一种具有照相功能的闪存存储器及制备方法、电子装置与流程

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种具有照相功能的闪存存储器及制备方法、电子装置。

背景技术：

通常，图像传感器是将光学图像转换成电信号的半导体器件。图像传感器包括电荷耦合器件(ccd)和互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器。

由于cmos图像传感器(cmosimagesensor，cis)具有改善的制造技术和特性，因此半导体制造技术各方面都集中于开发cmos图像传感器。cmos图像传感器利用cmos技术制造，并且具有较低功耗，更容易实现高度集成，制造出尺寸更小的器件，因此，cmos图像传感器广泛的应用于各种产品，例如数字照相机和数字摄像机等。

cmos图像传感器(cmosimagesensor，cis)已经在日常生活中大量应用。它是利用反向偏压的二极管，在光照的情况下产生电子，并沿内建电场移动，在pn结两级形成电势差，再通过外围电路把电荷信息按照一定方式导出，形成一定的图像。

目前所述cmos图像传感器存在以下缺点：如果二极管里面的电荷不及时导出，等光源移走之后，电量会逐渐衰减，最终电荷消失，保持时间不会超过一秒。缺点就是电荷保存不长久。

因此，有必要提出一种新的cmos图像传感器(cmosimagesensor，cis)，以解决现有的技术问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要 试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服目前存在的问题，本发明一方面提供了一种具有照相功能的闪存存储器，所述闪存存储器包括若干存储器单元，所述存储器单元包括：

基底；

栅极叠层，位于所述基底上方，包括依次层叠的隧穿氧化物层、浮栅层、隔离层和控制栅层；

互连结构，位于所述栅极叠层的上方并与所述栅极叠层电连接；

滤光膜，位于互连结构的上方；

棱镜，设置于所述滤光膜的表面上。

可选地，在所述互连结构上方、所述滤光膜的下方还形成有钝化层，所述钝化层具有平坦的表面。

可选地，所述滤光膜为紫外线滤光膜。

可选地，所述互连结构包括交替设置的若干通孔和金属层，所述若干通孔的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸；所述金属层的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸。

可选地，所述棱镜呈正方形结构。

可选地，所述闪存存储器包括彼此交叉设置的若干行字线和若干列位线，在所述字线和位线的交叉处设置有上述存储器单元。

可选地，所述存储器单元彼此之间的距离相等。

本发明提供了一种具有紫外照相功能的闪存存储器的制备方法，所述方法包括：

提供基底，在所述基底上形成栅极叠层，其中所述栅极叠层包括依次层叠的隧穿氧化物层、浮栅层、隔离层和控制栅层；

在所述栅极叠层上形成互连结构与所述栅极叠层形成电连接；

在所述互连结构的上方依次形成滤光膜和棱镜，以形成成像器件。

可选地，在形成所述棱镜之前还进一步包括在所述互连结构上方形成钝化层并且平坦化所述钝化层的步骤。

可选地，所述互连结构包括交替设置的若干通孔和金属层，所述 若干通孔的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸；所述金属层的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸。

可选地，所述滤光膜为紫外线滤光膜。

本发明提供了一种电子装置，包括上述的闪存存储器。

本发明为了解决中目前存在的问题，提供了一种具有照相功能的闪存存储器及制备方法，所述具有照相功能的闪存存储器包括基底、栅极叠层、互连结构和棱镜，所述栅极叠层包括依次层叠的隧穿氧化物层、浮栅层、隔离层和控制栅层。本发明所述闪存(flash)存储器平时把镜头快门关闭，无光进入，与一般的存储器并无区别。需要使用时，先把闪存(flash)数据导出，然后所有存储位(bit)都置于编程(program)的状态，进行紫外图像拍摄，所述闪存存储器只能进行一次拍摄，把数据导出后，才能拍摄第二次。

