閃存存儲器的制備方法
【專利摘要】本發明提供一種閃存存儲器的制備方法,本發明采用兩次濕法刻蝕中間結合干法刻蝕的方法形成位于浮柵間隔離結構處的溝槽。與現有技術采用純濕法刻蝕相比較,本發明在增加的干法刻蝕之前形成保護浮柵的氧化硅阻擋層,因此,進行該各向異性刻蝕的干法刻蝕時,在保證浮柵寬度不受損傷的情況下,以形成橫截面為倒梯形的溝槽,在增加有源區與控制柵的最短距離的同時保證該距離的一致性,有利于增加閃存存儲器的控制柵與浮柵之間的電容面積,提高柵耦合系數,從而提升存儲器的額定漏電流,進而提高閃存存儲器的擦除速度和循環操作時器件的可靠性;在隔離結構與氧化硅阻擋層均為氧化硅時,在干法刻蝕后只需采用同一溶液進行刻蝕,節省工藝步驟,降低成本。
【專利說明】閃存存儲器的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于半導體器件的制造領域,涉及一種閃存存儲器的制備方法。
【背景技術】
[0002] 快閃存儲器(Flash Memory,簡稱閃存)是一種發展很快的非揮發性半導體存儲 器,它既具有半導體存儲器讀取速度快、存儲容量大的優點,又克服了 DRAM和SRAM那樣切 斷電源便損失所存數據的缺陷。它與EPR0M、EEPR0M-樣可以改寫,又比它們容易改寫且價 格相對便宜。快閃存儲器自從1988年由英特爾率先推出之后,已被應用在數以千計的產品 之中,包括移動電話、筆記本電腦、掌上電腦和U盤等移動設備、以及網絡路由器和艙內錄 音機這樣的工業產品中。同計算機硬盤比較,它不僅存取快,而且體小量輕、功耗底,還不易 損壞。因此,快閃存儲器具有其它廣闊的應用領域,適用于高集成度、高性能、數據采集和保 密以及斷電仍然保留信息等多種場合。
[0003] 典型的閃存存儲器主要是由浮柵(Floating Gate)與控制柵(Control Gate)所構 成,控制柵設置于浮柵之上且二者之間以阻擋氧化層相隔,同時浮柵與襯底之間以隧穿氧 化層(Tunnel Oxide)相隔。
[0004] 現有技術制備浮柵及控制柵中,首先對經過硬掩膜處理的襯底制備淺溝槽隔離2' 以隔離出有源區Γ,而后去除剩余硬掩膜以填充制備依次位于有源區Γ上的隧穿氧化層 3'及浮柵4'并進行平坦化處理,之后去除部分位于浮柵4'間的淺溝槽隔離2'形成凹槽 5'(如圖1所示),然后填充該凹槽5'的同時填充制備依次位于浮柵4'上的層間電介質和 控制柵(未圖示),其中,該凹槽5'底部距有源區Γ溝道拐角的最短距離L (如圖1所示)也 是控制柵與有源區Γ溝道拐角的最短距離L。
[0005] 不過,隨著集成電路技術的發展,不斷地提升產品內部元件集成度的同時,要求閃 存存儲器單元的尺寸越來越小,導致各個存儲單元間的距離也越來越短,從而引發閃存存 儲器以下問題:
[0006] 由于現有的平坦化工藝的局限性,例如化學機械拋光工藝(CMP)中控制精度的局 限性,降低了制備閃存存儲器中浮柵高度的一致性,又由于濕法腐蝕各向同性的特點,使得 現有技術中采用純濕法腐蝕浮柵間淺溝槽隔離結構形成的凹槽深度又是一致的,從而導致 閃存存儲器中各個存儲單元的有源區溝道拐角至該凹槽底部(亦即控制柵)的最近距離L (如圖1所示)不相一致,引發溝道拐角聚集大量空穴產生邊緣聚集效應(edge coupling effect)形成高電場,又由于從設計角度而言,存儲單元漏電流極限(cell drain current margin)成為限制Fowler-Nordheim (FN)擦除速度和降低存儲單元溝道特性(degrading cell channel feature)的重要因素,從而在溝道拐角聚集的大量空穴導致閃存存儲器擦 除速度的降低,因此,降低閃存存儲器擦除速度緣于各個存儲單元的有源區溝道拐角至該 凹槽底部(亦即控制柵)的最近距離L不相一致,另外,緣于循環操作中控制柵負壓導致的應 力誘導界面損傷對溝道特性造成的影響,甚至能導致器件失效;
