本發(fā)明的實施例包括制造非易失性存儲器件的方法。在包括第一區(qū)和第二區(qū)的半導體襯底上形成溝槽掩模圖形。使用溝槽掩模圖形作為掩模,在第一區(qū)和第二區(qū)中的半導體襯底中形成限定有源區(qū)的襯底溝槽。在包括溝槽掩模圖形和襯底溝槽的半導體襯底上形成器件隔離層圖形。器件隔離圖形填充第一區(qū)和第二區(qū)中的襯底溝槽。通過除去溝槽掩模圖形,形成第一和第二開口,露出在第一和第二區(qū)中的相應有源區(qū)的頂表面。第二開口具有比第一開口更大的寬度。在第一開口中形成第一下導電圖形,具有在第一開口的下部區(qū)中的底部分和從底部分延伸到第一開口的上部區(qū)的延伸部分。延伸部分具有比底部分更小的寬度。形成填充第二開口的第二下導電圖形。
在其他實施例中,形成襯底溝槽包括使用溝槽掩模圖形作為蝕刻掩模,蝕刻半導體襯底。第一區(qū)是存儲器件的存儲陣列區(qū),以及第二區(qū)是存儲器件的外圍區(qū)。第一下導電圖形是存儲器件的字線,以及第二下導電圖形是存儲器件的外圍器件的柵電極。
在還一實施例中,形成第一下導電圖形和形成第二下導電圖形包括形成第一導電層,其具有小于第一和第二區(qū)中的半導體襯底上的第一開口的寬度的一半的厚度。在第二區(qū)中的第一導電層上形成第二導電層,并填充第二開口。構(gòu)圖第一和第二導電層,以從構(gòu)圖的第一導電層形成第一下導電圖形,并從構(gòu)圖的第一和第二導電層形成第二下導電圖形。
在其他實施例中,形成第一下導電圖形和形成第二下導電圖形包括共形地淀積第一導電層,該第一導電層的厚度小于在第一和第二區(qū)中的半導體襯底上的第一開口的寬度的一半。在第一導電層上形成犧牲層。蝕刻犧牲層以形成包括第一導電層的第一開口中的犧牲層圖形,并從第二開口中除去犧牲層。在從第二開口除去犧牲層之后,在第一和第二區(qū)上形成第二導電層,并填充第二開口。除去第二導電層和第一導電層以露出器件隔離層圖形的頂表面,同時在第一開口和第二開口中剩余第一導電層,并剩余填充第二開口的第二導電層,以形成第二下導電圖形和第一下導電圖形。除去第二導電層和第一導電層可包括蝕刻第二導電層和第一導電層,直到露出器件隔離層圖形的頂表面。
在進一步實施例中,在形成第一下導電圖形和形成第二下導電圖形之后,除去犧牲層圖形以露出第一開口中的第一下導電圖形的頂表面。在第一區(qū)中的第一下導電圖形的露出頂表面上形成介質(zhì)層。在第一區(qū)和第二區(qū)中的介質(zhì)層上形成第三導電層。構(gòu)圖第三導電層、介質(zhì)層和第一下導電圖形,以形成橫跨第一區(qū)中的有源區(qū)的柵圖形。構(gòu)圖第三導電層、第一下導電圖形和第二下導電圖形,以形成橫跨第二區(qū)中的有源區(qū)的柵圖形。
在其他實施例中,形成犧牲層包括將犧牲層的厚度形成到至少等于包括第一導電層的第二開口的寬度的一半,使得犧牲層填充第一和第二開口。蝕刻犧牲層包括蝕刻犧牲層直到露出第一導電層以形成填充包括導電層的第一和第二開口的犧牲層圖形。形成覆蓋第一區(qū)并露出第二區(qū)的掩模圖形。使用掩模圖形作為蝕刻掩模,從第二開口除去犧牲層圖形。除去掩模圖形以露出填充第一開口的犧牲層圖形。形成犧牲層可包括共形地將犧牲層形成為從大約包括第一導電層的第一開口的寬度的一半至大約包括第一導電層的第二開口的寬度的一半,以及蝕刻犧牲層可包括使用相對于第一導電層具有蝕刻選擇性的蝕刻配方各向同性地蝕刻犧牲層,直到露出第一導電層,以從第二開口除去犧牲層,并形成填充第一開口的犧牲層圖形。
在還一個實施例中,形成第一下導電圖形和形成第二下導電圖形包括形成填充第一和第二開口的第一導電層。蝕刻第一導電層,直到露出器件隔離層圖形的頂表面,以形成填充第二開口的第二下導電層圖形。在所蝕刻的第一導電層上形成掩模圖形,并覆蓋第二區(qū)中的第一導電層。在第一區(qū)中,使用掩模圖形作為蝕刻掩模將第一導電層圖形凹陷到所選擇的深度,以形成底部分,該底部分的頂表面低于第一區(qū)中的器件隔離層圖形的頂表面。除去掩模圖形。在除去掩模圖形之后,將第二導電層的厚度形成為小于第一區(qū)和第二區(qū)上的第一開口的寬度的一半。各向異性地蝕刻第二導電層,直到露出器件隔離層圖形的頂表面,以在第一開口的側(cè)壁上形成接觸底部分的延伸部分。
在還一個實施例中,形成第一下導電圖形和形成第二下導電圖形包括形成填充第一和第二開口的第一導電層。蝕刻第一導電層,直到露出器件隔離層圖形的頂表面,同時在第一開口和第二開口中留下第一導電層,以形成填充第二開口的第二導電層圖形。形成掩模圖形,其覆蓋第二下導電圖形和第一開口中的第一導電層的頂表面的內(nèi)部,并露出第一開口中的第一導電層的頂表面的剩余。使用掩模圖形作為蝕刻掩模各向異性蝕刻露出的第一導電層,以形成第一開口中的第一下導電層圖形。除去掩模圖形以露出第二下導電圖形。