[發明專利]二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法

在審

• 申請號: 201810471397.0
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108807396A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 許昭昭
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11568;H01L27/11531;H01L27/11573;H01L21/28
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 欒美潔

1.一種二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，主要包括以下步驟：

第一步，在襯底上形成ONO層；

第二步，選擇性刻蝕去除邏輯區的ONO層，形成邏輯區柵氧化層；

第三步，淀積第一多晶硅poly層；

第四步，淀積和刻蝕氮化硅層，形成氮化硅層開口；

第五步，在氮化硅層開口的側面形成自對準氧化層側墻；

第六步，以自對準氧化層側墻為屏蔽層刻蝕第一多晶硅poly層；

第七步，自對準刻蝕并淀積形成選擇管柵氧化層；形成選擇管多晶硅柵和存儲管多晶硅柵之間的隔離介質層；

第八步，淀積第二多晶硅poly層；

第九步，對第二多晶硅poly層進行化學機械研磨，形成選擇管多晶硅柵，并在選擇管多晶硅柵頂部形成熱氧化層；

第十步，濕法去除氮化硅層；

第十一步，利用光刻膠和自對準氧化層側墻分別定義出邏輯區晶體管多晶硅柵和存儲管多晶硅柵，對第一多晶硅poly層進行干法刻蝕同時形成邏輯區晶體管多晶硅柵和存儲管多晶硅柵；

第十二步，在邏輯區晶體管多晶硅柵和存儲管多晶硅柵形成氧化層側墻；

第十三步，進行各器件的輕摻雜漏的注入；

第十四步，在邏輯區晶體管多晶硅柵和存儲管多晶硅柵形成氮化硅側墻；

第十五步，源漏注入；

第十六步，進行后續工藝，完成SONOS閃存存儲器的制造。

2.根據權利要求1所述的二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，其特征在于，在第一步中，ONO層中底層氧化硅的厚度為15A～50A，中間氮化硅的厚度為60A～200A，頂層氧化硅的厚度為30A～80A。

3.根據權利要求1所述的二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，其特征在于，在第二步中，邏輯區柵氧化層的厚度為20A～250A。

4.根據權利要求1所述的二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，其特征在于，在第四步中，氮化硅層的厚度為500A～4000A，光刻打開并刻蝕氮化硅層，在后續的選擇管區域和存儲管區域形成氮化硅層開口。

5.根據權力要求1所述的二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，其特征在于，在第五步中，淀積第一氧化層并刻蝕，使第一多晶硅poly層暴露出來同時在氮化硅層開口的側面形成自對準氧化層側墻，所述自對準氧化層側墻的厚度由淀積的第一氧化層的厚度決定，且自對準氧化層側墻的厚度決定了后續的存儲管多晶硅柵的寬度。

6.根據權力要求5所述的二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，其特征在于，第一氧化層的淀積厚度為200A～2000A。

7.根據權利要求1所述的二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，其特征在于，在第六步中，刻蝕第一多晶硅poly層至選擇管多晶硅柵處的ONO層暴露。

8.根據權利要求1所述的二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，其特征在于，第七步包括以下步驟：

步驟1，通過熱氧氧化在第一多晶硅poly層的側面形成第二氧化層；

步驟2，刻蝕去掉露出的ONO層使襯底暴露；

步驟3，淀積第三氧化層，其中第一多晶硅poly層側面上的第二氧化層和第三氧化層共同構成后續的選擇管多晶硅柵和存儲管多晶硅柵之間的隔離介質層，淀積在襯底上的第三氧化層構成選擇管柵氧化層。

9.根據權利要求1所述的二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，其特征在于，在第九步中，以氮化硅層為停止層進行化學機械研磨至第二多晶硅poly層與氮化硅層齊平，再進行熱氧氧化使剩余的第二多晶硅poly層表面形成熱氧化層，熱氧化層下方的第二多晶硅poly層形成選擇管多晶硅柵。

10.根據權利要求1所述的二比特分柵SONOS閃存存儲器的制造方法，其特征在于，在第十二步中，通過熱氧氧化生長第四氧化層，在邏輯區晶體管多晶硅柵兩側和頂面、存儲管多晶硅柵側壁形成的第四氧化層構成氧化層側墻。