本发明闪存存储器是首次具有紫外图像拍摄功能的闪存(flash)存储芯片，具有非挥发性的优点，断电后图像信息不会丢失，而且很好的与闪存(flash)工艺结合。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1示出了本发明所述具有照相功能的闪存存储器的结构剖面示意图；

图2示出了本发明所述具有照相功能的闪存存储器在钝化层平坦化之前的结构剖面示意图；

图3示出了本发明所述具有照相功能的闪存存储器的版图结构示意图；

图4示出了本发明所述具有照相功能的闪存存储器的制备工艺流程图；

图5示出了根据本发明一实施方式的电子装置的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该” 也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构以及步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

鉴于目前存在的问题，本发明提供一种具有照相功能的闪存存储器，图1示出了本发明所述具有照相功能的闪存存储器的结构剖面示意图。

如图1所示，具有照相功能的闪存存储器，所述闪存存储器包括若干存储器单元，所述存储器单元包括：

基底；

栅极叠层，位于所述基底上方，包括依次层叠的隧穿氧化物层101、浮栅层102、隔离层103和控制栅层104；

互连结构，位于所述栅极叠层的上方并与所述栅极叠层电连接，包括交替设置的若干通孔和金属层；

滤光膜，位于互连结构的上方；

棱镜，设置于所述滤光膜的表面上。

其中，所述闪存存储器包括彼此交叉设置的若干行字线和若干列位线，在所述字线和位线的交叉处设置有上述存储器单元。

其中，所述存储器单元彼此之间的距离相等，防止图像变形。

所述互连结构中所述若干通孔的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸，所述金属层的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸，例如所述互连结构包括从下往上的第一金属层m1、第二金属层m2和顶部金属层(topmetal)三层，其cd不能太宽，尽量躲避棱镜下方，防止挡光。

可选地，所述聚紫外光棱镜设计成正方形，以尽量吸收更多光线。顶部金属层(topmetal)之后的钝化(passivation)层需要cmp平坦 化，以防止紫外光棱镜入射光程不同导致无法聚焦在浮栅(floatinggatepoly)上面。

可选地，最后的棱镜下面配有紫外线的colorfilter(紫外线滤光膜)，只保留紫外线。

本发明为了解决中存在的问题，提供了一种具有照相功能的闪存存储器及制备方法，所述具有照相功能的闪存存储器包括：基底和栅极叠层，所述栅极叠层包括依次层叠的隧穿氧化物层、浮栅层、隔离层和控制栅层，互连结构和棱镜。本发明所述闪存(flash)存储器平时把镜头快门关闭，无光进入，与一般的存储器并无区别。需要使用时，先把闪存(flash)数据导出，然后所有存储位位(bit)都置于编程(program)的状态，进行紫外图像拍摄，所述闪存存储器只能进行一次拍摄，把数据导出后，才能拍摄第二次。

本发明闪存存储器是首次具有紫外图像拍摄功能的闪存(flash)存储芯片，具有非挥发性的优点，断电后图像信息不会丢失，而且很好的与闪存(flash)工艺结合。

实施例一

下面参考图1和图2对本发明的具有照相功能的闪存存储器进行详细说明，图1示出了根据本发明一实施方式的具有照相功能的闪存存储器的剖面示意图；图2示出了本发明所述具有照相功能的闪存存储器在钝化层平坦化之前的结构剖面示意图。

具体地，具有照相功能的闪存存储器，所述闪存存储器包括若干存储器单元，所述存储器单元包括：

基底；

栅极叠层，位于所述基底上方，包括依次层叠的隧穿氧化物层101、浮栅层102、隔离层103和控制栅层104；

互连结构，位于所述栅极叠层的上方并与所述栅极叠层电连接，包括交替设置的若干通孔和金属层；

滤光膜，位于互连结构的上方；

棱镜，设置于所述滤光膜的表面上。

本发明的具有照相功能的闪存存储器包括基底，所述基底可以包 括周围区和核心区。

具体地，所述基底可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、绝缘体上硅(soi)、绝缘体上层叠硅(ssoi)、绝缘体上层叠锗化硅(s-sigeoi)、绝缘体上锗化硅(sigeoi)以及绝缘体上锗(geoi)等等。在所述基底中还可以形成有浅沟槽隔离结构(未示出)。