[0007] 同時,各個存儲單元的有源區溝道拐角至該凹槽底部(亦即控制柵)的最近距離 L不相一致,導致控制柵與浮柵之間的電容面積縮小,造成柵的耦合系數(gate coupling ratio)下降,在操作存儲單元的時候,需要施加更大的電壓才足夠,操作電壓的提高容易產 生散熱與噪聲等問題,同時也會增加功率消耗這些情形對于存儲器的穩定性與可靠性都十 分不利。
【發明內容】
[0008] 鑒于以上所述現有技術的缺點,本發明的目的在于提供一種閃存存儲器的制備方 法,用于解決現有技術中存儲單元的有源區溝道拐角至該控制柵的最近距離不相一致,弓丨 起存儲單元的柵的稱合系數下降,導致額定漏電流(Drian current rating)較低,進一步 降低閃存存儲器擦除速度的問題。
[0009] 為實現上述目的及其他相關目的,本發明提供一種閃存存儲器的制備方法,所述 制備方法在依次形成位于浮柵上的介質層和控制柵之前至少包括:
[0010] 1)提供一半導體襯底,在所述半導體襯底中通過制備隔離結構以隔離出有源區, 并在所述有源區上依次形成隧穿氧化層及浮柵,而后進行平坦化處理;
[0011] 2)對所述隔離結構進行濕法刻蝕,直至距所述浮柵表面第一深度處,在浮柵間形 成溝槽以暴露出部分浮柵;
[0012] 3)在步驟2)形成的結構表面形成氧化硅阻擋層;
[0013] 4)對步驟3)形成的結構進行干法刻蝕,直至暴露出浮柵表面,并在所述浮柵之間 的隔離結構中形成距浮柵表面第二深度且橫截面為倒梯形的溝槽,此時,浮柵側壁上仍保 留有部分氧化硅阻擋層,其中,所述第二深度大于第一深度;
[0014] 5)對所述步驟4)形成的結構繼續進行濕法刻蝕,去除剩余的所述氧化硅阻擋層及 部分隔離結構,直至該隔離結構的表面與有源區頂部的溝道拐角之間的最短距離為第一距 離截止,以在所述浮柵之間的隔離結構中形成距浮柵表面第三深度的溝槽。
[0015] 可選地,所述第一距離的范圍為2(T50nm。
[0016] 可選地,第一深度與第三深度的比值范圍是0. 2、. 7。
[0017] 可選地,所述氧化硅阻擋層的厚度范圍為2. 5~25nm。
[0018] 可選地,所述第二深度與第一深度的差值范圍是5~15nm。
[0019] 可選地,所述隔離結構為淺溝槽隔離或絕緣介質隔離。
[0020] 可選地,所述隔離結構的材料為氧化硅。
[0021] 可選地,所述濕法刻蝕時采用氫鹵酸或醋酸溶液,其中,所述氫鹵酸至少包括氫氟 酸或氫溴酸。
[0022] 可選地,所述干法刻蝕至少包括反應離子刻蝕、感應耦合等離子體刻蝕或高濃度 等離子體刻蝕。
[0023] 可選地,所述半導體襯底材料可為硅、硅鍺、絕緣層上硅、絕緣層上硅鍺或絕緣層 上鍺。
