專利名稱：Eeprom的浮柵制造方法及其制造的浮柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，特別是涉及一種EEPROM的制
造方法。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參閱圖1，這是EEPROM陣列在字線方向上的剖面示意圖，其中表示了一個(gè) EEPROM存儲(chǔ)單元，包括一個(gè)存儲(chǔ)晶體管和一個(gè)選擇晶體管。這兩個(gè)晶體管都制造在襯底10 和柵氧化層11之上。其中的存儲(chǔ)晶體管還包括有一小部分區(qū)域的隧穿氧化層11a，其比柵 氧化層11薄。存儲(chǔ)晶體管還包括位于下方的浮柵12、位于中間的0N0(氧化物-氮化物-氧 化物)層13和位于上方的控制柵14。在對(duì)控制柵14進(jìn)行刻蝕時(shí)，一起將ONO層13、浮柵 12刻蝕掉而形成存儲(chǔ)晶體管和選擇晶體管之間的隔離。請(qǐng)參閱圖2，這是EEPROM陣列在位線方向上的剖面示意圖，其中表示了兩個(gè) EEPROM存儲(chǔ)單元中的存儲(chǔ)晶體管一和存儲(chǔ)晶體管二。在對(duì)浮柵13進(jìn)行刻蝕時(shí)，形成不同 EEPROM存儲(chǔ)單元中的各個(gè)存儲(chǔ)晶體管之間的隔離。傳統(tǒng)的浮柵12刻蝕工藝與控制柵14刻蝕工藝相同，都是基于線寬控制的要求，形 成垂直的刻蝕形貌。EEPROM的浮柵的物理形貌與存儲(chǔ)晶體管的可靠性有很強(qiáng)的相關(guān)性。浮 柵12刻蝕后，會(huì)淀積ONO層13。ONO層13主要是阻擋存儲(chǔ)在浮柵12中的電子逸出。阻擋 的有效性決定數(shù)據(jù)的保存性(data retention)。當(dāng)浮柵12具有垂直的刻蝕形貌時(shí)，容易在 浮柵12上角形成銳角，這會(huì)導(dǎo)致ONO層13的底層氧化硅在浮柵12的邊緣處膜厚不均勻， 從而影響ONO層13阻擋電子的效果。實(shí)際上，控制柵14刻蝕工藝用于分隔存儲(chǔ)晶體管和選擇晶體管，的確對(duì)線寬有較 嚴(yán)格的要求。而浮柵12刻蝕工藝用于分隔多個(gè)存儲(chǔ)晶體管，對(duì)線寬并沒有嚴(yán)格要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種EEPROM的浮柵制造方法，避免了浮柵上 交形成銳角，從而提高EEPROM的數(shù)據(jù)保存性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明EEPROM的浮柵制造方法包括如下步驟第1步，對(duì)硅片表面的多晶硅層進(jìn)行刻蝕，形成浮柵，所述浮柵的側(cè)壁具有70 80 度的傾斜角度；所述硅片為硅襯底上已形成有柵氧化層和隧穿氧化層，硅襯底中已有隔離結(jié)構(gòu)， 硅襯底表面已淀積有一層多晶硅；第2步，采用熱氧化生長工藝使浮柵表面生長一層氧化硅；第3步，在硅片表面先后淀積一層氮化硅和氧化硅，浮柵上方的氧化硅、氮化硅、 氧化硅三者一起構(gòu)成了 ONO層。所述方法制造的EEPROM的浮柵，側(cè)壁具有70 80度的傾斜角度。本發(fā)明通過改進(jìn)浮柵刻蝕的形貌為傾斜，以及以熱氧化生長工藝對(duì)浮柵上角進(jìn)行倒角，從而提高了 EEPROM的數(shù)據(jù)保持特性。


圖1是EEPROM存儲(chǔ)陣列在字線方向的剖面示意圖；圖2是EEPROM存儲(chǔ)陣列在位線方向的剖面示意圖；圖3a 圖3c是本發(fā)明EEPROM的浮柵制造方法的各步驟示意圖。圖中附圖標(biāo)記說明10為襯底；11為柵氧化層；Ila為隧穿氧化層；12為浮柵；13 為ONO層；131為氧化硅；132為氮化硅；133為氧化硅；14為控制柵；20為隔離結(jié)構(gòu)；
