅212填充冗余浮栅272之间的所述沟槽并延伸覆盖所述冗余浮栅272。进一步的，所述冗余浮栅272和冗余控制栅212之间还形成有冗余栅间介质层273，冗余栅间介质层273用于冗余浮栅272与冗余控制栅212之间的隔离。

[0048] 本实施例中，所述闪存存储器还包括位于半导体衬底200与控制栅221之间的遂穿氧化层和浮栅（未图示），所述浮栅覆盖所述遂穿氧化层。所述浮栅的材质可以为掺杂的多晶硅，所述浮栅用于存储电子。所述浮栅中的电子可经所述遂穿氧化层遂穿至半导体衬底。所述遂穿氧化层的材质可以为氧化硅。所述浮栅之间具有沟槽，所述控制栅221填充浮栅之间的所述沟槽并延伸覆盖所述控制栅221。进一步的，所述浮栅和控制栅221之间还形成有栅间介质层（未图示），栅间介质层用于浮栅与控制栅221之间的隔离。

[0049] 本实施例中，所述闪存存储器还包括位于半导体衬底200和选择栅222之间的栅氧化层和伪栅，所述伪栅覆盖所述栅氧化层，其中，所述栅氧化层的材质、遂穿氧化层的材质、冗余遂穿氧化层271的材质和冗余栅氧化层261的材质均为氧化硅，并且可在同一工艺步骤中形成。

[0050] 所述伪栅之间有沟槽，所述选择栅222填充所述伪栅之间的沟槽并覆盖所述伪栅。以及，所述闪存存储器还包括隔离层（未图示），所述隔离层覆盖所述伪栅之间的沟槽的底壁和侧壁，用于隔离。

[0051] 本实施例中，伪栅的材质和控制栅221的材质均可以为掺杂的多晶硅。伪栅、冗余伪栅262、浮栅和冗余浮栅272可以在同一工艺中形成。冗余控制栅212、冗余选择栅211、选择栅和控制栅可以在同一工艺中形成，以节省工艺步骤。

[0052] 本实施例中，所述闪存存储器可以为非易失性闪存存储器。

[0053] 综上可见，在本发明提供的闪存存储器及其版图结构中，闪存存储器版图结构的冗余栅极图形包括连接为一体的冗余选择栅图形和冗余控制栅图形，即冗余选择栅图形和冗余控制栅图形为一个整体，在闪存存储器的制造过程中，通过冗余选择栅图形所定义的冗余选择栅与通过冗余控制栅图形所定义的控制栅相接触，两者之间没有间隙。如此一来，由冗余控制栅和冗余选择栅构成的冗余栅极的整体尺寸较大，增加了冗余栅极与其底部膜层的接触面积。由此，在闪存存储器的制造过程中，冗余栅极不易剥落，特别的，可以避免冗余栅极在清洗工艺中剥落，从而可以解决冗余栅极剥落的问题。

[0054] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。