[0024] 如上所述,本發明的閃存存儲器的制備方法,具有以下有益效果:與現有技術采用 純濕法刻蝕方法形成浮柵間淺溝槽隔離處的凹槽相比較,本發明采用兩次濕法刻蝕中間結 合干法刻蝕的方法形成位于浮柵間隔離結構處的溝槽。由于采用了干法刻蝕,使得形成的 該溝槽橫截面為倒梯形;又由于本發明在增加的干法刻蝕之前形成保護浮柵的氧化硅阻擋 層,因此,在進行該各向異性刻蝕的干法刻蝕時,在保證浮柵寬度不受損傷的情況下,以形 成橫截面為倒梯形的溝槽,從而在增加有源區與控制柵的最短距離的同時保證該距離的一 致性,有利于增加閃存存儲器的控制柵與浮柵之間的電容面積,提高柵耦合系數,從而提升 存儲器的額定漏電流,進而提高閃存存儲器的擦除速度和循環操作時器件的可靠性;進一 步,在隔離結構與氧化硅阻擋層均為氧化硅時,在干法刻蝕之后只需采用同一的溶液進行 一步濕法刻蝕,則可在去除剩余的氧化硅阻擋層的同時,也對隔離結構進行刻蝕,節省工藝 步驟,降低成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 圖1顯示為現有技術中位于浮柵間淺溝槽隔離的凹槽的結構示意圖,其中,該凹 槽底部距有源區溝道拐角的最短距離為L。
[0026] 圖2至圖6顯示為本發明的閃存存儲器的制備方法在各步驟中的結構示意圖。
[0027] 圖7顯示為現有技術與本發明中單個存儲單元的開啟電壓與擦除時間的對比圖, 其中,""表示采用現有技術獲得的單個存儲單元的開啟電壓與擦除時間的相關數據, "·"采用本發明獲得的單個存儲單元的開啟電壓與擦除時間的相關數據。
[0028] 元件標號說明
[0029] 1、Γ 有源區 2 隔離結構 25 淺溝槽隔離 3、 3' 隧穿氧化層 4、 4' 浮柵 5' 凹槽 5 溝槽 6 氧化硅阻擋層 L 控制柵與有源區溝道拐角的最短距離 L1 第一距離 dl 第一深度 d2 第二深度 d3 第三深度
【具體實施方式】
[0030] 以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書 所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應用,本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用,在沒有背離 本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0031] 請參閱圖2至圖7。需要說明的是,本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明 本發明的基本構想,遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數 目、形狀及尺寸繪制,其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變,且其 組件布局型態也可能更為復雜。
[0032] 隨著集成電路技術的發展,不斷地提升產品內部元件集成度的同時,要求閃存存 儲器單元的尺寸越來越小,導致各個存儲單元間的距離也越來越短,又由于現有的平坦化 工藝的局限性及濕法腐蝕各向同性的特點,導致閃存存儲器中各個存儲單元的有源區溝道 拐角至該凹槽底部(亦即控制柵)的最近距離L不相一致,引起存儲單元的柵的耦合系數下 降,使額定漏電流較低,閃存存儲器擦除速度降低。
[0033] 有鑒于此,本發明提供一種閃存存儲器的制備方法,與現有技術采用純濕法刻蝕 方法形成浮柵間淺溝槽隔離處的凹槽相比較,本發明采用兩次濕法刻蝕中間結合干法刻蝕 的方法形成位于浮柵間隔離結構處的溝槽。