[發(fā)明專利]一種制造快閃存儲(chǔ)器的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410307077.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105336697B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于法波;舒清明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海格易電子有限公司;北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/11521
• 分類號(hào): H01L27/11521;H01L21/3105
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬;鄧猛烈

本發(fā)明公開(kāi)了一種制造快閃存儲(chǔ)器的方法，包括：在半導(dǎo)體襯底上刻蝕隔離區(qū)和有源區(qū)；在該刻蝕后的半導(dǎo)體襯底上依次形成第一襯墊氧化硅層和第二襯墊氧化硅層，并對(duì)所述第二襯墊氧化硅層進(jìn)行致密化處理，以形成半導(dǎo)體襯底結(jié)構(gòu)，其中，所述第二襯墊氧化硅層采用高溫氧化法形成；在所述半導(dǎo)體襯底結(jié)構(gòu)上形成隔離氧化硅層，以得到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行回刻；在該回刻后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上依次形成隧道氧化硅層和浮柵層。本發(fā)明提供的一種制造快閃存儲(chǔ)器的方法，采用高溫氧化法形成第二襯墊氧化硅層并致密化處理，使有源區(qū)只有一次損耗和隔離氧化硅層免受損耗，實(shí)現(xiàn)了降低有源區(qū)和浮柵層間距，達(dá)到了提高器件性能和減小快閃存儲(chǔ)器尺寸的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，尤其涉及一種可以降低有源區(qū)和浮柵間距的制造快閃存儲(chǔ)器的方法。

背景技術(shù)

快閃存儲(chǔ)器為一種非易失性存儲(chǔ)器，即使在沒(méi)有電源的情況下仍然能夠保存數(shù)據(jù)。目前快閃存儲(chǔ)器中，多采用現(xiàn)場(chǎng)蒸汽生成(In-Situ Steam Generation，ISSG)方法成長(zhǎng)襯墊氧化物，原因在于ISSG是一種低壓快速氧化熱退火技術(shù)，主要應(yīng)用于超薄氧化薄膜生長(zhǎng)、淺槽隔離邊緣圓角化和氮氧薄膜的制備，在對(duì)沉積的薄膜熱退火的同時(shí)還能夠進(jìn)行補(bǔ)償氧化生長(zhǎng)。因此制備快閃存儲(chǔ)器的工藝中多采用ISSG技術(shù)實(shí)現(xiàn)溝道邊界的圓角化(Corner Rounding)。

參考圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種快閃存儲(chǔ)器的剖面圖，包括：半導(dǎo)體襯底17、有源區(qū)11、隔離區(qū)(已填充)、第二襯墊氧化硅層13、隔離氧化硅層14、隧道氧化硅層15和浮柵層16，其中，有源區(qū)11和隔離區(qū)在半導(dǎo)體襯底17上，第二襯墊氧化硅層13位于隔離區(qū)的側(cè)壁，隔離氧化硅層14位于第二襯墊氧化硅層13的表面，隧道氧化硅層15位于有源區(qū)11和浮柵層16之間，AA為有源區(qū)11的寬度，F(xiàn)G為浮柵層16的寬度，Offset作為補(bǔ)償，可表示有源區(qū)11和浮柵層16的間距。

圖2(a)～圖2(i)是圖1所示的快閃存儲(chǔ)器的制造方法相對(duì)應(yīng)的剖面示意圖。具體制造方法的步驟為：步驟1、采用干法刻蝕工藝，在半導(dǎo)體襯底17上通過(guò)淺溝道隔離(Shallow Trench Isolation，STI)刻蝕隔離區(qū)12，其中，半導(dǎo)體襯底17由硅襯底21和其上的犧牲氧化硅層22和掩膜氮化硅層23構(gòu)成，如圖2(a)所示；步驟2、采用濕法刻蝕工藝，去除隔離區(qū)12側(cè)面的部分掩膜氮化硅層23和部分犧牲氧化硅層22，以在半導(dǎo)體襯底17上形成有源區(qū)11，此時(shí)去除犧牲氧化硅層22后硅界面部分顯露，如圖2(b)所示；步驟3、采用ISSG工藝生長(zhǎng)第一襯墊氧化硅層并去除，該步驟中第一襯墊氧化硅層消耗了側(cè)面硅界面以在轉(zhuǎn)角處形成圓角和消弱了硅界面厚度，如圖2(c)所示；步驟4、采用ISSG工藝生長(zhǎng)第二襯墊氧化硅層13，其中，圓角的側(cè)面硅界面再次被消耗而導(dǎo)致有源區(qū)11的寬度二次變窄，而掩膜氮化硅層23和犧牲氧化硅層22表面不被氧化，如圖2(d)所示；步驟5、沉淀隔離氧化硅層14并進(jìn)行平坦化處理，如圖2(e)所示；步驟6、用熱磷酸溶液(H₃PO₄)去除掩膜氮化硅層23，如圖2(f)所示；步驟7、用氫氟酸溶液(HF)去除犧牲氧化硅層22，由于HF可對(duì)隔離氧化硅層14刻蝕且其刻蝕速率快于犧牲氧化硅層22，因此當(dāng)HF去除全部犧牲氧化硅層22時(shí)，隔離氧化硅層14側(cè)壁被刻蝕厚度大于犧牲氧化硅層22的膜層厚度，隔離氧化硅層14寬度降低，如圖2(g)所示，已知該圖中隔離氧化硅層14被刻蝕掉15-20nm，而犧牲氧化硅層22厚度僅為10-15nm；步驟8、生長(zhǎng)隧道氧化硅層15，在生長(zhǎng)前進(jìn)行的清洗再次對(duì)隔離氧化硅層14側(cè)壁產(chǎn)生刻蝕導(dǎo)致其寬度降低，從而使浮柵層的預(yù)沉積區(qū)域?qū)挾仍龃螅鐖D2(h)所示；步驟9、淀積浮柵多晶硅，形成浮柵層16，如圖2(i)所示。