專利名稱：在sonos非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路制造技術(shù)，具體涉及一種SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的發(fā)展，單芯片系統(tǒng)集成成為趨勢(shì)。這就需要在一塊芯片上同時(shí)擁有MCU的智能控制電路，非揮發(fā)性存儲(chǔ)器電路和模擬或高壓電路。在SONOS (硅/氧化膜/氮化膜/氧化膜/硅)非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中，通過(guò)加入高壓金屬氧化物半導(dǎo)體器件和模擬器件可以在同一套工藝中提供邏輯，非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，高壓和模擬等器件。為單芯片系統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)提供了必要的條件。但是在實(shí)際的工藝中，高壓器件的厚柵極氧化層會(huì)引入額外的表面硅消耗，從而引起嚴(yán)重的低壓及SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器電特性及可靠性性能變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法，它可以避免高壓柵極氧化過(guò)程中低壓器件及非揮發(fā)性存儲(chǔ)器器件區(qū)域的硅消耗，從而有效減少電特性及可靠性性能變化。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種在SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法；包括以下步驟步驟一、注入高壓金屬氧化物半導(dǎo)體器件，推阱和退火及場(chǎng)區(qū)氧化；步驟二、注入用于邏輯電路的低壓CMOS阱及開(kāi)啟電壓調(diào)節(jié)注入；步驟三、注入和腐蝕SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器溝道窗口 ；步驟四、生長(zhǎng)ONO薄膜；步驟五、將高壓器件柵極區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底；步驟六、生長(zhǎng)高壓柵極氧化層；步驟七、將低壓CMOS區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底，同時(shí)在刻蝕過(guò)程中利用光刻膠保護(hù)高壓柵極氧化層；步驟八、生長(zhǎng)低壓柵極氧化層。本發(fā)明的有益效果在于非揮發(fā)性存儲(chǔ)器器件中作電荷存儲(chǔ)的ONO薄膜(氧化膜氮化膜氧化膜)覆蓋了高壓器件柵極以外的區(qū)域，可以在高壓柵極氧化層的熱氧化中有效的阻止氧的擴(kuò)散。從而有效的避免高壓柵極氧化過(guò)程中低壓器件及非揮發(fā)性存儲(chǔ)器器件區(qū)域的硅消耗，從而有效減少電特性及可靠性性能變化


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
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圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中，高壓器件相關(guān)注入，推阱和退火過(guò)程及場(chǎng)區(qū)氧化步驟的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中，低壓CMOS阱注入及相關(guān)開(kāi)啟電壓調(diào)節(jié)注入步驟的示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中，SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器Turmel窗口注入和腐蝕步驟的示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中，ONO薄膜生長(zhǎng)步驟的示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中，利用光刻和干法等離子體腐蝕加濕法腐蝕工藝去除高壓器件柵極區(qū)域的ONO薄膜步驟的示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中，利用熱氧化的方法生長(zhǎng)高壓柵極氧化層步驟的示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中，利用光刻和干法等離子體腐蝕加濕法腐蝕工藝去除低壓CMOS區(qū)域的ONO薄膜步驟的示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例所述方法中，利用熱氧化的方法生長(zhǎng)低壓柵極氧化層步驟的示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例所述方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種在SONOS結(jié)構(gòu)(硅/氧化膜/氮化膜/氧化膜/硅)的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)用于高壓金屬氧化物半導(dǎo)體器件厚柵極氧化層的方法。其利用非揮發(fā)性存儲(chǔ)器器件中作電荷存儲(chǔ)的氧化膜/氮化膜/氧化膜作為高壓厚柵極氧化層所用的硬質(zhì)掩膜。這種方法可以避免高壓柵極氧化過(guò)程中低壓器件及非揮發(fā)性存儲(chǔ)器器件區(qū)域的硅消耗，從而有效減少電特性及可靠性性能變化。如圖9所示，具體流程如下(1)如圖1所示，高壓器件相關(guān)注入，推阱和退火過(guò)程及場(chǎng)區(qū)氧化。(2)如圖2所示，低壓CMOS阱注入及相關(guān)開(kāi)啟電壓調(diào)節(jié)注入。