由于采用了干法刻蝕,使得形成的該溝槽橫截 面為倒梯形;又由于本發明在增加的干法刻蝕之前形成保護浮柵的氧化硅阻擋層,因此,在 進行該各向異性刻蝕的干法刻蝕時,在保證浮柵寬度不受損傷的情況下,以形成橫截面為 倒梯形的溝槽,從而在增加有源區與控制柵的最短距離的同時保證該距離的一致性,有利 于增加閃存存儲器的控制柵與浮柵之間的電容面積,提高柵耦合系數,從而提升存儲器的 額定漏電流,進而提高閃存存儲器的擦除速度和循環操作時器件的可靠性;進一步,在隔離 結構與氧化硅阻擋層均為氧化硅時,在干法刻蝕之后只需采用同一的溶液進行一步濕法刻 蝕,則可在去除剩余的氧化硅阻擋層的同時,也對隔離結構進行刻蝕,節省工藝步驟,降低 成本。以下將詳細闡述本發明的閃存存儲器的制備方法的實施方式,使本領域技術人員不 需要創造性勞動即可理解本發明的閃存存儲器的制備方法。
[0034] 如圖2至圖6所示,本發明提供一種閃存存儲器的制備方法,所述制備方法在依次 形成位于浮柵上的介質層和控制柵之前至少包括 :
[0035] 首先執行步驟1),如圖2所示,提供一半導體襯底,在所述半導體襯底中通過制備 隔離結構2以隔離出有源區1,并在所述有源區1上依次形成隧穿氧化層3及浮柵4,而后進 行平坦化處理,使所述浮柵4的表面與隔離結構2的表面在同一平面上。其中,所述半導體 襯底的材料為娃、娃鍺、絕緣層上娃(silicon oninsulator,SOI)、絕緣層上娃鍺(silicon germanium on insulator, SG0I)或絕緣層上錯(germanium on insulator, G0I),在本實施 例中,所述半導體您的為硅材料;所述隔離結構2為淺溝槽隔離或絕緣介質隔離,在本實施 例中,所述隔離結構2為淺溝槽隔離,其材料至少包括氧化硅;所述平坦化處理至少包括化 學機械拋光工藝。
[0036] 需要指出的是,制備淺溝槽隔離2的具體步驟為:在形成有硬掩膜的半導體襯底 上刻蝕平行排列的隔離槽,而后對所述隔離槽通過氧化物填充以及平坦化處理以形成淺溝 槽隔離,其中,所述淺溝槽隔離表面與所述半導體襯底上的硬掩膜表面在同一平面上,所述 硬掩膜包括依次形成于所述有源區1上的氧化硅及氮化硅。
[0037] 需要說明的是,形成所述隧穿氧化層3及浮柵4的具體步驟為:先去除所述硬掩膜 以暴露所述有源區1表面,其中,采用濕法刻蝕,利用Η 3Ρ04溶液去除氮化硅,HF溶液去除氧 化硅;而后在所述有源區1上制備隧穿氧化層3及浮柵4 ;之后進行平坦化處理,例如進行 化學機械拋光,使所述隔離結構2表面與浮柵4表面位于同一平面。需要進一步說明的是, 由于采用濕法刻蝕去除硬掩膜,因此形成的所述浮柵4寬度大于所述有源區1的寬度。接 著執行步驟2)。
[0038] 在步驟2)中,如圖3所示,對所述隔離結構2進行濕法刻蝕直至距所述浮柵4表 面第一深度dl處,在浮柵4之間形成溝槽5以暴露出部分浮柵4,其中,所述濕法刻蝕時采 用氫鹵酸或醋酸溶液,其中,所述氫鹵酸至少包括氫氟酸(HF)或氫溴酸,在本實施例中,濕 法刻蝕所述隔離結構2時采用HF溶液。接著執行步驟3)。
[0039] 在步驟3)中,如圖4所示,采用高溫氧化的方法(High Temperature Oxidation, ΗΤ0),在步驟2)形成的結構表面形成氧化硅阻擋層6,以對暴露于步驟2)形成結構表面的 所述浮柵在后續干法刻蝕中形成保護,其中,所述氧化硅阻擋層6的厚度范圍為2. 5~25nm, 在本實施例中,所述氧化硅阻擋層6的厚度優選10nm。
[0040] 需要說明的是,在本實施例中,所述氧化硅阻擋層6和隔離結構2均為氧化硅,但 并未限定二者的硅元素所占的摩爾比保持相同,換言之,所述氧化硅阻擋層6和隔離結構2 中硅元素所占的摩爾比存在不同的情況。接著執行步驟4)。
