专利名称：一种制造嵌入式闪存的方法
技术领域：
本发明涉及一种嵌入式闪存的制造方法，尤其制造一种具有三个不同厚度的栅极氧化层的器件。
发明内容
本发明试图解决上述现有技术中的问题，提供一种避免使用氢氟酸，并且成本又不太高的制造方法，用于制造需要三种不同厚度栅极氧化层的器件，具体说，嵌入式闪存。
本发明采用了额外的干式蚀刻和湿式蚀刻步骤，即可低成本的完成上述目的。本发明的制造方法是这样的首先提供一半导体基材，该基材上分布有逻辑单元区域和内存单元区域，其上沉积有ONO(氧化硅-氮化硅-氧化硅)；其上的第一区域、第二区域、第三区域分别需要由低到高的三个不同操作电压，其中第三区域为最高；去掉第三区域上的ONO用光罩方法进行ONO蚀刻，移除第三区域上的ONO；进行第一次GOX(Gate Oxide，栅极氧化层)生长在第三区域上长一层最厚的栅极氧化层；去掉第二区域上的ONO采用常用的ONO蚀刻方法，既避免使用了氢氟酸，也减少STI氧化层断皮缺失；进行第二次GOX生长，在第二区域上形成栅极氧化层，该氧化层要比第三区域上的薄；去掉第一区域上的氧化物采用常用的ONO蚀刻方法，去掉第一区域21上的ONO，既避免使用了氢氟酸，也减少STI氧化层断皮缺失；进行第三次GOX生长，在第一区域上形成栅极氧化层，该氧化层为最薄，因为该要求的操作电压最低；
进行栅极多晶硅沉积；以及其他与常规方法相同的后续工艺。
本发明相比于现有的常规工艺，可以达到完全一样的结果，又避免因为使用氢氟酸而使STI性能或其它晶体管参数受到影响。同时，本发明既成本低，又方便实施。
图1为常规工艺和本发明工艺的ONO沉积步骤以后的记忆胞结构示意图，图2a为常规工艺的ONO蚀刻以后的记忆胞结构示意图，图2b为本发明的ONO蚀刻以后的记忆胞结构示意图，图3a为常规工艺的第一次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，图3b为本发明的第一次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，图4a为常规工艺的HVO蚀刻以后的记忆胞结构示意图，图4b为本发明的HVO蚀刻以后的记忆胞结构示意图，图5a为常规工艺的第二次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，图5b为本发明的第二次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，图6a为常规工艺的DG蚀刻以后的记忆胞结构示意图，图6b为本发明的DG蚀刻以后的记忆胞结构示意图，图7a为常规工艺的第三次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，图7b为本发明的第三次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，图8a为常规工艺的栅极多晶硅沉积以后的记忆胞结构示意图，图8b为本发明的栅极多晶硅沉积以后的记忆胞结构示意图。
附图标记说明如下1-半导体基材(semiconductor substrate)11，11’-tunnel oxide(信道氧化层)12，12’-ONO 3，3’-浮动栅极21，21’-第一栅极氧化层区域22，22’-第二栅极氧化层区域23，23’-第三栅极氧化层区域401，401’-第一次生长的栅极氧化层402，402’-第二次生长的栅极氧化层
403，403’-第三次生长的栅极氧化层501，501’-栅极多晶硅DG (Dual Gate；双栅)具体实施例下面结合附图详细描述本发明的内容。
为了更好地描述本发明的工艺过程和说明本发明的优点，特别将本发明与现有常规工艺主要步骤以后的记忆胞的结构进行对比，以便充分了解本发明又可以简洁明了。
如图1所示，为常规工艺和本发明工艺的ONO沉积步骤以后的记忆胞结构示意图，其中该器件需要三个不同的操作电压，分别地，第一区域21需要的电压为1.8V，第二区域为3.3V，第三区域为较高电压区，一般最高可达18V。相应地，我们可以知道上述三个区域需要的栅极氧化层的厚度为第一区域最薄，第三区域最厚，正如图8a和图8b所示。