其中，所述基底可以划分为核心区和周围区，其中所述核心区具有更高的集成度，其中所述栅极叠层的数目并不局限于某一数值范围，所述周围区具有若干个栅极叠层，栅极叠层稀疏，为了简化中间省略了若干所述栅极叠层。

示例性地，在基底上形成有沉积隧穿氧化物层101，所述隧穿氧化物层101为氧化物，在本发明中可选sio2层作为隧穿氧化物层101，所述隧穿氧化物层101的厚度可以为1-20nm，但不仅仅局限于该厚度，本领域技术人员可以根据需要进行调整，以获得更好效果。

其中，浮栅层102的材料可以选用半导体材料，例如硅、多晶硅或者ge等，并不局限于某一种材料，在该实施例中浮栅层102的材料选用多晶硅。

浮栅层102上形成有隔离层103，其中所述隔离层的材料可以选用本领域常用的绝缘材料，例如氧化物、氮化物中的一种或多种。

例如在该实施例中所述隔离层选用ono(氧化物-氮化物-氧化物的结构绝缘隔离层)。

在所述隔离层103上形成控制栅层104，其中，所述控制栅层104的材料可以选用半导体材料，例如硅、多晶硅或者ge等，并不局限于某一种材料，在该实施例中所述控制栅的材料选用多晶硅。

在一个示例中，在所述基底的表面上还可选择性地形成有氧化物层，作为栅极介电层。

作为示例，在所述栅极叠层侧壁上的间隙壁。其中，间隙壁可以包括至少一层氧化物层和/或至少一层氮化物层。间隙壁可以为单层结构或多层结构。需要说明的是，间隙壁是可选的而非必需的，其主要用于在后续进行蚀刻或离子注入时保护栅极叠层的侧壁不受损伤。本实施中，间隙壁的材料较佳地为以teos低压沉积(tp-teos)形成的氧化硅。

作为替代性实施例，所述控制栅层可以在图案化之前形成，例如在蚀刻形成叠层之前形成所述控制栅层，然后对所述控制栅层、隔离层、浮栅层以及所述隧穿氧化物层进行图案化，以形成栅极叠层。

或者在对所述隔离层、浮栅层以及所述隧穿氧化物层进行图案化之后形成控制栅，所述控制栅呈长条形结构，以覆盖所述隔离层，如图3中的302所示。

在所述栅极叠层两侧的基底中形成有源漏，其中所述源漏注入的离子类型以及掺杂的浓度均可以选用本领域常用范围。在本发明中选用的掺杂能量为1000ev-30kev，优选为1000-10kev，以保证其掺杂浓度能够达到5e17～1e25原子/cm³。

所述闪存存储器的版图结构如图3所示，其中，所述闪存存储器包括有源区302、控制栅303、棱镜304以及接触孔301，其中，所述闪存存储器包括彼此交叉设置的若干行字线和若干列位线，在所述字线和位线的交叉处设置有上述存储器单元。

可选地，所述存储器单元彼此之间的距离相等。

在所述栅极叠层上形成互连结构与所述栅极叠层形成电连接，所述互连结构包括交替设置的若干通孔和金属层。

具体地，所述互连结构包括从下往上的第一金属层m1、第二金属层m2和顶部金属层(topmetal)三层，其cd不能太宽，尽量躲避棱镜下方，防止挡光。

可选地，所述互连结构中所述若干通孔的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸，所述金属层的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸，以尽量躲避棱镜下方，防止挡光。

在所述互连结构上方形成有钝化层。其中，所述钝化层可以为二氧化硅或者氮化硅层等，只要所述钝化膜结构致密、稳定、不易受到破坏、能够阻挡各种离子和水分子的侵蚀即可，并不局限于上述示例。