(3)如圖3所示，SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器Turmel窗口注入和腐蝕。(4)如圖4所示，ONO薄膜生長(zhǎng)可采用一次生長(zhǎng)或多次生長(zhǎng)的方法。(5)如圖5所示，利用光刻及干法等離子體腐蝕加濕法腐蝕的方法將高壓器件柵極區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底。(6)如圖6所示，利用熱氧化的方法生長(zhǎng)高壓柵極氧化層。(7)如圖7所示，利用光刻及干法等離子體腐蝕加濕法腐蝕的方法將低壓CMOS區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底。同時(shí)在刻蝕過(guò)程中利用光刻膠保護(hù)高壓柵極氧化層。(8)如圖8所示，利用熱氧化的方法生長(zhǎng)低壓柵極氧化層。在本發(fā)明中，由于非揮發(fā)性存儲(chǔ)器器件中作電荷存儲(chǔ)的ONO薄膜(氧化膜/氮化膜/氧化膜)覆蓋了高壓器件柵極以外的區(qū)域，可以在高壓柵極氧化層的熱氧化中有效的阻止氧的擴(kuò)散。從而有效的避免高壓柵極氧化過(guò)程中低壓器件及非揮發(fā)性存儲(chǔ)器器件區(qū)域的硅消耗，從而有效減少電特性及可靠性性能變化。所述高壓為工作電壓大于8伏，所述低壓為工作電壓低于8伏。本發(fā)明并不限于上文討論的實(shí)施方式。以上對(duì)具體實(shí)施方式
的描述旨在于為了描述和說(shuō)明本發(fā)明涉及的技術(shù)方案?；诒景l(fā)明啟示的顯而易見(jiàn)的變換或替代也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上的具體實(shí)施方式
用來(lái)揭示本發(fā)明的最佳實(shí)施方法，以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本發(fā)明的多種實(shí)施方式以及多種替代方式來(lái)達(dá)到本發(fā)明的目的。
權(quán)利要求
1.一種在SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法；其特征在于， 包括以下步驟步驟一、注入高壓金屬氧化物半導(dǎo)體器件，推阱和退火及場(chǎng)區(qū)氧化；步驟二、注入用于邏輯電路的低壓CMOS阱及開(kāi)啟電壓調(diào)節(jié)注入；步驟三、注入和腐蝕SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器溝道窗口 ；步驟四、生長(zhǎng)ONO薄膜；步驟五、將高壓器件柵極區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底；步驟六、生長(zhǎng)高壓柵極氧化層；步驟七、將低壓CMOS區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底，同時(shí)在刻蝕過(guò)程中利用光刻膠保護(hù)高壓柵極氧化層；步驟八、生長(zhǎng)低壓柵極氧化層。
2.如權(quán)利要求1所述的在SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法；其特征在于，所述步驟四中可采用一次生長(zhǎng)或多次生長(zhǎng)的方法生長(zhǎng)ONO薄膜。
3.如權(quán)利要求1所述的在SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法；其特征在于，所述步驟五中，利用光刻及干法等離子體腐蝕加濕法腐蝕的方法將高壓器件柵極區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底。
4.如權(quán)利要求1所述的在SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法；其特征在于，所述步驟六中，利用熱氧化的方法生長(zhǎng)高壓柵極氧化層。
5.如權(quán)利要求1所述的在SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法；其特征在于，所述步驟七中，利用光刻及干法等離子體腐蝕加濕法腐蝕的方法將低壓 CMOS區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底。
6.如權(quán)利要求1所述的在SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法；其特征在于，所述步驟八中，利用熱氧化的方法生長(zhǎng)低壓柵極氧化層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器制造工藝中生長(zhǎng)厚柵極氧化層的方法；包括以下步驟步驟一、注入高壓金屬氧化物半導(dǎo)體器件，推阱和退火及場(chǎng)區(qū)氧化；步驟二、注入用于邏輯電路的低壓CMOS阱及開(kāi)啟電壓調(diào)節(jié)注入；步驟三、注入和腐蝕SONOS非揮發(fā)性存儲(chǔ)器溝道窗口；步驟四、生長(zhǎng)ONO薄膜；步驟五、將高壓器件柵極區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底；步驟六、生長(zhǎng)高壓柵極氧化層；步驟七、將低壓CMOS區(qū)域的ONO薄膜去除，露出硅襯底，同時(shí)在刻蝕過(guò)程中利用光刻膠保護(hù)高壓柵極氧化層；步驟八、生長(zhǎng)低壓柵極氧化層。本發(fā)明有效的避免高壓柵極氧化過(guò)程中低壓器件及非揮發(fā)性存儲(chǔ)器器件區(qū)域的硅消耗，從而有效減少電特性及可靠性性能變化。
文檔編號(hào)H01L21/28GK102386140SQ201010270119
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者劉劍, 陳華倫, 陳瑜 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司