專利名稱：掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計集成電路制造領(lǐng)域，且特別涉及一種掩模刻蝕制程中減少多晶 硅損失的方法。
背景技術(shù)：
閃存以其便捷，存儲密度高，可靠性好等優(yōu)點成為非揮發(fā)性存儲器中研究 的熱點。從二十世紀八十年代第一個閃存產(chǎn)品問世以來，隨著技術(shù)的發(fā)展和各
類電子產(chǎn)品對存儲的需求，閃存被廣泛用于手機，筆記本，掌上電腦和u盤等 移動和通訊設(shè)備中，閃存為一種非易變性存儲器，其運作原理是通過改變晶體 管或存儲單元的臨界電壓來控制門極通道的開關(guān)以達到存儲數(shù)據(jù)的目的，使存 儲在存儲器中的數(shù)據(jù)不會因電源中斷而消失，而閃存為電可擦除且可編程的只 讀存儲器的一種特殊結(jié)構(gòu)。如今閃存已經(jīng)占據(jù)了非揮發(fā)性半導體存儲器的大部 分市場份額，成為發(fā)展最快的非揮發(fā)性半導體存儲器。
然而現(xiàn)有的閃存在邁向更高存儲密度的時候，由于受到編程電壓的限制， 通過縮小器件尺寸來提高存儲密度將會面臨很大的挑戰(zhàn)，因而研制高存儲密度 的閃存是閃存技術(shù)發(fā)展的重要推動力。傳統(tǒng)的閃存在邁向更高存儲密度的時候， 由于受到結(jié)構(gòu)的限制，實現(xiàn)器件的編程電壓進一步減小將會面臨著很大的挑戰(zhàn)。
閃存， 一般是被設(shè)計成具有堆棧式柵極(Stack-Gate)結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)包括隧 穿氧化層、用來儲存電荷的多晶硅浮柵、氧化硅/氮化硅/氧化硅 (Oxide-Nitride-Oxide, ONO)結(jié)構(gòu)的柵間介電層以及用來控制數(shù)據(jù)存取的多晶 硅控制柵極。
圖1A和圖1B所示為現(xiàn)有技術(shù)中浮柵的制作方法，在半導體襯底IO上依次 形成氧化絕緣層ll、多晶硅層12和氮化硅硬掩膜層13，其中所述多晶硅層12 用于形成浮柵；接著對所述氮化硅硬掩膜層13進行刻蝕形成溝槽，然而在該刻 蝕制程中由于刻蝕較難剛好停止在多晶硅層12上，通常會導致多晶硅層12被刻蝕而減少厚度。現(xiàn)有技術(shù)中多晶硅層12具有較厚的厚度，例如為700埃，刻 蝕導致200埃左右的多晶硅層12的損失，最終的多晶硅層厚度為500埃。再請 參考圖2A和圖2B,半導體襯底20上依次形成氧化絕緣層21、多晶硅層22和 氮化硅硬掩膜層23。隨著技術(shù)的發(fā)展，閃存器件尺寸的縮小，所述浮柵多晶硅 的厚度也變得更薄，例如初始的多晶硅層22厚度變?yōu)?00埃左右，由于刻蝕的 作用使得其浮柵多晶硅的最終厚度可能會小于100埃，如此厚度的浮柵多晶硅 使得其承受電荷能力較差，同時由于工藝上幾十埃的誤差偵:得其相對于整個浮 柵的厚度變化非常大，因此造成閃存器件的電學性能不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法，其能夠有效減少 在閃存器件的浮柵制作工藝中的掩?？涛g制程的多晶硅損失，使得制成的閃存 器件具有良好的電學性能。
為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種掩模刻蝕制程中減少多晶硅損失的方 法，應(yīng)用于閃存器件的浮沖冊制作，該方法包括下列步驟
提供一半導體襯底； 在所述半導體襯底上形成第 一絕緣層； 在所述絕緣層上形成多晶硅層； 在所述多晶硅層上形成第二絕緣層； 在所述第二絕緣層上形成掩模層；
對所述掩才莫層進行等離子干法刻蝕并停止在所述第二絕緣層上形成凹槽。
進一步的，所述掩才莫層的材料為氮化硅。
進一步的，所述掩4莫層的厚度為500埃-10000埃。
進一步的，所述第二絕緣層的厚度為20埃~ 600埃。
進一步的，所述第一絕緣層和第二絕緣層的材料為氧化硅。
進一步的，該方法還包括
在所述凹槽以及掩才莫層上沉積氧化硅層；
對所述氧化硅層進行各向異性干法刻蝕，刻蝕停止在多晶硅層上，從而在 凹槽的側(cè)壁形成氧化硅側(cè)墻。本發(fā)明提出一種掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法，其在多晶硅層和 掩模層之間增加了第二絕緣層，因此能夠有效減少在閃存器件的浮柵制作工藝
中的掩模刻蝕制程的多晶硅損失，使得浮柵多晶硅保持原有厚度而能夠保持原 有的承受電荷能力，也使得最終制成的閃存器件具有良好的電學性能。
圖1A、圖1B、圖2A和圖2B所示為現(xiàn)有技術(shù)中浮^I的制作方法示意圖。 圖3所示為本發(fā)明較佳實施例的掩才莫刻蝕制程中減少多晶硅損失的方法流 程圖。
圖4A 圖4D所示為本發(fā)明較佳實施例的掩?？涛g制程中減少多晶硅損失 的方法示意圖。
具體實施例方式
為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。