作为一种实施方式，所述钝化层209包括等离子增强氮化硅层pesin层、等离子增强正硅酸乙酯peteos层、sin层以及正硅酸乙酯teos，层中的一种或多种的组合。

在本发明中，所述钝化层为上述各种材料的组合，所述第一钝化层包括依次层叠的pesin层、peteos层、sin层和teos层，例如 所述pesin层的厚度为650-850埃，所述peteos层的厚度为3800-4200埃，所述sin层的厚度为650-850埃，所述teos层的厚度为2400-2600埃

所述钝化层并需进行平坦化，以得到平坦化的表面，防止紫外光棱镜入射光程不同导致无法聚焦在浮栅(floatinggatepoly)上面。

在所述互连结构的上方形成有棱镜105，所述棱镜105下方还至少形成有滤光膜。

可选地，所述棱镜105下方设置有紫外线滤光膜。在本发明中所述闪存如果不用电擦除，也可以通过紫外光(uv)来擦除里面的信息。浮栅(floatinggate)里面的电子在获得紫外光的能量后，可以跃迁过隧穿氧化物层(tunneloxide)或隔离层ono的势垒。

本发明所述闪存存储器的工作原理：首先把闪存(flash)所有存储位(bit)都注入电子变成编程(program)状态。照uv光时，强度越大，相对应的闪存位阈值电压(flashbitvt)降低越多，闪存(flash)有解码(decoder)区域，可以判断出这个存储位(bit)在阵列中的位置，以及阈值电压(vt)的强弱，即可得出紫外光图像。由于闪存(flash)是非挥发性存储器，因此可以长时间保留这个图像。这是首次具有图像拍摄功能的闪存(flash)存储芯片。

本发明所述闪存(flash)存储器平时把镜头快门关闭，无光进入，与一般的存储器并无区别。需要使用时，先把闪存(flash)数据导出，然后所有存储位(bit)都置于编程(program)的状态，进行紫外图像拍摄，所述闪存存储器只能进行一次拍摄，把数据导出后，才能拍摄第二次。

本发明闪存存储器是首次具有紫外图像拍摄功能的闪存(flash)存储芯片，具有非挥发性的优点，断电后图像信息不会丢失，而且很好的与闪存(flash)工艺结合。

实施例二

下面参考图2至图4对本发明的具有照相功能的闪存存储器的制备方法做详细描述，图2示出了本发明所述具有照相功能的闪存存储器在钝化层平坦化之前的结构剖面示意图；图3示出了本发明所述具 有照相功能的闪存存储器的版图结构示意图；图4示出了本发明所述具有照相功能的闪存存储器的制备工艺流程图。

本发明提供一种具有照相功能的闪存存储器的制备方法，如图4所示，该制备方法的主要步骤包括：

步骤s1：提供基底，在所述基底上形成栅极叠层，其中所述栅极叠层包括依次层叠的隧穿氧化物层、浮栅层、隔离层和控制栅层；

步骤s2：在所述栅极叠层上形成互连结构与所述栅极叠层形成电连接；

步骤s3：在所述互连结构的上方依次形成滤光膜和棱镜，以形成成像器件。

本发明所述方法在闪存(flash)前后段工艺总体保持不变，设计版图(layout)要注意存储位(bit)之间要等间距，防止图像变形。后段一般是第一金属层m1、第二金属层m2和顶部金属层(topmetal)三层，cd不能太宽，尽量躲避棱镜下方，防止挡光。最后的聚紫外光棱镜设计成正方形，以尽量吸收更多光线。所述闪存存储器具有非挥发性的优点，断电后图像信息不会丢失，而且很好的与flash工艺结合。

