專利名稱：一種制造嵌入式閃存的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種嵌入式閃存的制造方法，尤其制造一種具有三個不同厚度的柵極氧化層的器件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種避免使用氫氟酸，并且成本又不太高的制造方法，用于制造需要三種不同厚度柵極氧化層的器件，具體說，嵌入式閃存。
本發(fā)明采用了額外的干式蝕刻和濕式蝕刻步驟，即可低成本的完成上述目的。本發(fā)明的制造方法是這樣的首先提供一半導體基材，該基材上分布有邏輯單元區(qū)域和內(nèi)存單元區(qū)域，其上沉積有ONO(氧化硅-氮化硅-氧化硅)；其上的第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域分別需要由低到高的三個不同操作電壓，其中第三區(qū)域為最高；去掉第三區(qū)域上的ONO用光罩方法進行ONO蝕刻，移除第三區(qū)域上的ONO；進行第一次GOX(Gate Oxide，柵極氧化層)生長在第三區(qū)域上長一層最厚的柵極氧化層；去掉第二區(qū)域上的ONO采用常用的ONO蝕刻方法，既避免使用了氫氟酸，也減少STI氧化層斷皮缺失；進行第二次GOX生長，在第二區(qū)域上形成柵極氧化層，該氧化層要比第三區(qū)域上的?。蝗サ舻谝粎^(qū)域上的氧化物采用常用的ONO蝕刻方法，去掉第一區(qū)域21上的ONO，既避免使用了氫氟酸，也減少STI氧化層斷皮缺失；進行第三次GOX生長，在第一區(qū)域上形成柵極氧化層，該氧化層為最薄，因為該要求的操作電壓最低；
進行柵極多晶硅沉積；以及其他與常規(guī)方法相同的后續(xù)工藝。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有的常規(guī)工藝，可以達到完全一樣的結(jié)果，又避免因為使用氫氟酸而使STI性能或其它晶體管參數(shù)受到影響。同時，本發(fā)明既成本低，又方便實施。


圖1為常規(guī)工藝和本發(fā)明工藝的ONO沉積步驟以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖2a為常規(guī)工藝的ONO蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖2b為本發(fā)明的ONO蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖3a為常規(guī)工藝的第一次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖3b為本發(fā)明的第一次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖4a為常規(guī)工藝的HVO蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖4b為本發(fā)明的HVO蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖5a為常規(guī)工藝的第二次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖5b為本發(fā)明的第二次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖6a為常規(guī)工藝的DG蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖6b為本發(fā)明的DG蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖7a為常規(guī)工藝的第三次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖7b為本發(fā)明的第三次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖8a為常規(guī)工藝的柵極多晶硅沉積以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖8b為本發(fā)明的柵極多晶硅沉積以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明如下1-半導體基材(semiconductor substrate)11，11’-tunnel oxide(信道氧化層)12，12’-ONO 3，3’-浮動柵極21，21’-第一柵極氧化層區(qū)域22，22’-第二柵極氧化層區(qū)域23，23’-第三柵極氧化層區(qū)域401，401’-第一次生長的柵極氧化層402，402’-第二次生長的柵極氧化層
403，403’-第三次生長的柵極氧化層501，501’-柵極多晶硅DG (Dual Gate；雙柵)具體實施例下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的內(nèi)容。
為了更好地描述本發(fā)明的工藝過程和說明本發(fā)明的優(yōu)點，特別將本發(fā)明與現(xiàn)有常規(guī)工藝主要步驟以后的記憶胞的結(jié)構(gòu)進行對比，以便充分了解本發(fā)明又可以簡潔明了。
如圖1所示，為常規(guī)工藝和本發(fā)明工藝的ONO沉積步驟以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其中該器件需要三個不同的操作電壓，分別地，第一區(qū)域21需要的電壓為1.8V，第二區(qū)域為3.3V，第三區(qū)域為較高電壓區(qū)，一般最高可達18V。相應地，我們可以知道上述三個區(qū)域需要的柵極氧化層的厚度為第一區(qū)域最薄，第三區(qū)域最厚，正如圖8a和圖8b所示。