本发明的方法是这样的首先提供一半导体基材1，该基材上分布有逻辑单元区域和内存单元区域，其上沉积有ONO(氧化硅-氮化硅-氧化硅)，其结构示意图如图1；用光罩方法进行ONO蚀刻，图2a为常规工艺的ONO蚀刻以后的记忆胞结构示意图，栅极氧化层区域21’、22’、23’上的ONO被全部移除，图2b为本发明的ONO蚀刻以后的记忆胞结构示意图，只有第三区域23上的ONO被移除了；进行第一次GOX(Gate Oxide，栅极氧化层)生长，图3a为常规工艺的第一次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，栅极氧化层区域21’、22’、23’上均长了一层厚的氧化层401’；图3b为本发明的第一次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，只有第三区域23上长了一层厚的氧化层401；进行HVO(High Voltage Oxide，较高电压氧化层)蚀刻，图4a为常规工艺的HVO蚀刻以后的记忆胞结构示意图，采用光罩进行HVO蚀刻，将第二区域22’上的厚的氧化层移除；图4b为本发明的HVO蚀刻以后的记忆胞结构示意图，采用常用的ONO蚀刻方法去掉第二区域22上的ONO，既避免使用了氢氟酸，也减少STI氧化层断皮缺失；
进行第二次GOX生长，图5a为常规工艺的第二次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，栅极氧化层402’比401’要薄；图5b为本发明的第二次GOX生长以后的记忆胞结构示意图，同样地，栅极氧化层402比401要薄；去掉第一区域上的氧化物，图6a为常规工艺的DG蚀刻以后的记忆胞结构示意图，采用DG光罩，HF浸泡，吃掉第一区域21’上的厚的氧化层401’；图6b为本发明的DG蚀刻以后的记忆胞结构示意图，采用常用的ONO蚀刻方法去掉第一区域21上的ONO，既避免使用了氢氟酸，也减少STI氧化层断皮缺失；进行第三次GOX生长，图7a为常规工艺的第三次GOX 403’生长以后的记忆胞结构示意图，氧化层403’为最薄，因为第一区域21’要求的操作电压最低；图7b为本发明的第三次GOX 403生长以后的记忆胞结构示意图，同样地，氧化层403为最薄，因为该第一区域21要求的操作电压最低；栅极多晶硅沉积，图8a为常规工艺的栅极多晶硅501’沉积以后的记忆胞结构示意图；图8b为本发明的栅极多晶硅501沉积以后的记忆胞结构示意图。
参见图8a和图8b，可以发现本发明相比于现有的常规工艺，可以达到完全一样的结果，又避免因为使用氢氟酸而使STI性能或其它晶体管参数受到影响。同时，因为只是增加了干式蚀刻和湿式蚀刻的步骤，但并没有增加光罩的步骤，所以本发明既成本低，又方便实施。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种制造嵌入式闪存的方法，该闪存具有三个不同厚度的栅极氧化层，其特征在于包含如下步骤a)提供一半导体基材，该基材上分布第一区域、第二区域、第三区域，分别需要三个不同操作电压，其中第三区域为最高；b)去掉第三区域上的ONO；c)进行第一次栅极氧化层生长在第三区域上长一层最厚的栅极氧化层；d)去掉第二区域上的ONO；e)进行第二次栅极氧化层生长，在第二区域上形成栅极氧化层；f)去掉第一区域上的ONO；g)进行第三次栅极氧化层生长，在第一区域上形成栅极氧化层；h)进行栅极多晶硅沉积
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的步骤d，f不采用氢氟酸浸泡工艺。
3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的步骤d，f采用蚀刻工艺。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述的步骤d，f采用的蚀刻工艺为干式蚀刻。
5.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述的步骤d，f采用的蚀刻工艺为干式蚀刻结合湿式蚀刻。
全文摘要
一种嵌入式闪存的制造方法，用于制造具有三个不同厚度栅极氧化层的器件。本方法采用几次常规的干式蚀刻和/或湿式蚀刻分别移除基材上指定区域的ONO(氧化硅－氮化硅－氧化硅)层，各步骤均不使用氢氟酸，也不增加光罩步骤。本发明的方法，可以避免氢氟酸使浅沟道隔离(STI)或其它晶体管参数受影响，同时成本低，方便实施。
文档编号H01L27/115GK1750254SQ20041006646
公开日2006年3月22日 申请日期2004年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者杨左娅, 金达 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司