下面，对本发明的半导体器件的制备方法的具体实施方式做详细的说明。

首先，执行步骤一，提供基底，在所述基底上形成闪存存储单元，所述闪存存储单元包括设置于所述基底上方的栅极叠层，所述栅极叠层包括依次层叠的隧穿氧化物层201、浮栅层202、隔离层203和控制栅层204。

具体地，如图2所示，在该步骤中首先提供半导体衬底。其中所述半导体衬底可以是以下所提到的材料中的至少一种：硅、绝缘体上硅(soi)、绝缘体上层叠硅(ssoi)、绝缘体上层叠锗化硅(s-sigeoi)、绝缘体上锗化硅(sigeoi)以及绝缘体上锗(geoi)等。此外，半导体衬底上可以被定义有源区。在该有源区上还可以包含有其他的有源器件，为了方便，在所示图形中并没有标示。

所述半导体衬底可以选用p型，在所述半导体衬底上形成隧穿氧 化物层201，其中，所述隧穿氧化物层201为氧化物，在本发明中优选sio2层作为隧穿氧化层，所述隧穿氧化物层201的厚度可以为1-20nm，但不仅仅局限于该厚度，本领域技术人员可以根据需要进行调整，以获得更好效果。

在该步骤中作为一种具体实施方式，沉积所述sio2层时可以选用热氧化、原子层沉积、化学气相沉积、电子束蒸发或磁控溅射方法。

可选地，在所述隧穿氧化物层201之前还可以在所述基底上形成介电层，所述介电层可以选用本领域常规的介电层并不局限于某一种。

接着在所述隧穿氧化层201上形成浮栅层202，其中所述浮栅层202选用半导体材料，例如硅、多晶硅或者ge等，并不局限于某一种材料，所述浮栅层202的沉积方法可以选择分子束外延(mbe)、金属有机化学气相沉积(mocvd)、低压化学气相沉积(lpcvd)、激光烧蚀沉积(lad)以及选择外延生长(seg)中的一种。

在该实施例中，优选形成多晶硅的浮栅层202，所述多晶硅选用外延方法形成，具体地，在优选实施例中以硅为例作进一步说明，反应气体可以包括氢气(h2)携带的四氯化硅(sicl4)或三氯氢硅(sihcl3)、硅烷(sih4)和二氯氢硅(sih2cl2)等中的至少一种进入放置有硅衬底的反应室，在反应室进行高温化学反应，使含硅反应气体还原或热分解，所产生的硅原子在隧穿氧化层201表面上外延生长。

所述方法还进一步包括在所述浮栅层上形成隔离层203的步骤，其中所述隔离层选用ono(氧化物-氮化物-氧化物的结构隔离层)，并不局限于某一种，可以根据具体需要进行选择。

进一步，在所述隔离层203上形成掩膜层，优选为硬掩膜，所述硬掩膜层可以为氮化物或氧化物，作为优选，在该实施例中选用si3n4作为所述掩膜层，其厚度为400-2000埃。

作为优选，所述掩膜层的沉积方法可以选用化学气相沉积(cvd)法、物理气相沉积(pvd)法或原子层沉积(ald)法等形成的低压化学气相沉积(lpcvd)、激光烧蚀沉积(lad)以及选择外延生长(seg)中的一种。本发明中优选化学气相沉积(cvd)法。

图案化所述掩膜层、隔离层203、浮栅层202以及所述隧穿氧化层201和所述半导体衬底，在形成叠层的同时在所述叠层两侧的半导体衬底中形成浅沟槽。

在该步骤中在所述掩膜层上形成有机分布层(organicdistributionlayer,odl)，含硅的底部抗反射涂层(si-barc)，在所述含硅的底部抗反射涂层(si-barc)上沉积图案化了的光刻胶层，或在所述掩膜层仅仅形成图案化了的光刻胶层，所述光刻胶上的图案定义了所要形成浮栅的图形，然后以所述光刻胶层为掩膜层或以所述蚀刻所述有机分布层、底部抗反射涂层、光刻胶层形成的叠层为掩膜蚀刻掩膜层。