請參考圖3，圖3所示為本發(fā)明較佳實施例的掩?？涛g制程中減少多晶硅損 失的方法流程圖。本發(fā)明提出一種掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法，應(yīng) 用于閃存器件的浮柵制作，該方法包括下列步驟
步驟S100:提供一半導體襯底；
步驟S200:在所述半導體襯底上形成第一絕緣層；
步驟S300:在所述絕緣層上形成多晶硅層；
步驟S400:在所述多晶硅層上形成第二絕緣層；
步驟S500:在所述第二絕緣層上形成掩模層；
步驟S600:對掩模層進行等離子干法刻蝕并停止在第二絕緣層上形成凹槽；
步驟S700:在所述凹槽以及掩模層上沉積氧化硅層；
步驟S800:對所述氧化硅層進行各向異性干法刻蝕，刻蝕停止在多晶硅層 上，從而在凹槽的側(cè)壁形成氧化硅側(cè)墻。
根據(jù)本發(fā)明較佳實施例，所述掩模層的材料為氮化硅，所述掩模層的厚度 為500埃~ 10000埃。所述第二絕緣層的厚度為20埃~ 600埃，所述第一絕緣 層和第二絕緣層的材料為氧化硅。再請參考圖4A~圖4D,圖4A~圖4D所示為本發(fā)明較佳實施例的掩?？?蝕制程中減少多晶石圭損失的方法示意圖。圖4A中，提供一半導體襯底100,其 上一次形成有第一絕緣層110、多晶硅層120、第二絕緣層130和掩模層140, 其中多晶硅層120用于形成浮柵多晶硅。再請參考圖4B，對所述掩模層140進 行等離子干法刻蝕并停止在所述第二絕緣層130上形成凹槽，由于增加了第二 絕纟彖層130作為刻蝕停止層，因此可以較好的控制刻蝕停止的位置，若產(chǎn)生部 分過刻蝕，去除的部分也僅僅會是第二絕緣層130，而不會去除多晶硅層120。 接著請參考圖4C和圖4D，在所述凹槽以及掩才莫層140上沉積氧化硅層150并 對所述氧化硅層150進行各向異性干法刻蝕刻蝕停止在多晶硅層120上，從而 在凹槽的側(cè)壁形成氧化硅側(cè)墻160。通過沉積與刻蝕氧化硅層150,由于其與第 二絕緣層130具有相同的材料，不需要增加額外的步驟以去除之前硬掩模層刻 蝕之后留下的第二絕緣層130。
綜上所述，本發(fā)明提出一種掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法，其在 多晶硅層和掩模層之間增加了第二絕緣層，因此能夠有效減少在閃存器件的浮 柵制作工藝中的掩?？涛g制程的多晶硅損失，使得浮柵多晶硅保持原有厚度而 能夠保持原有的承受電荷能力，也使得最終制成的閃存器件具有良好的電學性 能。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明 所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各 種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種掩模刻蝕制程中減少多晶硅損失的方法，應(yīng)用于閃存器件的浮柵制作，其特征在于，該方法包括下列步驟提供一半導體襯底；在所述半導體襯底上形成第一絕緣層；在所述絕緣層上形成多晶硅層；在所述多晶硅層上形成第二絕緣層；在所述第二絕緣層上形成掩模層；對所述掩模層進行等離子干法刻蝕并停止在所述第二絕緣層上形成凹槽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法，其特征 在于，所述掩模層的材料為氮化硅。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法，其特征 在于，所述掩模層的厚度為500埃~ 10000埃。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模刻蝕制程中減少多晶硅損失的方法，其特征 在于，所述第二絕緣層的厚度為20埃~ 600埃。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模刻蝕制程中減少多晶硅損失的方法，其特征 在于，所述第一絕緣層和第二絕緣層的材料為氧化硅。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法，其特征 在于，該方法還包4舌在所述凹槽以及掩模層上沉積氧化硅層；對所述氧化硅層進行各向異性干法刻蝕，刻蝕停止在多晶硅層上，從而在 凹槽的側(cè)壁形成氧化硅側(cè)墻。
全文摘要
本發(fā)明提出一種掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法，應(yīng)用于閃存器件的浮柵制作，該方法包括下列步驟提供一半導體襯底；在所述半導體襯底上形成第一絕緣層；在所述絕緣層上形成多晶硅層；在所述多晶硅層上形成第二絕緣層；在所述第二絕緣層上形成掩模層；對所述掩模層進行等離子干法刻蝕并停止在所述第二絕緣層上形成凹槽。本發(fā)明提出一種掩?？涛g制程中減少多晶硅損失的方法，其能夠有效減少在閃存器件的浮柵制作工藝中的掩?？涛g制程的多晶硅損失，使得制成的閃存器件具有良好的電學性能。
文檔編號H01L21/28GK101599431SQ20091005538
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者孔蔚然, 董耀旗 申請人:上海宏力半導體制造有限公司