一种闪存器件的制造方法

文档序号:9419051阅读:510来源:国知局
一种闪存器件的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及半导体制造领域,尤其设及一种闪存器件的制造方法。
【背景技术】
[0002] 目前的半导体产业中,集成电路产品主要可分为=大类型:模拟电路、数字电路和 数/模混合电路,其中存储器件是数字电路中的一种重要器件类型。近年来,存储器件中的 闪存的ashmemory)W其便捷、存储密度高、存取速度快、易于擦除和重写、可靠性好等优 点成为非挥发性存储器中研究的热点,并被广泛用于手机,笔记本,掌上电脑和U盘等移动 和通讯设备中,闪存为一种非易变性存储器,电可擦除且可编程,其运作原理是通过改变晶 体管或存储单元的临界电压来控制口极通道的开关W达到存储数据的目的,使存储在存储 器中的数据不会因电源中断而消失。
[0003] 一般而言,闪存为分离栅结构或堆叠栅结构或两种结构的组合。分离栅式闪存由 于其特殊的结构,相比堆叠栅闪存在编程和擦除的时候都体现出其独特的性能优势,因此 分离栅式结构由于具有高的编程效率,字线的结构可W避免"过擦除"等优点,应用尤为广 泛。
[0004] 现有的一种分离栅闪存结构的形成方法包括如图1所示:提供半导体衬底10 ;在 半导体衬底10上形成第一绝缘层11 ;形成浮栅层12覆盖部分第一绝缘层11,在所述第一 绝缘层11和浮栅层12内形成暴露出半导体衬底10的开口(未标识);在所述浮栅层12顶 部表面和所述开口的侧壁形成侧墙13 ;再形成源线层14填充所述开口,所述源线层14的 表面不高于所述侧墙13的顶部;之后形成位于所述侧墙13未被源线层14覆盖一侧侧壁的 字线层15,且所述字线层15与浮栅层12之间通过形成第二绝缘层16相互隔离;所述源线 层14下方的半导体衬底10内为源区(未标识)。在字线层15与源线层14相背离的侧面形 成侧墙19,侧墙19的具体形成过程如下:形成氮化娃等掩膜层(未示出),所述掩膜层覆盖 所述源线层上表面、侧墙13上表面W及字线层15的上表面和侧面;然后采用刻蚀工艺回刻 蚀所述掩膜层,形成侧墙19。然而,现有方法形成的字线层15上表面是不平坦的,最外端的 尖角化orn)与最低凹的低谷(dimple)的高度差Hl通常在1000 AW上,导致掩膜层残留物 191无法在回刻蚀过程中被完全去除,最终残留在闪存存储器的存储单元上,同时由于尖角 处的侧壁较薄,对侧墙19的承载力较低,容易出现侧墙剥离现象192(fencepeeling),最 终导致致使闪存存储器性能下降。

【发明内容】
阳0化]本发明的目的在于提供一种闪存器件的制造方法,能够在保证字线最外端的尖角 高度的同时,能够避免掩膜层残留物残留W及侧墙剥离的现象。
[0006] 为解决上述问题,本发明提出一种闪存器件的制造方法,包括:
[0007] 提供半导体衬底,在所述半导体衬底表面上形成位于半导体衬底共源区上的源线 W及位于所述源线两侧的浮栅组,所述浮栅组包括浮栅、隔离浮栅与半导体衬底的栅氧化 层、隔离浮栅与源线的浮栅侧墙;
[0008] 在所述半导体衬底、源线和浮栅组表面上依次形成字线多晶娃层W及字线保护 层;
[0009] 采用字线多晶娃层与字线保护层的刻蚀比大于6的破层刻蚀工艺来部分刻蚀所 述字线保护层,W暴露出源线上方和浮栅组外侧的半导体衬底上方的字线多晶娃层,并在 字线多晶娃层侧面形成尖角结构;
[0010] 采用多晶娃刻蚀工艺刻蚀暴露出来的字线多晶娃层和剩余的字线保护层,W形成 字线;
[0011] 采用偏置射频功率为0的各向同性刻蚀工艺对所述尖角结构进行修整,W移除尖 角结构高出字线多晶娃层上表面的部分。
[0012] 进一步的,所破层刻蚀工艺中,字线多晶娃层与字线保护层的刻蚀比为6~8。