具體實(shí)施例方式本發(fā)明EEPROM的浮柵制造方法包括如下步驟第1步，請(qǐng)參閱圖3a，這是EEPROM存儲(chǔ)陣列在位線方向的剖面示意圖。在這一步 以前，硅襯底10上已形成有柵氧化層11和隧穿氧化層11a，硅襯底10中已有隔離結(jié)構(gòu)20 對(duì)各個(gè)存儲(chǔ)晶體管進(jìn)行隔離，硅襯底10表面已淀積有一層1500 2000A厚度的多晶硅作 為浮柵材料。所述隔離結(jié)構(gòu)20為場氧隔離(LOCOS)結(jié)構(gòu)或淺槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)。這一步進(jìn)行的操作是，對(duì)所述多晶硅層進(jìn)行刻蝕，形成浮柵12，所述浮柵12的側(cè) 壁具有70 80度的傾斜角度。換個(gè)角度，對(duì)于兩個(gè)浮柵12之間的溝槽而言，則是具有錐 形的刻蝕剖面(刻蝕形貌)。這一步刻蝕出具有傾斜形貌的浮柵12，可以采用淺槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)的制造工 藝，例如采用干法等離子體刻蝕，來形成浮柵12的傾斜側(cè)壁。第2步，請(qǐng)參閱圖3b，采用熱氧化生長工藝使浮柵12 (多晶硅)表面生長一層氧化 硅131，厚度小于或等于100A。這一步的熱氧化生長工藝可以進(jìn)一步使多晶硅浮柵12的上角變得圓滑，并使得 氧化硅131即使在浮柵12的邊緣處也具有均勻的膜厚。第3步，請(qǐng)參閱圖3c，在硅片表面先后淀積一層氮化硅132和氧化硅133，厚度均 小于或等于100A。浮柵12上方的氧化硅131、氮化硅132、氧化硅133三者一起構(gòu)成了 ONO 層13。所述方法制造的EEPROM的浮柵，側(cè)壁具有70 80度的傾斜角度，因此浮柵12的 上角為鈍角。在該浮柵12之上的氧化硅131具有均勻的膜厚。上述實(shí)施例的工藝方法、數(shù)值等均為示意，在不違反本發(fā)明思想的前提下，本領(lǐng)域 的一般技術(shù)人員可以進(jìn)行等同替換，仍應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種EEPROM的浮柵制造方法，其特征是，包括如下步驟第1步，對(duì)硅片表面的多晶硅層進(jìn)行刻蝕，形成浮柵，所述浮柵的側(cè)壁具有70 80度 的傾斜角度；所述硅片為硅襯底上已形成有柵氧化層和隧穿氧化層，硅襯底中已有隔離結(jié)構(gòu)，硅襯 底表面已淀積有一層多晶硅；第2步，采用熱氧化生長工藝使浮柵表面生長一層氧化硅；第3步，在硅片表面先后淀積一層氮化硅和氧化硅，浮柵上方的氧化硅、氮化硅、氧化 硅三者一起構(gòu)成了 ONO層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EEPROM的浮柵制造方法，其特征是，所述方法第1步中，硅襯 底表面的多晶硅厚度2為1500 2000A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EEPROM的浮柵制造方法，其特征是，所述方法第1步中，采用 干法等離子體刻蝕工藝對(duì)所述多晶硅層進(jìn)行刻蝕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EEPROM的浮柵制造方法，其特征是，所述方法第2步中，所生 長的氧化硅厚度小于或等于100A。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EEPROM的浮柵制造方法，其特征是，所述方法第3步中，所淀 積的氮化硅和氧化硅的厚度均小于或等于ιοοΑ。
6.如權(quán)利要求所述方法制造的EEPROM的浮柵，其特征是，所述浮柵的側(cè)壁具有70 80度的傾斜角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述肚餓EEPROM的浮柵，其特征是，所述浮柵的上角為鈍角。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種EEPROM的浮柵制造方法，包括如下步驟第1步，對(duì)硅片表面的多晶硅層進(jìn)行刻蝕，形成浮柵，所述浮柵的側(cè)壁具有70～80度的傾斜角度；所述硅片為硅襯底上已形成有柵氧化層和隧穿氧化層，硅襯底中已有隔離結(jié)構(gòu)，硅襯底表面已淀積有一層多晶硅；第2步，采用熱氧化生長工藝使浮柵表面生長一層氧化硅；第3步，在硅片表面先后淀積一層氮化硅和氧化硅，浮柵上方的氧化硅、氮化硅、氧化硅三者一起構(gòu)成了ONO層。本發(fā)明通過改進(jìn)浮柵刻蝕的形貌為傾斜，以及以熱氧化生長工藝對(duì)浮柵上角進(jìn)行倒角，從而提高了EEPROM的數(shù)據(jù)保持特性。
文檔編號(hào)H01L21/28GK102129976SQ20101002728
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者陳廣龍, 陳昊瑜 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司