然后去除所述有机分布层(organicdistributionlayer,odl)，含硅的底部抗反射涂层(si-barc)，光刻胶层，然后以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述隔离层203、浮栅层202以及所述隧穿氧化层201至部分所述半导体衬底，在形成所述叠层的同时在所述叠层两侧的半导体衬底中形成浅沟槽。

在该步骤中，选用干法蚀刻，反应离子蚀刻(rie)、离子束蚀刻、等离子体蚀刻。最好通过一个或者多个rie步骤进行干法蚀刻，在该步骤中所述反应离子蚀刻(rie)可以通过控制反应气体、气压、流量以及射频功率，得到较快的蚀刻速率和良好的各向异性，能够实现所述目的的条件均可以用于本发明。

例如在本发明中可以选择n2中的作为蚀刻气氛，还可以同时加入其它少量气体例如cf4、co2、o2，所述蚀刻压力可以为50-200mtorr，优选为100-150mtorr，功率为200-600w，在本发明中所述蚀刻时间为5-80s，更优选10-60s，同时在本发明中选用较大的气体流量，可选地，在本发明所述n2的流量为30-300sccm，例如为50-100sccm。

可选地，选用隔离材料填充所述浅沟槽，并平坦化以形成浅沟槽隔离结构。具体地，在沟槽内填充浅沟槽隔离材料，以形成浅沟槽隔离结构。具体地，在钱够沟槽内沉积浅沟槽隔离材料，所述浅沟槽隔离材料可以为氧化硅、氮氧化硅和/或其它现有的低介电常数材料；然后执行平坦化并停止在所述掩膜层上，以形成具有浅沟槽隔离结构。

所述平坦化步骤，可以使用半导体制造领域中常规的平坦化方法来实现表面的平坦化。该平坦化方法的非限制性实例包括机械平坦化方法和化学机械抛光平坦化方法。化学机械抛光平坦化方法更常用。

去除所述掩膜层，在该步骤中选用蚀刻选择比较大的蚀刻方法去除所述掩膜层，以保证在去除所述掩膜层的过程中不会对所述浮栅层造成影响。

作为优选，在该步骤中，选用干法蚀刻，反应离子蚀刻(rie)、离子束蚀刻、等离子体蚀刻。最好通过一个或者多个rie步骤进行干法蚀刻，在该步骤中所述反应离子蚀刻(rie)可以通过控制反应气体、气压、流量以及射频功率，得到较快的蚀刻速率和良好的各向异性，能够实现所述目的的条件均可以用于本发明。

进一步，在所述隔离层203上形成控制栅层204，其中，所述隔控制栅层204可以选用与所述浮栅层相同的材料，例如硅、多晶硅或者ge等，并不局限于某一种材料，所述控制栅层204的沉积方法可以选择分子束外延(mbe)、金属有机化学气相沉积(mocvd)、低压化学气相沉积(lpcvd)、激光烧蚀沉积(lad)以及选择外延生长(seg)中的一种。

作为替代性实施例，所述控制栅层可以在图案化之前形成，例如在蚀刻形成叠层之前形成所述控制栅层，然后对所述控制栅层、隔离层、浮栅层以及所述隧穿氧化物层进行图案化，以形成栅极叠层。

或者在对所述隔离层、浮栅层以及所述隧穿氧化物层进行图案化之后形成控制栅，所述控制栅呈长条形结构，以覆盖所述隔离层，如图3中的302所示。

然后在所述栅极叠层的侧壁上形成间隙壁，并执行源漏注入步骤，以在所述栅极叠层的两侧形成源漏区。

其中，所述间隙壁可以使用氮化硅、碳化硅、氮氧化硅或其组合的材料。可以在衬底上沉积第一氧化硅层、第一氮化硅层以及第二氧化硅层，然后采用蚀刻方法形成间隙壁，所述间隙壁可以具有10-30nm的厚度。

