[發(fā)明專利]在浮柵上形成穩(wěn)定的殘余氧化物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210231297.3
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN103531456A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹子貴;寧丹
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，尤其涉及一種在浮柵上形成穩(wěn)定的殘余氧化物的方法。

背景技術(shù)

如圖1所示，是半導(dǎo)體浮柵存儲單元的結(jié)構(gòu)示意圖，襯底上設(shè)置源極和位線，襯底上設(shè)置有源線，源線兩側(cè)為氧化物層，浮柵101設(shè)置在襯底上，位于源線的兩側(cè)，浮柵101和控制柵之間設(shè)置有氧化物隔離層，氧化物層和字線（選擇柵）之間設(shè)置有偏移側(cè)墻102，氧化物層充滿浮柵101、氧化物隔離層、控制柵、偏移側(cè)墻102、字線和襯底之間的空隙。在該浮柵存儲單元的制備過程中，我們截取一部分步驟進行說明，首先從對控制柵進行刻蝕開始，刻蝕后的結(jié)構(gòu)如圖2所示，然后在浮柵101上沉積偏移側(cè)墻102，沉積后的結(jié)構(gòu)如圖3所示，接著對偏移側(cè)墻102進行干法刻蝕，再對浮柵101進行多晶硅二次刻蝕。但是，如圖4所示，采用干法刻蝕對偏移側(cè)墻102進行刻蝕，刻蝕后，浮柵101上存在殘余氧化物，該殘余氧化物的厚度大約為10?左右，由于干法刻蝕受到刻蝕速率和前層薄膜厚度的影響，刻蝕后殘余氧化物的剩余量不能得到很好的控制。由于偏移側(cè)墻102刻蝕后的殘余氧化層不穩(wěn)定，在浮柵多晶硅二次刻蝕時就需要刻蝕不同量的氧化物，但在干法刻蝕程式中氧化物的刻蝕時間是恒定的，不能隨前層膜厚而改變，因此如圖5所示，浮柵側(cè)壁就會形成不同形狀，由于在該半導(dǎo)體浮柵存儲單元中，是利用浮柵側(cè)壁結(jié)構(gòu)來進行擦除操作，這樣就導(dǎo)致了存儲單元擦除性能的不穩(wěn)定性，從而降低器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種在浮柵上形成穩(wěn)定的殘余氧化物的方法，能夠控制殘余氧化物的厚度，從而獲得穩(wěn)定的浮柵側(cè)壁結(jié)構(gòu)，進而獲得穩(wěn)定的浮柵擦除性能。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種在浮柵上形成穩(wěn)定的殘余氧化物的方法，該方法包含以下步驟：

步驟1、在浮柵上沉積偏移側(cè)墻；

步驟2、對偏移側(cè)墻進行干法刻蝕；

步驟3、再對浮柵進行多晶硅二次刻蝕。

在步驟2和步驟3之間，增加如下步驟A：

對殘余氧化物進行動態(tài)濕法刻蝕，使殘余氧化物達到設(shè)定的目標(biāo)厚度。

偏移柵干法刻蝕后測量剩余的氧化物量，根據(jù)所需最終氧化物的目標(biāo)值，計算出需要刻蝕的氧化物量，然后濕法蝕刻相應(yīng)的氧化物，從而在浮柵上形成穩(wěn)定的殘余氧化物，以便在后續(xù)浮柵多晶硅二次刻蝕中形成穩(wěn)定的浮柵側(cè)壁結(jié)構(gòu)。

所述的動態(tài)濕法刻蝕采用的溶劑為DHF溶液，或者HF溶液，或者HF與去離子水混合溶劑。

優(yōu)選的動態(tài)濕法刻蝕溶劑采用HF與去離子水混合溶劑。

所述的DHF溶液為200:1?DHF溶液。

所述的HF溶液為200:1HF溶液。

本發(fā)明能夠控制殘余氧化物的厚度，從而獲得穩(wěn)定統(tǒng)一的浮柵側(cè)壁結(jié)構(gòu)，從而得到穩(wěn)定的浮柵擦除性能。

附圖說明

圖1是背景技術(shù)中半導(dǎo)體浮柵存儲單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是背景技術(shù)中控制柵刻蝕后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是背景技術(shù)中偏移側(cè)墻沉積后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是背景技術(shù)中采用干法刻蝕對偏移側(cè)墻進行刻蝕后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是背景技術(shù)中浮柵多晶硅二次刻蝕后浮柵側(cè)壁的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明提供的一種在浮柵上形成穩(wěn)定的殘余氧化物的方法中對偏移側(cè)墻進行動態(tài)濕法刻蝕后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下根據(jù)圖6，具體說明本發(fā)明的較佳實施例。

一種在浮柵上形成穩(wěn)定的殘余氧化物的方法，該方法包含以下步驟：

步驟1、在浮柵101上沉積偏移側(cè)墻102；

步驟2、對偏移側(cè)墻102進行干法刻蝕；

步驟3、再對浮柵101進行多晶硅二次刻蝕。

在步驟2和步驟3之間，增加如下步驟A：

對殘余氧化物進行動態(tài)濕法刻蝕，使殘余氧化物達到設(shè)定的目標(biāo)厚度；

偏移柵干法刻蝕后測量剩余的氧化物量，根據(jù)所需最終氧化物的目標(biāo)值，計算出需要刻蝕的氧化物量，然后濕法蝕刻相應(yīng)的氧化物，從而在浮柵上形成穩(wěn)定的殘余氧化物，以便在后續(xù)浮柵多晶硅二次刻蝕中形成穩(wěn)定的浮柵側(cè)壁結(jié)構(gòu)。

所述的動態(tài)濕法刻蝕采用的溶劑為DHF溶液，或者HF溶液，或者HF與去離子水混合溶劑；

所述的DHF溶液為200:1?DHF溶液，所述的HF溶液為200:1HF溶液；

優(yōu)選的動態(tài)濕法刻蝕溶劑采用HF與去離子水混合溶劑，該溶劑的刻蝕速率穩(wěn)定，刻蝕量與時間成正比，刻蝕30S后，殘余氧化物的厚度減少5?，刻蝕60S后，殘余氧化物的厚度減少10?。