[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 |
| 地址: | 201203 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 嵌入 邏輯 閃存 器件 及其 形成 方法 | ||
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;
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H01L 半導(dǎo)體器件;其他類目中不包括的電固體器件
H01L27-00 由在一個共用襯底內(nèi)或其上形成的多個半導(dǎo)體或其他固態(tài)組件組成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共絕緣襯底上形成的無源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有專門適用于整流、振蕩、放大或切換的半導(dǎo)體組件并且至少有一個電位躍變勢壘或者表面勢壘的;包括至少有一個躍變勢壘或者表面勢壘的無源集成電路單元的
H01L27-14 . 包括有對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射或者微粒子輻射并且專門適用于把這樣的輻射能轉(zhuǎn)換為電能的,或適用于通過這樣的輻射控制電能的半導(dǎo)體組件的
H01L27-15 .包括專門適用于光發(fā)射并且包括至少有一個電位躍變勢壘或者表面勢壘的半導(dǎo)體組件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料結(jié)點的熱電元件的;包括有熱磁組件的





