專利名稱：閃存器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法，且更具體而言涉及一種能防止柵極氧化膜的減薄現(xiàn)象的閃存器件的制造方法，該減薄現(xiàn)象在形成自對準(zhǔn)浮置柵極(SAFG)時發(fā)生在周邊區(qū)域中。
背景技術(shù)：
在NAND閃存器件的制造中，工藝容限隨著器件尺寸的減小而減小。這導(dǎo)致用作單元有源區(qū)的多晶硅層和浮置柵極的對準(zhǔn)容限減小。為了解決此問題，應(yīng)用了SAFG，如下面將詳細(xì)描述的。
犧牲膜沉積在限定了單元區(qū)和周邊區(qū)的半導(dǎo)體襯底上。該犧牲膜和半導(dǎo)體襯底被蝕刻到預(yù)定深度，形成溝槽。沉積氧化物膜使得溝槽被掩埋。該氧化物膜通過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)被拋光，使得暴露犧牲膜的頂表面。
此后，犧牲膜被剝除以形成具有凸點的隔離膜。然后柵極氧化膜形成在整個結(jié)構(gòu)上。多晶硅層沉積在整個結(jié)構(gòu)上。該多晶硅層進(jìn)行CMP使得隔離膜的頂表面被暴露。
此時，犧牲膜由在隨后的隔離膜掩埋之后進(jìn)行的拋光工藝時與氧化物膜具有蝕刻選擇性的材料形成。甚至可以在周邊區(qū)域中進(jìn)行相同的工藝，但形成在周邊區(qū)域中的介電層被剝除?？刂茤艠O形成在整個結(jié)構(gòu)上。
如果通過上述SAFG形成閃存器件，然而，在高壓晶體管中的多晶硅層的CMP工藝中，預(yù)定量的隔離膜被蝕刻掉了，該高壓晶體管形成在周邊區(qū)域中以控制高電壓。此外，當(dāng)剝除介電層時，預(yù)定量的隔離膜也被除去了。結(jié)果，周邊區(qū)域的隔離膜被過度蝕刻且因此形成為低于柵極氧化膜。在柵極氧化膜中也產(chǎn)生減薄現(xiàn)象。
如果高偏壓施加到柵極，氧化膜的擊穿電壓產(chǎn)生在柵極氧化膜由于高壓晶體管的柵極氧化膜的減薄現(xiàn)象而被減薄的部分。特別是，其更易被使用接近20V或更高的電壓的高壓NMOW(HVNMOS)晶體管損壞。
此外，在幾個信息存儲在一個單元中的多級單元(MLC)型NAND閃存器件中，多晶硅層的厚度低以減小因變化引起的干擾。在此情形，氧化膜的擊穿電壓發(fā)生在周邊區(qū)域的高壓晶體管中。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，本發(fā)明提供了一種能防止發(fā)生在周邊區(qū)域中的柵極氧化膜的減薄現(xiàn)象的閃存器件的制造方法，防止了氧化膜的擊穿電壓的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明實施例的閃存器件的制造方法包括如下步驟在其中限定了周邊區(qū)域的半導(dǎo)體襯底上形成第一氧化物膜，然后蝕刻該第一氧化物膜和半導(dǎo)體襯底以形成溝槽；形成第二氧化物膜使得所述溝槽被掩埋，形成隔離膜；在所得的表面上形成柵極氧化膜和多晶硅層；通過使所述多晶硅層具有預(yù)定厚度而形成浮置柵電極；沿所述浮置柵極和隔離膜的臺階形成介電層；除去所述周邊區(qū)域的介電層；和在所述整個結(jié)構(gòu)上形成用于控制柵極的導(dǎo)電膜。


通過參考附圖對本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的更完整的理解和許多附加優(yōu)點將更明顯，且變得更容易理解，在附圖中相同的參考標(biāo)號代表相同或相似的元件，其中圖1A到1D是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的閃存器件的制造方法的剖面圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的閃存器件的制造方法的布局圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的閃存器件的制造方法的剖面圖。
具體實施例方式
在下面的詳細(xì)描述中，僅通過示例的方法示出和描述了本發(fā)明的某些示范性實施例。
圖1A到1D是示出根據(jù)本發(fā)明的閃存器件的制造方法的剖面圖。
參考圖1A，第一氧化物膜102和硬掩模104沉積在其中限定了周邊區(qū)域的半導(dǎo)體襯底100中。硬掩模104、第一氧化物膜102、和半導(dǎo)體襯底100被蝕刻以形成溝槽。
在沉積第二氧化物膜使得溝槽被掩埋之后，進(jìn)行拋光工藝以形成隔離膜106?；瘜W(xué)機(jī)械拋光(CMP)可以優(yōu)選用作該拋光工藝。
參考圖1B，光致抗蝕劑膜形成在硬掩模104和隔離膜106上，然后通過曝光和顯影工藝被構(gòu)圖。
然后使用光致抗蝕劑圖案108作為掩模將隔離膜106部分蝕刻預(yù)定深度。隔離膜106可以被蝕刻以具有與柵極氧化膜110相同的高度或更高的高度(即后續(xù)工藝步驟)。
此外，由于與硬掩模104的隔離膜106的蝕刻選擇性差異，在蝕刻隔離膜106時從光致抗蝕劑膜圖案108暴露出的硬掩模104不被蝕刻。因此，可以不形成硬掩模104上的光致抗蝕劑膜圖案108。
參考圖1C，剝除光致抗蝕劑膜圖案108和硬掩模104。在剝除第一氧化物膜102之后，可以形成柵極氧化膜110。作為選擇，柵極氧化膜110可以形成為在第一氧化物膜102上具有預(yù)定厚度，該第一氧化物膜102在硬掩模104的蝕刻中被部分蝕刻。在示出的實施例中，在第一氧化物膜102被完全剝除之后，再次形成柵極氧化物膜110。
