[發明專利]分離柵閃存的有源區制造方法

有效

• 申請號: 201110297802.X
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN103021855A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王友臻;周儒領
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種分離柵閃存(Split-Gate?Flash)的有源區制作方法。

背景技術

隨著半導體技術的發展，出現了各種存儲器件，其中有一種存儲器件為分離柵閃存。分離柵閃存由外圍控制區域和存儲單元區域組成，其中，存儲單元區域用于存儲信息；外圍控制區域，用于對存儲單元區域存儲的信息進行讀取。

在分離柵閃存的存儲單元區域包括多個存儲單元，每個存儲單元都是由浮柵及控制柵構成，存儲單元之間在x軸方向通過源極線(SL，Source?Line隔離，在y軸方向通過字線(Bit-line)隔離，圖1a至圖1e示出了現有技術中制作存儲單元時的SL區域的y軸剖面結構示意圖，包括：

首先，如圖1a所示，在半導體襯底100上沉積浮柵層101，對浮柵層101采用光刻和刻蝕工藝，在半導體襯底100上形成浮柵，在SL區域內，在刻蝕得到浮柵過程中，SL區域沒有采用掩膜層遮擋，所以SL區域內中間部分的浮柵層101被刻蝕掉；

在本步驟中，浮柵層由浮柵氧化層及浮柵多晶硅層構成，浮柵氧化層為100埃左右，浮柵多晶硅層為1.2千埃左右；

采用光刻和刻蝕工藝，在半導體襯底100上形成浮柵的過程為：在浮柵上涂覆光刻膠層，然后以浮柵圖案為掩膜，曝光和顯影后在光刻膠層上形成浮柵圖案，然后以具有浮柵圖案的光刻膠層為掩膜，刻蝕浮柵層101，形成浮柵；

然后，如圖1b所示，在裸露的半導體襯底100及浮柵層101表面，沉積氧氮氧層102結構后，再沉積控制柵多晶硅層103，最后沉積控制柵氧化層104，然后沉積掩膜層105；

在本步驟中，氧氮氧層102的厚度為170埃，控制柵多晶硅層103的厚度為2千埃左右，控制柵氧化層104為200埃左右；

再次，如圖1c所示，采用光刻和刻蝕工藝在浮柵上形成控制柵，浮柵和控制柵之間通過氧氮氧層102隔離，這時，在SL區域，控制柵多晶硅層103的部分也被同時刻蝕掉；

在本步驟中，形成控制柵的過程為：光刻掩膜層105，在掩膜層105中形成控制柵圖案，該控制柵圖案位于所形成的浮柵上方，然后以具有控制柵圖案的掩膜層105為遮擋，對控制柵多晶硅層103進行刻蝕，得到控制柵。

再次，如圖1d所示，采用第二掩膜層遮擋已經制作好的存儲單元，然后對SL區域繼續刻蝕，依次采用刻蝕的方式去除控制柵多晶硅層103及氧氮氧層102；

最后，如圖1e所示，采用刻蝕的方式去除SL區域的浮柵層101，在去除的過程中，由于在圖1a中SL區域內中間部分的浮柵層101被刻蝕掉，所以SL區域內中間部分的硅襯底會刻蝕掉，直到SL區域的浮柵層101都被刻蝕完，這時，就會造成硅襯底損傷，損傷的深度大于1千埃左右，比如為170埃。

圖2為現有技術制作存儲單元時的俯視圖，該圖為圖1a的俯視圖，從圖中可以看出，在存儲單元中制作浮柵過程中，SL區域沒有遮擋，SL區域沒有采用掩膜層遮擋，所以SL區域內中間部分的浮柵層101被刻蝕掉。

在存儲單元之間的SL區域造成硅襯底損傷，會提高存儲單元的Rs電阻率，降低最終所制作的分離柵閃存器件性能。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種分離柵閃存的有源區制作方法，該方法能夠防止分離柵閃存的有源區中的SL區域硅襯底損傷，降低有源區的存儲單元的Rs電阻率。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種分離柵閃存的有源區制作方法，該方法包括：

在提供的半導體襯底上沉積浮柵層，對浮柵層采用光刻和刻蝕工藝形成浮柵，在源極線SL區域內，在刻蝕得到浮柵過程中，SL區域采用第一掩膜層遮擋，SL區域內的浮柵層沒有被刻蝕掉；

在裸露的半導體襯底及浮柵層表面，依次沉積氧氮氧層、控制柵多晶硅層、控制柵氧化層和第二掩膜層后，采用光刻和刻蝕工藝在浮柵上形成控制柵，浮柵和控制柵之間通過氧氮氧層隔離，形成存儲單元，在SL區域，控制柵多晶硅層也被同時部分刻蝕掉；

采用第二掩膜層遮擋已經制作好的存儲單元，然后對SL區域繼續刻蝕，依次采用刻蝕的方式去除剩余的控制柵多晶硅層、氧氮氧層及浮柵層。

所述浮柵層由浮柵氧化層及浮柵多晶硅層構成，浮柵氧化層為100埃左右，浮柵多晶硅層為1.2千埃左右。

所述形成浮柵的過程為：在浮柵上涂覆光刻膠層，然后以浮柵圖案為掩膜，曝光和顯影后在光刻膠層上形成浮柵圖案，然后以具有浮柵圖案的光刻膠層為掩膜，刻蝕浮柵層，形成浮柵。