[0041] 在步驟4)中,如圖5所示,對步驟3)形成的結構進行干法刻蝕,直至暴露出浮柵4 的表面,并在所述浮柵4之間的隔離結構2中形成距浮柵4表面第二深度d2且橫截面為倒 梯形的溝槽5,此時,浮柵4側壁上仍保留有部分氧化硅阻擋層6。其中,所述第二深度d2大 于第一深度dl,所述第二深度d2與第一深度dl的差值范圍是5~15nm,在本實施例中,優選 該差值為8nm ;所述干法刻蝕至少包括反應離子刻蝕(RIE)、感應耦合等離子體刻蝕(ICP) 或高濃度等離子體刻蝕(HDP),在本實施例中,所述干法刻蝕為高濃度等離子體刻蝕。
[0042] 需要說明的是,步驟4)中對氧化硅阻擋層6的干法刻蝕是各向異性干法刻蝕,該 刻蝕過程分兩個階段完成:
[0043] 第一階段的干法刻蝕中,直至暴露出浮柵4表面,亦即以所述氧化硅阻擋層6與浮 柵4的選擇刻蝕比來控制刻蝕停止條件;當浮柵4上的干法刻蝕停止時(即已去除位于浮柵 上的氧化硅阻擋層6時),隔離結構2上形成的氧化硅阻擋層6也被刻蝕掉,由于本實施例干 法刻蝕之前形成有保護浮柵4的氧化硅阻擋層6,因此,在進行第一階段的各向異性刻蝕的 干法刻蝕時,當暴露出浮柵4表面時,浮柵4的側壁上仍保留部分氧化硅阻擋層6 ;不過,由 于本實施例中隔離結構2與氧化硅阻擋層6均為氧化硅材料,因此浮柵4上的刻蝕停止時, 隔離結構2處未滿足刻蝕停止條件,因此仍會對隔離結構2繼續進行第二階段干法刻蝕;
[0044] 在第二階段干法刻蝕中,以形成距浮柵4表面為第二深度的溝槽作為干法刻蝕停 止條件,從而在所述浮柵4之間的隔離結構2中,形成距浮柵4表面第二深度d2且橫截面 為倒梯形的溝槽;由于步驟4)中第一階段干法刻蝕結束時浮柵4的側壁上仍保留部分氧化 硅阻擋層6,從而在步驟4)的第二階段干法刻蝕中,該被保留部分氧化硅阻擋層6避免浮柵 4在寬度方向上受到損傷,以避免由于浮柵尺寸變化引起的器件的電性參數的改變。
[0045] 需要進一步說明的是,在第二階段的干法刻蝕形成橫截面為倒梯形的溝槽是后續 預制備溝槽的初始輪廓,以供后續第二次濕法刻蝕后形成滿足尺寸要求的橫截面為倒梯形 的最終的溝槽,其中,步驟4 )第二階段的干法刻蝕中,由于干法刻蝕的倒梯形的溝槽的初始 輪廓的深度(為第二深度d2與第一深度dl的差值)較小,進一步,由于干法刻蝕中氧化硅阻 擋層6與浮柵4的選擇刻蝕比值范圍較高(選擇刻蝕比值范圍為1(Γ17),因此,相較于采用 干法刻蝕直接形成滿足尺寸的最終的倒梯形溝槽而言,本發明步驟4)的第二階段干法刻蝕 中,對浮柵表面的損耗較小,保證了浮柵的尺寸,進而保證閃存存儲器的可靠性。接著執行 步驟5)。
[0046] 在步驟5)中,如圖6所示,對所述步驟4)形成的結構繼續進行濕法刻蝕,去除剩 余的所述氧化硅阻擋層6,且去除部分隔離結構2,直至該隔離結構2的表面與有源區1頂 部的溝道拐角之間的最短距離為第一距離L1截止,以在所述浮柵4之間的隔離結構2中形 成距浮柵4表面第三深度d3的溝槽5。其中,所述第三深度d3大于第二深度d2 ;所述第一 距離L1的范圍為2(T50nm,在本實施例中,優選第一距離L1為3(T35nm ;步驟2)中所述第 一深度dl與第三深度d3的比值范圍是0. 2、. 7,在本實施例中,優選dl :d2=l: 2 ;所述濕法 刻蝕時采用氫鹵酸或醋酸溶液,其中,所述氫鹵酸至少包括氫氟酸(HF)或氫溴酸,在本實施 例中,步驟5)濕法刻蝕時采用HF溶液。
[0047] 需要指出的是,在隔離結構2與氧化硅阻擋層6均為氧化硅時(硅所占的摩爾比可 能存在差別),在干法刻蝕之后的步驟5)中,只需采用同一的溶液(氫鹵酸)進行一步濕法刻 蝕,則可在去除剩余的氧化硅阻擋層的同時,也對隔離結構進行刻蝕,節省工藝步驟,降低 成本。