然后在所述栅极叠层两侧的半导体材料层上进行源漏注入，其中所述源漏注入的离子类型以及掺杂的浓度均可以选用本领域常用范 围。在本发明中选用的掺杂能量为1000ev-30kev，优选为1000-10kev，以保证其掺杂浓度能够达到5e17～1e25原子/cm³。作为优选，在源漏注入后还可以进行退火步骤，具体地，执行所述热退火步骤后，可以将硅片上的损害消除，少数载流子寿命以及迁移率会得到不同程度的恢复，杂质也会得到一定比例的激活，因此可以提高器件效率。

所述闪存存储器的版图结构如图3所示，其中，所述闪存存储器包括有源区302、控制栅303、棱镜304以及接触孔301，其中，所述闪存存储器包括彼此交叉设置的若干行字线和若干列位线，在所述字线和位线的交叉处设置有上述存储器单元。

可选地，所述若干存储器单元之间的距离相等，所述成像传感单元之间的距离相等。

执行步骤二，在所述栅极叠层上形成互连结构与所述栅极叠层形成电连接，所述互连结构包括交替设置的若干通孔和金属层。

具体地，所述互连结构包括从下往上的第一金属层m1206、第二金属层m2207和顶部金属层(topmetal)208三层，其cd不能太宽，尽量躲避棱镜下方，防止挡光。

所述互联结构的形成方法包括首先在所述栅极叠层上沉积介电层和第一图案化掩膜层(图中未示出)，以所述第一图案化掩膜层为掩膜蚀刻所述介电层，以打开所述介电层，在所述介电层中形成开口，所述蚀刻过程选用干法蚀刻或者湿法蚀刻，在一具体实施方式中，所述湿法蚀刻选用氢氟酸及氟化铵(hf/nh4f)所形成之缓冲溶液来蚀刻二氧化硅的硬掩膜层，或者选用cf4或者chf3的蚀刻气体蚀刻所述介电层，上述示例仅仅为示意性的，并不局限于所述方法。

在所述开口中填充导电材料，例如金属材料，以形成第一通孔205，然后继续沉积介电层并图案化，以形成第一金属层m1206，依次类推，以形成第二金属层m2207和顶部金属层(topmetal)208三层。

可选地，所述互连结构中所述若干通孔的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸，所述金属层的长和宽的关键尺寸小于所述棱镜的长和宽的关键尺寸，以尽量躲避棱镜下方，防止挡光。

执行步骤三，在所述互连结构上方形成钝化层209并且平坦化所述钝化层的步骤。

其中，所述钝化层209可以为二氧化硅或者氮化硅层等，只要所述钝化膜结构致密、稳定、不易受到破坏、能够阻挡各种离子和水分子的侵蚀即可，并不局限于上述示例。

作为一种实施方式，所述钝化层209包括等离子增强氮化硅层pesin层、等离子增强正硅酸乙酯peteos层、sin层以及正硅酸乙酯teos，层中的一种或多种的组合。

在本发明中，所述钝化层为上述各种材料的组合，所述第一钝化层包括依次层叠的pesin层、peteos层、sin层和teos层，例如所述pesin层的厚度为650-850埃，所述peteos层的厚度为3800-4200埃，所述sin层的厚度为650-850埃，所述teos层的厚度为2400-2600埃。

可选地，所述钝化层的沉积方法可以选用化学气相沉积(cvd)法、物理气相沉积(pvd)法或原子层沉积(ald)法等形成的低压化学气相沉积(lpcvd)、激光烧蚀沉积(lad)以及选择外延生长(seg)中的一种。本发明中优选化学气相沉积(cvd)法。

