[發明專利]嵌入邏輯式閃存器件及其側墻形成方法

有效

• 申請號: 201410071745.7
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN104882412B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 平延磊;金海波
• 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: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11531
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 張振軍

技術領域

本發明涉及半導體工藝技術，尤其涉及一種嵌入邏輯式閃存器件及其側墻形成方法。

背景技術

隨著閃存(Flash Memory)應用的不斷普及，同時集成有邏輯器件和閃存器件的半導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墻(spacer)在尺寸大小等方面具有不同的要求，因此，現有技術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墻。一般而言，閃存器件的側墻形成流程和邏輯器件的側墻形成流程比較類似，通常都是首先沉積介質層，然后對介質層進行刻蝕，刻蝕后殘留在柵極周圍的介質層就構成了側墻。

關于閃存側墻的形成方法的更多信息，可以參見公開號為US2012/0142175A1的美國專利申請文獻。

現有技術的側墻形成方法工藝較為復雜，耗時較長，因此需要一種新的嵌入邏輯式閃存器件的側墻形成方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種嵌入邏輯式閃存器件及其側墻形成方法，能夠將邏輯器件和閃存器件的側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。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種嵌入邏輯式閃存器件的側墻形成方法，包括：

提供半導體襯底，該半導體襯底包括邏輯區域和閃存區域，該邏輯區域上形成有邏輯柵堆疊層，該閃存區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墻周圍形成邏輯柵偏移側墻；

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

刻蝕所述介質疊層，以在所述邏輯區域內的邏輯柵偏移側墻周圍形成邏輯柵側墻，以及在所述閃存區域內的邏輯柵偏移側墻周圍形成閃存柵側墻，其中，該邏輯柵側墻包括殘留的內層介質層和中層介質層，該閃存柵側墻包括殘留的內層介質層、中層介質層和外層介質層。

根據本發明的一個實施例，刻蝕所述介質疊層，以在所述邏輯區域內的邏輯柵偏移側墻周圍形成邏輯柵側墻，以及在所述閃存區域內的邏輯柵偏移側墻周圍形成閃存柵側墻包括：

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層；

將所述邏輯區域內殘留的外層介質層去除，保留所述閃存區域內殘留的外層介質層；

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層和內層介質層。

根據本發明的一個實施例，采用如下方法將所述邏輯區域內邏輯柵偏移側墻周圍殘留的外層介質層去除：

在所述閃存區域覆蓋掩膜層；

以所述掩膜層為保護層，采用濕法刻蝕將所述邏輯區域內殘留的外層介質層去除。

根據本發明的一個實施例，所述內層介質層的材料為氧化硅，所述中層介質層的材料為氮化硅，所述外層介質層的材料為氧化硅。

根據本發明的一個實施例，所述閃存柵偏移側墻的厚度為至

根據本發明的一個實施例，所述邏輯柵偏移側墻的厚度為至

根據本發明的一個實施例，所述內層介質層的厚度為至所述中層介質層的厚度為至所述外層介質層的厚度為至

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

根據本發明的一個實施例，在形成所述閃存柵偏移側墻之后，該方法還包括：對所述閃存柵極兩側的半導體襯底進行LDD離子注入。

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

根據本發明的一個實施例，在形成所述邏輯柵偏移側墻之后，該方法還包括：對所述邏輯柵極兩側的半導體襯底進行LDD離子注入。

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

本發明還提供了一種嵌入邏輯式閃存器件，包括：

半導體襯底，該半導體襯底包括邏輯區域和閃存區域，該邏輯區域上形成有邏輯柵極，該閃存區域上形成有閃存柵極；

閃存柵偏移側墻，包圍在所述閃存柵極周圍；