[0048] 需要進一步指出的是,步驟5)中形成的滿足尺寸的最終的溝槽5的橫截面仍保持 步驟4)中的倒梯形溝槽的初始輪廓,與步驟4)中的倒梯形初始輪廓相比較而言,步驟5) 中倒梯形開口寬度有所增加。
[0049] 需要說明的是,本發明采用兩次濕法刻蝕中間結合干法刻蝕的方法,相對于現有 技術而言,在兩次濕法刻蝕之間增加的干法刻蝕為各向異性刻蝕,只在深度上的進行刻蝕, 在橫向未刻蝕,因此能夠保證刻蝕深度相同即可而不影響刻蝕的寬度,從而提高了各個存 儲單元的有源區1溝道拐角與隔離結構表面(即倒梯形溝槽5底部)之間最短距離的一致 性,由于后續工藝中需對該溝槽5進行層間電介質及控制柵的填充,換言之,各個存儲單元 的有源區溝道拐角至控制柵的最近距離存在一致性,從而解決了由于不一致性導致的部分 存儲單元擦除效率低以及可靠性下降的問題,對于提高閃存存儲器整體擦除速度及均勻分 布起了關鍵效用。
[0050] 需要進一步說明的是,相對于現有技術而言,本發明在浮柵4的隔離結構2中形成 了橫截面為倒梯形的溝槽5,從而使本發明在保證存儲單元的有源區1溝道拐角至控制柵 的最近距離一致的同時,有效增加了有源區1溝道與隔離結構2表面(即控制柵)的最短距 離,保證了整體存儲單元穩定以及高效的柵耦合系數,進一步提高閃存存儲器的擦除速度 和循環操作時器件的可靠性。
[0051] 進一步,本發明在干法刻蝕后再進行濕法刻蝕,目的在于去除干法刻蝕后仍保留 在浮柵兩側的部分氧化硅阻擋層及隔離結構,避免造成剩余的隔離結構頂端與浮柵貼合不 好,引起后續填充層間電介質時,在層間電介質與浮柵之間還存在氧化硅阻擋層及隔離結 構,導致柵耦合率降低,使控制柵外加電壓耦合至浮柵的效率降低,降低存儲器的擦除速 度、穩定性和可靠性。
[0052] 需要特別說明的是,在形成位于浮柵間的溝槽5后,本領域技術人員可進行層間 電介質及控制柵的填充及相應的平坦化處理,此處不再一一贅述。
[0053] 為了進一步體現本發明的效果,請參閱圖7。
[0054] 圖7為現有技術與本發明中單個存儲單元的開啟電壓與擦除時間的對比圖,以反 映現有技術與本發明的存儲單元擦除速度的差別,其中,""表示采用現有技術獲得的單 個存儲單元的開啟電壓與擦除時間的相關數據,"?"采用本發明獲得的單個存儲單元的開 啟電壓與擦除時間的相關數據。由圖7可知,在相同的擦除時間下,本發明的開啟電壓V th 在2V附近,現有技術的開啟電壓Vth在3V附近,從而說明本發明浮柵中的電子能更快的進 入襯底中,亦即本發明比現有技術中單位時間的開啟電壓變化率更快,使得本發明的擦除 速度比現有技術的要快。
[0055] 綜上所述,本發明的閃存存儲器的制備方法,與現有技術采用純濕法刻蝕方法形 成浮柵間淺溝槽隔離處的凹槽相比較,本發明采用兩次濕法刻蝕中間結合干法刻蝕的方法 形成位于浮柵間隔離結構處的溝槽。由于采用了干法刻蝕,使得形成的該溝槽橫截面為倒 梯形;又由于本發明在增加的干法刻蝕之前形成保護浮柵的氧化硅阻擋層,因此,在進行該 各向異性刻蝕的干法刻蝕時,在保證浮柵寬度不受損傷的情況下,以形成橫截面為倒梯形 的溝槽,從而在增加有源區與控制柵的最短距離的同時保證該距離的一致性,有利于增加 閃存存儲器的控制柵與浮柵之間的電容面積,提高柵耦合系數,從而提升存儲器的額定漏 電流,進而提高閃存存儲器的擦除速度和循環操作時器件的可靠性;進一步,在隔離結構與 氧化硅阻擋層均為氧化硅時,在干法刻蝕之后只需采用同一的溶液進行一步濕法刻蝕,則 可在去除剩余的氧化硅阻擋層的同時,也對隔離結構進行刻蝕,節省工藝步驟,降低成本。 