[發(fā)明專利]嵌入邏輯式閃存器件及其側(cè)墻形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410071745.7
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN104882412B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 平延磊;金海波
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11531
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 張振軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝技術(shù)，尤其涉及一種嵌入邏輯式閃存器件及其側(cè)墻形成方法。

背景技術(shù)

隨著閃存(Flash Memory)應(yīng)用的不斷普及，同時集成有邏輯器件和閃存器件的半導(dǎo)體器件越來越受到重視，其中的閃存器件也稱為嵌入邏輯式閃存器件(Logic-embedded Flash Device)。

由于邏輯器件和閃存器件的側(cè)墻(spacer)在尺寸大小等方面具有不同的要求，因此，現(xiàn)有技術(shù)中通常是通過不同的工藝流程分別形成邏輯器件和閃存器件的側(cè)墻。一般而言，閃存器件的側(cè)墻形成流程和邏輯器件的側(cè)墻形成流程比較類似，通常都是首先沉積介質(zhì)層，然后對介質(zhì)層進行刻蝕，刻蝕后殘留在柵極周圍的介質(zhì)層就構(gòu)成了側(cè)墻。

關(guān)于閃存?zhèn)葔Φ男纬煞椒ǖ母嘈畔ⅲ梢詤⒁姽_號為US2012/0142175A1的美國專利申請文獻。

現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)墻形成方法工藝較為復(fù)雜，耗時較長，因此需要一種新的嵌入邏輯式閃存器件的側(cè)墻形成方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種嵌入邏輯式閃存器件及其側(cè)墻形成方法，能夠?qū)⑦壿嬈骷烷W存器件的側(cè)墻形成工藝集成在一起，并且可以滿足邏輯器件和閃存器件的性能要求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種嵌入邏輯式閃存器件的側(cè)墻形成方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括邏輯區(qū)域和閃存區(qū)域，該邏輯區(qū)域上形成有邏輯柵堆疊層，該閃存區(qū)域上形成有閃存柵堆疊層；

刻蝕所述閃存柵堆疊層以形成閃存柵極，并在所述閃存柵極周圍形成閃存柵偏移側(cè)墻；

刻蝕所述邏輯柵堆疊層以形成邏輯柵極，并在所述邏輯柵極周圍和閃存柵偏移側(cè)墻周圍形成邏輯柵偏移側(cè)墻；

形成覆蓋所述邏輯區(qū)域和閃存區(qū)域的介質(zhì)疊層，該介質(zhì)疊層包括內(nèi)層介質(zhì)層、位于該內(nèi)層介質(zhì)層上的中層介質(zhì)層以及位于該中層介質(zhì)層上的外層介質(zhì)層，其中，該中層介質(zhì)層和內(nèi)層介質(zhì)層的材料不同，該外層介質(zhì)層和中層介質(zhì)層的材料不同；

刻蝕所述介質(zhì)疊層，以在所述邏輯區(qū)域內(nèi)的邏輯柵偏移側(cè)墻周圍形成邏輯柵側(cè)墻，以及在所述閃存區(qū)域內(nèi)的邏輯柵偏移側(cè)墻周圍形成閃存柵側(cè)墻，其中，該邏輯柵側(cè)墻包括殘留的內(nèi)層介質(zhì)層和中層介質(zhì)層，該閃存柵側(cè)墻包括殘留的內(nèi)層介質(zhì)層、中層介質(zhì)層和外層介質(zhì)層。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，刻蝕所述介質(zhì)疊層，以在所述邏輯區(qū)域內(nèi)的邏輯柵偏移側(cè)墻周圍形成邏輯柵側(cè)墻，以及在所述閃存區(qū)域內(nèi)的邏輯柵偏移側(cè)墻周圍形成閃存柵側(cè)墻包括：

刻蝕去除覆蓋在所述邏輯柵極頂部和閃存柵極頂部上的外層介質(zhì)層；

將所述邏輯區(qū)域內(nèi)殘留的外層介質(zhì)層去除，保留所述閃存區(qū)域內(nèi)殘留的外層介質(zhì)層；

刻蝕去除覆蓋在所述邏輯柵極頂部和閃存柵極頂部的中層介質(zhì)層和內(nèi)層介質(zhì)層。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，采用如下方法將所述邏輯區(qū)域內(nèi)邏輯柵偏移側(cè)墻周圍殘留的外層介質(zhì)層去除：

在所述閃存區(qū)域覆蓋掩膜層；

以所述掩膜層為保護層，采用濕法刻蝕將所述邏輯區(qū)域內(nèi)殘留的外層介質(zhì)層去除。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述內(nèi)層介質(zhì)層的材料為氧化硅，所述中層介質(zhì)層的材料為氮化硅，所述外層介質(zhì)層的材料為氧化硅。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述閃存柵偏移側(cè)墻的厚度為至

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述邏輯柵偏移側(cè)墻的厚度為至

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述內(nèi)層介質(zhì)層的厚度為至所述中層介質(zhì)層的厚度為至所述外層介質(zhì)層的厚度為至

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在形成所述閃存柵偏移側(cè)墻之前，該方法還包括：對所述閃存柵極進行再氧化。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在形成所述閃存柵偏移側(cè)墻之后，該方法還包括：對所述閃存柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底進行LDD離子注入。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在形成所述邏輯柵偏移側(cè)墻之前，該方法還包括：對所述邏輯柵極進行再氧化。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在形成所述邏輯柵偏移側(cè)墻之后，該方法還包括：對所述邏輯柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底進行LDD離子注入。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，對所述邏輯柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底進行LDD離子注入之后，該方法還包括：對所述半導(dǎo)體襯底進行尖峰退火。

本發(fā)明還提供了一種嵌入邏輯式閃存器件，包括：

半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底包括邏輯區(qū)域和閃存區(qū)域，該邏輯區(qū)域上形成有邏輯柵極，該閃存區(qū)域上形成有閃存柵極；

閃存柵偏移側(cè)墻，包圍在所述閃存柵極周圍；