[0013] 进一步的,所述破层刻蚀工艺的参数包括:CFa流量为SOsccm~lOOsccm,Cl2流量 为5sccm~25sccm,源射频功率为500W~1000W,偏置射频功率为30W~100W,工作压强为 Smtorr~Smtorr。
[0014] 进一步的,所述多晶娃刻蚀工艺的参数包括:源射频功率为200W~600W,偏置射 频功率为80W~150W,刻蚀气压范围为3mtorr~Smtorr,刻蚀气体包括CI2、皿r、化和 〇2,Clz的流量为3Osccm~SOsccm,皿r流量为5Osccm~lOOsccm,He、02混合气体流量为 Ssccm~IOsccmo
[0015] 进一步的,所述偏置射频功率为0的各向同性刻蚀工艺的参数包括:CFa流量为 5Osccm~lOOsccm,〇2流量为Ssccm~ISsccm,Ar流量为IOOsccm~2OOsccm,源射频功率 为800W~1500W,偏置射频功率为0W,工作压强为ISmtorr~25mtorr。
[0016] 进一步的,对所述尖角结构进行修整之后,W源线或源线表面的氧化层为刻蚀停 止层,对所述字线多晶娃层进行过刻蚀,W完全去除源线上方残留的字线多晶娃层,并调整 字线宽度,圆滑化字线顶部。
[0017] 进一步的,所述过刻蚀包含两步:第一步过刻蚀去除字线位置外侧和源线上方多 余的字线多晶娃层,第二步过刻蚀圆滑化字线上表面W及调整字线宽度。
[0018] 进一步的,所述第一步过刻蚀的工艺参数包括:Clz流量为SOsccm~150sccm,02 流量为Ssccm~15sccm,源射频功率为300W~800W,偏置射频功率为IOOW~150W,工作 压强为Smtorr~Smtorr。
[0019] 进一步的,所述第二步过刻蚀的工艺参数包括:源射频功率为300W~800W,偏置 射频功率为IOOW~200W,刻蚀气压范围为30mtorr~SOmtorr,刻蚀气体包括皿r、化和 〇2,皿r流量为IOOsccm~2OOsccm,He、〇2混合气体流量分别为3Sccm~lOsccm。
[0020] 进一步的,在所述半导体衬底表面上形成位于半导体衬底共源区上的源线W及位 于所述源线两侧的浮栅组的步骤包括:
[0021] 在半导体衬底表面上依次形成栅氧化层、浮栅层、层间介质层;
[0022] 光刻并刻蚀层间介质层和浮栅层,刻蚀停止在浮栅层中,形成第一侧墙开口;
[0023] 在第一侧墙开口的侧壁上形成第一侧墙;
[0024] 去除第一侧墙开口底部未被第一侧墙覆盖的浮栅层和栅氧化层,W形成与第一侧 墙开口贯通的第二侧墙开口;
[0025] 在第二侧墙开口的侧壁表面形成第二侧墙,所述第一侧墙和第二侧墙构成所述浮 栅侧墙;
[00%] 在浮栅侧墙的开口内形成源线。
[0027] 与现有技术相比,本发明提供的闪存器件的制造方法,先通过采用字线多晶娃层 与字线保护层的刻蚀比大于6的破层刻蚀工艺刻蚀所述字线保护层,形成尖角结构并暴露 出字线多晶娃层的刻蚀表面,在字线多晶娃层刻蚀形成字线维形之后,采用偏置射频功率 为0的各向同性刻蚀工艺对尖角结构进行修整,去除字线上方多余的尖角结构,保证最终 形成的字线最外端尖角的强度,从而保证了字线的高度。进一步的,尖角结构修整完成后, 对字线多晶娃层进行过刻蚀,W完全去除源线上方等处残留的多余字线多晶娃层并调整字 线的宽度,从而保证字线提高了器件性能。
【附图说明】
[0028] 图1是现有技术中一种典型的闪存器件的剖面结构示意图;
[0029] 图2是本发明具体实施例的闪存器件的制造方法流程图;
[0030] 图3A至3H是本发明具体实施例的闪存器件的制造方法中的器件剖面结构示意 图。
【具体实施方式】
[0031] 为使本发明的目的、特征更明显易懂,下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作 进一步的说明,然而,本发明可W用不同的形式实现,不应只是局限在所述的实
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