所以,本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0056] 上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效,而非用于限制本發明。任何熟 悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因 此,舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完 成的一切等效修飾或改變,仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1. 一種閃存存儲器的制備方法,其特征在于,所述制備方法在依次形成位于浮柵上的 介質層和控制柵之前至少包括: 1) 提供一半導體襯底,在所述半導體襯底中通過制備隔離結構以隔離出有源區,并在 所述有源區上依次形成隧穿氧化層及浮柵,而后進行平坦化處理; 2) 對所述隔離結構進行濕法刻蝕,直至距所述浮柵表面第一深度處,在浮柵間形成溝 槽以暴露出部分浮柵; 3) 在步驟2)形成的結構表面形成氧化硅阻擋層; 4) 對步驟3)形成的結構進行干法刻蝕,直至暴露出浮柵表面,并在所述浮柵之間的隔 離結構中形成距浮柵表面第二深度且橫截面為倒梯形的溝槽,此時,浮柵側壁上仍保留有 部分氧化硅阻擋層,其中,所述第二深度大于第一深度; 5) 對所述步驟4)形成的結構繼續進行濕法刻蝕,去除剩余的所述氧化硅阻擋層及部分 隔離結構,直至該隔離結構的表面與有源區頂部的溝道拐角之間的最短距離為第一距離截 止,以在所述浮柵之間的隔離結構中形成距浮柵表面第三深度的溝槽。
2. 根據權利要求1所述的閃存存儲器的制備方法,其特征在于:所述第一距離的范圍 為 20?50nm。
3. 根據權利要求1所述的閃存存儲器的制備方法,其特征在于:第一深度與第三深度 的比值范圍是0. 2~0. 7。
4. 根據權利要求1所述的閃存存儲器的制備方法,其特征在于:所述氧化硅阻擋層的 厚度范圍為2. 5?25nm。
5. 根據權利要求1所述的閃存存儲器的制備方法,其特征在于:所述第二深度與第一 深度的差值范圍是5~15nm。
6. 根據權利要求1所述的閃存存儲器的制備方法,其特征在于:所述隔離結構為淺溝 槽隔離或絕緣介質隔離。
7. 根據權利要求1所述的閃存存儲器的制備方法,其特征在于:所述隔離結構的材料 為氧化硅。
8. 根據權利要求7所述的閃存存儲器的制備方法,其特征在于:所述濕法刻蝕時采用 氫鹵酸或醋酸溶液,其中,所述氫鹵酸至少包括氫氟酸或氫溴酸。
9. 根據權利要求1所述的閃存存儲器的制備方法,其特征在于:所述干法刻蝕至少包 括反應離子刻蝕、感應耦合等離子體刻蝕或高濃度等離子體刻蝕。
10. 根據權利要求1所述的閃存存儲器的制備方法,其特征在于:所述半導體襯底材料 可為娃、娃鍺、絕緣層上娃、絕緣層上娃鍺或絕緣層上鍺。
【文檔編號】H01L21/762GK104157615SQ201310180041
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年5月15日 優先權日:2013年5月15日
【發明者】張金霜, 王成誠, 仇圣棻 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司