然后对所述钝化层进行平坦化，以得到平坦化的表面，防止紫外光棱镜入射光程不同导致无法聚焦在浮栅(floatinggatepoly)上面。

执行步骤四，在所述互连结构的上方形成棱镜105，所述棱镜105下方还包括滤光膜。

可选地，所述棱镜105下方还形成有紫外线滤光膜。在本发明中所述闪存如果不用电擦除，也可以通过紫外光(uv)来擦除里面的信息。浮栅(floatinggate)里面的电子在获得紫外光的能量后，可以跃迁过隧穿氧化物(tunneloxide)或ono的势垒。

可选地，利用闪存(flash)或者eeprom来作为紫外光线的图像传感器，前段工艺不变，后段工艺搭配上微棱镜工艺，即可实现功能。工作原理：首先把闪存(flash)所有存储位(bit)都注入电子变成编程(program)状态。照uv光时，强度越大，相对应的闪 存位阈值电压(flashbitvt)降低越多，闪存(flash)有解码(decoder)区域，可以判断出这个存储位(bit)在阵列中的位置，以及阈值电压(vt)的强弱，即可得出紫外光图像。由于闪存(flash)是非挥发性存储器，因此可以长时间保留这个图像。这是首次具有图像拍摄功能的闪存(flash)存储芯片。

本发明中闪存(flash)前后段工艺总体保持不变，设计版图(layout)要注意存储bit之间要等间距，防止图像变形。后段一般是第一金属层m1，第二金属层m2和顶部金属层(topmetal)三层，cd不能太宽，尽量躲避棱镜下方，止挡光。最后的聚紫外光棱镜设计成正方形，以尽量吸收更多光线。顶部金属层(topmetal)之后的钝化层(passivation)层需要平坦化(cmp)，以防止紫外光棱镜入射光程不同导致无法聚焦在浮栅(floatinggatepoly)上面。最后的棱镜所用工艺跟传统的cis图像传感器一样。棱镜下面配有紫外线的紫外线滤光膜(colorfilter)，只保留紫外线。具有紫外图像传感功能的存储芯片就做好了，配到镜头里面即可使用。

至此完成了本发明的制备方法的主要步骤，对于完整的器件的制作还需其他中间步骤或者后续步骤，在此均不再赘述。

本发明所述闪存(flash)存储器平时把镜头快门关闭，无光进入，与一般的存储器并无区别。需要使用时，先把闪存(flash)数据导出，然后所有存储位(bit)都置于编程(program)的状态，进行紫外图像拍摄，所述闪存存储器只能进行一次拍摄，把数据导出后，才能拍摄第二次。

本发明闪存存储器是首次具有紫外图像拍摄功能的闪存(flash)存储芯片，具有非挥发性的优点，断电后图像信息不会丢失，而且很好的与闪存(flash)工艺结合。

实施例三

本发明的另一个实施例提供一种电子装置，其包括闪存存储器，该闪存存储器为前述实施例一中的闪存存储器，或根据实施例二所述的闪存存储器的制备方法所制得的闪存存储器。

该电子装置，可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、游 戏机、电视机、vcd、dvd、导航仪、照相机、摄像机、录音笔、mp3、mp4、psp等任何电子产品或设备，也可以是具有上述半导体器件的中间产品，例如：具有该集成电路的手机主板等。

由于包括的闪存存储器件具有更高的性能，该电子装置同样具有上述优点。

其中，图5示出移动电话手机的示例。移动电话手机500被设置有包括在外壳501中的显示部分502、操作按钮503、外部连接端口504、扬声器505、话筒506等。

其中所述移动电话手机包括前述的闪存存储器，或根据实施例一所述的闪存存储器的制备方法所制得的闪存存储器，所述闪存存储器首先把闪存(flash)所有存储位(bit)都注入电子变成编程(program)状态。照uv光时，强度越大，相对应的闪存位阈值电压(flashbitvt)降低越多，闪存(flash)有解码(decoder)区域，可以判断出这个存储位(bit)在阵列中的位置，以及阈值电压(vt)的强弱，即可得出紫外光图像。由于闪存(flash)是非挥发性存储器，因此可以长时间保留这个图像。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。