多晶硅層112沉積在整個結(jié)構(gòu)上從而掩埋隔離膜106已經(jīng)被蝕刻的部分。然后進(jìn)行預(yù)定厚度的拋光工藝。CMP優(yōu)選作為該拋光工藝。多晶硅層112形成以在有源區(qū)和隔離膜106的界面處的隔離膜106上延伸，其優(yōu)選具有10到500的長度。介電層114形成在整個結(jié)構(gòu)上。
參考圖1D，介電層114在周邊區(qū)域中被剝除。當(dāng)介電層114被剝除時，隔離膜106上未形成多晶硅層112的部分被過度蝕刻，因為介電層114和隔離膜106由氧化物材料制成。
然后導(dǎo)電膜116形成在整個結(jié)構(gòu)上。在示出的實施例中，導(dǎo)電膜116可以優(yōu)選通過沉積多晶硅層和硅化鎢膜并蝕刻該多晶硅層和該硅化鎢膜而形成。
如果多晶硅層112形成在隔離膜106上，當(dāng)除去介電層114時，已經(jīng)被部分濕法蝕刻的隔離膜106被過度蝕刻。因此可以防止柵極氧化膜110變薄的減薄現(xiàn)象。結(jié)果，防止了在柵極氧化膜110中發(fā)生的氧化膜的擊穿電壓。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的閃存器件的制造方法的布局圖。
有源區(qū)A和場區(qū)B由隔離膜限定。柵極區(qū)C定義為跨過有源區(qū)A。介電層開口區(qū)D設(shè)置在介電層的一側(cè)使得形成在單元區(qū)和周邊區(qū)中的介電層適用于周邊區(qū)。柵極區(qū)C和第一多晶硅層通過介電層開口區(qū)D連接。
圖3是示出沿圖2的線E-E所取的閃存器件的剖面圖。下面參考圖3詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的閃存器件的制造方法。
本發(fā)明另一實施例具有與本發(fā)明的上述實施例相同的工藝步驟。然而，在本實施例中，周邊區(qū)域的介電層114不完全除去，而是部分除去，因此暴露多晶硅層112。
在此情形，由于介電層114的去除，柵極氧化膜110被減薄的減薄現(xiàn)象不發(fā)生。因此不需要在隔離膜106上延伸多晶硅層112。多晶硅層112僅在除去介電層114的部分上延伸。這是為了通過除去介電層114的部分向多晶硅層112施加偏壓。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在周邊區(qū)域中，多晶硅層形成以在有源區(qū)和隔離膜界面處的隔離膜上延伸。當(dāng)除去介電層時，被部分濕法蝕刻的隔離膜被過度蝕刻。因此可以防止柵極氧化膜被減薄的減薄現(xiàn)象。結(jié)果，可以防止柵極氧化膜中發(fā)生的氧化膜的擊穿電壓。此外，可以防止晶體管的特性退化。此外，可以形成約幾百歐姆/平方單位(Ω/□)的多晶硅層的電阻。
雖然結(jié)合實際示范性實施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些公開的實施例，而是相反，本發(fā)明旨在覆蓋落入權(quán)利要求所限定的精神和范疇內(nèi)的各種改進(jìn)及其等同設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種閃存器件的制造方法，所述方法包括的步驟為在其中限定了周邊區(qū)域的半導(dǎo)體襯底上形成第一氧化物膜，然后蝕刻所述第一氧化物膜和半導(dǎo)體襯底以形成溝槽；形成第二氧化物膜使得所述溝槽被掩埋，形成隔離膜；在所得的表面上形成柵極氧化膜和多晶硅層；通過使所述多晶硅層具有預(yù)定厚度而形成浮置柵電極；沿所述浮置柵極和隔離膜的臺階形成介電層；除去所述周邊區(qū)域的介電層；和在所述整個結(jié)構(gòu)上形成用于控制柵極的導(dǎo)電膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括完全除去所述周邊區(qū)域的介電層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括部分除去所述周邊區(qū)域的介電層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括在完全除去所述第一氧化物膜之后形成第二氧化物膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括形成所述柵極氧化膜以具有與所述隔離膜的蝕刻部分相同的高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括形成所述柵極氧化膜以具有低于所述隔離膜的蝕刻部分的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括形成所述多晶硅層以在所述有源區(qū)和所述隔離膜的界面處的隔離膜上延伸，其具有10到500的長度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種閃存器件的制造方法，其中在周邊區(qū)域，多晶硅層形成以在有源區(qū)和隔離膜的界面處的隔離膜上延伸。當(dāng)除去介電層時，已經(jīng)被部分濕法蝕刻的隔離膜被過度蝕刻。因此可以防止使柵極氧化膜變薄的減薄現(xiàn)象。結(jié)果，可以防止發(fā)生在柵極氧化膜中的氧化膜的擊穿電壓。此外，可以防止晶體管特性退化。此外，可以形成約幾百歐姆/平方單位的多晶硅層的電阻。
文檔編號H01L21/336GK1893031SQ20061009453
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月4日
發(fā)明者樸丙洙 申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司