本發(fā)明的方法是這樣的首先提供一半導體基材1，該基材上分布有邏輯單元區(qū)域和內(nèi)存單元區(qū)域，其上沉積有ONO(氧化硅-氮化硅-氧化硅)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1；用光罩方法進行ONO蝕刻，圖2a為常規(guī)工藝的ONO蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，柵極氧化層區(qū)域21’、22’、23’上的ONO被全部移除，圖2b為本發(fā)明的ONO蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，只有第三區(qū)域23上的ONO被移除了；進行第一次GOX(Gate Oxide，柵極氧化層)生長，圖3a為常規(guī)工藝的第一次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，柵極氧化層區(qū)域21’、22’、23’上均長了一層厚的氧化層401’；圖3b為本發(fā)明的第一次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，只有第三區(qū)域23上長了一層厚的氧化層401；進行HVO(High Voltage Oxide，較高電壓氧化層)蝕刻，圖4a為常規(guī)工藝的HVO蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，采用光罩進行HVO蝕刻，將第二區(qū)域22’上的厚的氧化層移除；圖4b為本發(fā)明的HVO蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，采用常用的ONO蝕刻方法去掉第二區(qū)域22上的ONO，既避免使用了氫氟酸，也減少STI氧化層斷皮缺失；
進行第二次GOX生長，圖5a為常規(guī)工藝的第二次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，柵極氧化層402’比401’要??；圖5b為本發(fā)明的第二次GOX生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，同樣地，柵極氧化層402比401要?。蝗サ舻谝粎^(qū)域上的氧化物，圖6a為常規(guī)工藝的DG蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，采用DG光罩，HF浸泡，吃掉第一區(qū)域21’上的厚的氧化層401’；圖6b為本發(fā)明的DG蝕刻以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，采用常用的ONO蝕刻方法去掉第一區(qū)域21上的ONO，既避免使用了氫氟酸，也減少STI氧化層斷皮缺失；進行第三次GOX生長，圖7a為常規(guī)工藝的第三次GOX 403’生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，氧化層403’為最薄，因為第一區(qū)域21’要求的操作電壓最低；圖7b為本發(fā)明的第三次GOX 403生長以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖，同樣地，氧化層403為最薄，因為該第一區(qū)域21要求的操作電壓最低；柵極多晶硅沉積，圖8a為常規(guī)工藝的柵極多晶硅501’沉積以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖；圖8b為本發(fā)明的柵極多晶硅501沉積以后的記憶胞結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖8a和圖8b，可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明相比于現(xiàn)有的常規(guī)工藝，可以達到完全一樣的結(jié)果，又避免因為使用氫氟酸而使STI性能或其它晶體管參數(shù)受到影響。同時，因為只是增加了干式蝕刻和濕式蝕刻的步驟，但并沒有增加光罩的步驟，所以本發(fā)明既成本低，又方便實施。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護的范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種制造嵌入式閃存的方法，該閃存具有三個不同厚度的柵極氧化層，其特征在于包含如下步驟a)提供一半導體基材，該基材上分布第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域，分別需要三個不同操作電壓，其中第三區(qū)域為最高；b)去掉第三區(qū)域上的ONO；c)進行第一次柵極氧化層生長在第三區(qū)域上長一層最厚的柵極氧化層；d)去掉第二區(qū)域上的ONO；e)進行第二次柵極氧化層生長，在第二區(qū)域上形成柵極氧化層；f)去掉第一區(qū)域上的ONO；g)進行第三次柵極氧化層生長，在第一區(qū)域上形成柵極氧化層；h)進行柵極多晶硅沉積
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的步驟d，f不采用氫氟酸浸泡工藝。
3.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的步驟d，f采用蝕刻工藝。
4.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述的步驟d，f采用的蝕刻工藝為干式蝕刻。
5.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述的步驟d，f采用的蝕刻工藝為干式蝕刻結(jié)合濕式蝕刻。
全文摘要
一種嵌入式閃存的制造方法，用于制造具有三個不同厚度柵極氧化層的器件。本方法采用幾次常規(guī)的干式蝕刻和/或濕式蝕刻分別移除基材上指定區(qū)域的ONO(氧化硅－氮化硅－氧化硅)層，各步驟均不使用氫氟酸，也不增加光罩步驟。本發(fā)明的方法，可以避免氫氟酸使淺溝道隔離(STI)或其它晶體管參數(shù)受影響，同時成本低，方便實施。
文檔編號H01L27/115GK1750254SQ20041006646
公開日2006年3月22日 申請日期2004年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月16日
發(fā)明者楊左婭, 金達 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司