[發明專利]分裂柵間氧化層的制造方法

無效

• 申請號: 200910196205.0
• 申請日: 2009-09-23
• 公開（公告）號: CN102024692A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 涂火金;沈憶華;宋化龍;李亮
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/285
• 分類號: H01L21/285
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及存儲器制造技術領域，特別涉及分裂柵間氧化層的制造方法。

背景技術

閃存一般采用多層柵極型的存儲單元結構。參照圖1所示，具有多層柵極結構的存儲單元晶體管，除漏極11、源極12及柵極13外，還具有浮柵14。數據的保存通過控制存儲單元晶體管中的浮柵14(floating?gate)所存儲的電荷量來實現。對于該種結構的存儲單元晶體管，在浮柵不穩定的情況下，將引起“過擦除”(over?erase)。

有鑒于此，現有技術提供了相應的解決方案，例如參照圖2所示，三洋半導體提出了一種分裂柵存儲單元結構。所述分裂柵結構中漏極21、源極22分裂，柵極23具有向漏極21側下垂的結構，該下垂之處作為選擇柵25。該分裂柵存儲單元與浮柵24的電位狀態無關，若選擇柵25未被選中，則該存儲單元中無電流變換。其他現有技術例如美國專利申請公開US20070237005A1中也提供了一種具有分裂柵結構的與非閃存。

目前的一種制造分裂柵結構的閃存工藝中，分裂的柵極結構間，即公共源極區(common?source?area)表面的氧化層一般采用爐管濕氧氧化的方法制備。但在隨后的測量時發現，爐管濕氧氧化所形成的氧化層的厚度遠大于設計厚度，不能滿足工藝要求。為解決這一問題，也嘗試采用爐管干氧氧化的方法，雖然所形成的氧化層的厚度有所下降，但是依然遠大于設計厚度，仍然不能滿足工藝要求。

此外，所述氧化層在越接近公共源極區中心的位置的厚度也越大，產生了較嚴重的微笑效應，對已形成的分裂的柵極結構的側墻也將產生不利影響。

發明內容

本發明解決現有技術在分裂柵間形成的氧化層厚度過厚，不能滿足工藝要求，且微笑效應較嚴重的問題。

為解決上述問題，本發明提供一種分裂柵間氧化層的制造方法，包括：使用快速熱制程(RTP，Rapid?Thermal?Process)設備進行原位水汽生成(ISSG，In-Situ?Steam?Generation)，以在分裂柵間的公共源極區表面形成氧化層。

與現有技術相比，上述分裂柵間氧化層的制造方法具有以下優點：原位水汽生成的方法為低壓的快速熱制程，其由于制程時間短，因而可以精確控制在高摻雜的公共源極區表面形成的氧化層的厚度，避免氧化層過厚，更能滿足工藝要求。

并且，原位水汽生成的方法所形成的氧化層厚度更均勻，改善了微笑效應。

附圖說明

圖1是現有技術的一種閃存中存儲單元的簡易結構示意圖；

圖2是現有技術的一種具有分裂柵結構的閃存中存儲單元的簡易結構示意圖；

圖3a是本發明采用爐管氧化的方法進行雙柵氧工藝試驗的示意圖；

圖3b是本發明采用爐管氧化、原位水汽生成結合的方法進行雙柵氧工藝試驗的示意圖；

圖4是應用本發明分裂柵間氧化層的制造方法在已形成有公共源極區的襯底上形成氧化層的部分工藝實施例流程圖。

具體實施方式

通過對前述現有技術中形成分裂柵間氧化層的方法進一步研究發現，所述氧化層形成于公共源極區表面。由于公共源極區通常是對硅襯底進行高濃度離子注入形成的高摻雜區域，高摻雜區域中的雜質原子破壞了硅的有序致密結構，使得后續氧化反應時氧原子更容易向硅襯底中擴散，與下層硅進行反應。并且，此后生長氧化層所采用的爐管氧化，其生長氧化層的時間很長，因此氧原子有足夠的時間透過高摻雜的公共源極區向下擴散，與硅反應形成氧化硅。對于生長一定厚度的氧化層，相應爐管氧化的參數是基于在非摻雜的硅片上的氧化能力設定的，因此基于上述原因分析，爐管氧化在高摻雜區域形成的氧化層的厚度就會遠大于設計厚度。

為此，本發明分裂柵間氧化層的制造方法采用一種快速熱制程在所述離子注入區域生長氧化層。根據本發明的一種實施方式，其包括：使用快速熱制程(RTP，Rapid?Thermal?Process)設備進行原位水汽生成(ISSG，In-Situ?Steam?Generation)，以在分裂柵間的公共源極區表面形成氧化層。