專利名稱：去除浮柵尖角的閃存及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于存儲(chǔ)器制造領(lǐng)域，尤其涉及一種去除浮柵尖角的閃存及其制造方法。
背景技術(shù)：
閃存元件由于具有可多次進(jìn)行數(shù)據(jù)的存入、讀取、擦除等動(dòng)作，且存入的數(shù)據(jù)在斷電后也不會(huì)消失的優(yōu)點(diǎn)，所以已成為個(gè)人計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備所廣泛采用的一種揮發(fā)性存儲(chǔ)器元件。如圖1所示，典型的閃存元件是以摻雜的多晶硅制造浮柵(Floating Gate,FG)與控制柵極(Control Gate, CG) 0而且，控制柵極直接設(shè)置在浮柵上，浮柵與控制柵極之間以疊層?xùn)艠O介電層相隔，而浮柵與基底層以遂穿氧化層(Tunnel Oxide,TO)相隔，且相鄰的浮柵通過(guò)基底層中設(shè)置的淺溝槽隔離(STI)隔離。當(dāng)浮柵制作完成后，由于淺溝槽隔離與有源區(qū)之間存在高度差，所以浮柵在淺溝槽隔離上方是突起的。而在淺溝槽隔離處通過(guò)刻蝕開(kāi)設(shè)窗口，必然形成局部尖角(sharp tip)。這個(gè)尖角會(huì)使尖角處的電場(chǎng)加強(qiáng),具有潛在的存入數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)降低淺溝槽隔離的高度差消除局部尖角或是通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)將局部尖角平坦化，但是化學(xué)機(jī)械研磨對(duì)尖角較小(<200A )的研磨對(duì)象進(jìn)行研磨，研磨精度難以控制，且容易造成損傷，因此，需要一個(gè)可以去除浮柵局部尖角的新方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種去除浮柵尖角的閃存及其制造方法，以便可以形成浮柵處沒(méi)有局部尖角的閃存，降低了柵漏電流，且去除浮柵局部尖角時(shí)，不會(huì)影響閃存的導(dǎo)電性能及可靠性。為解決上述問(wèn) 題，本發(fā)明提供了一種去除浮柵尖角的閃存的制造方法，所述制造方法包括如下步驟:提供一半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底有交替排列的有源區(qū)和淺溝槽隔離，所述有源區(qū)上有遂穿氧化層；淀積第一多晶硅，用于覆蓋所述遂穿氧化層和淺溝槽隔離，其中，所述淺溝槽隔離上的第一多晶硅高于所述遂穿氧化層上的第一多晶硅；在所述淺溝槽隔離上的第一多晶硅中開(kāi)設(shè)窗口，形成具有尖角的浮柵，所述窗口暴露出所述淺溝槽隔離的表面；在所述窗口以及具有尖角的浮柵的水平表面上，淀積有機(jī)抗反射涂層；采用基于碳的刻蝕氣體對(duì)所述有機(jī)抗反射涂層和具有尖角的浮柵進(jìn)行干法刻蝕，形成去除尖角的浮柵后，所述窗口中的有機(jī)抗反射涂層與所述去除尖角的浮柵表面平齊；通過(guò)灰化工藝去除所述有機(jī)抗反射涂層后，再采用清洗工藝進(jìn)行清洗，暴露出所述窗口。進(jìn)一步的，采用基于碳的刻蝕氣體對(duì)所述有機(jī)抗反射涂層和尖角的浮柵進(jìn)行干法刻蝕，形成去除尖角的浮柵后，所述窗口中的有機(jī)抗反射涂層與所述去除尖角的浮柵表面平齊的步驟中，通過(guò)一終點(diǎn)探測(cè)裝置探測(cè)到所述有機(jī)抗反射涂層下的浮柵時(shí)，停止所述干法刻蝕。進(jìn)一步的，所述有機(jī)抗反射涂層的厚度為200A -800A.
進(jìn)一步的，所述尖角的浮柵與有機(jī)抗反射涂層的刻蝕選擇比為1:1。進(jìn)一步的，所述的基于碳的刻蝕氣體為四氟化碳、三氟甲烷或二氟甲烷中的一種或多種混合氣體。進(jìn)一步的，所述去除浮柵尖角的閃存的制造方法還包括如下步驟:淀積疊層?xùn)艠O介電層，用于覆蓋所述去除尖角的浮柵和窗口 ；形成控制柵極，所述控制柵極位于所述疊層?xùn)艠O介電層之上。為了達(dá)到本發(fā)明的另一方面，還提供一種去除浮柵尖角的閃存，所述閃存包括:半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有交替排列的有源區(qū)和淺溝槽隔離，所述有源區(qū)上具有遂穿氧化層；去除尖角的浮柵，位于所述遂穿氧化層以及與所述遂穿氧化層緊鄰的部分淺溝槽隔離之上。進(jìn)一步的，所述去除浮柵尖角的閃存還包括:疊層?xùn)艠O介電層，位于所述去除尖角的浮柵和淺溝槽隔離之上；控制柵極，位于所述疊層?xùn)艠O介電層之上。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中具有浮柵尖角的閃存的結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明公開(kāi)的一種去除浮柵尖角的閃存及其制造方法，所述去除浮柵尖角的閃存的制造方法包括如下步驟:提供一半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有交替排列的有源區(qū)和淺溝槽隔離，所述有源區(qū)上具有遂穿氧化層；淀積第一多晶硅，用于覆蓋所述遂穿氧化層和淺溝槽隔離，其中，所述淺溝槽隔離上的第一多晶硅高于所述遂穿氧化層上的第一多晶硅；在所述淺溝槽隔離上的第一多晶硅中開(kāi)設(shè)窗口，形成具有尖角的浮柵，所述窗口暴露出所述淺溝槽隔離的表面；淀積有機(jī)抗反射涂層，用于填充所述窗口并覆蓋具有尖角的浮柵的表面；采用基于碳的刻蝕氣體對(duì)所述有機(jī)抗反射涂層和具有尖角的浮柵進(jìn)行干法刻蝕，形成去除尖角的浮柵后，所述窗口中的抗反射層與所述去除尖角的浮柵表面平齊；通過(guò)采用灰化工藝去除所述抗反射層后，再采用清洗工藝進(jìn)行清洗，暴露出所述窗口，形成去除浮柵尖角的閃存，由于有機(jī)抗反射涂層具有良好的平坦化與均勻性，并且所述有機(jī)抗反射涂層的厚度達(dá)200-800人，可以覆蓋住具有尖角的浮柵，因此采用所述的干法刻蝕去除浮柵上的尖角的同時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)浮柵表面的平坦化目標(biāo)而不造成其表面損傷。此外，本發(fā)明通過(guò)終點(diǎn)探測(cè)裝置探測(cè)到所述有機(jī)抗反射涂層下的浮柵表面時(shí)，停止所述干法刻蝕，進(jìn)一步精確地控制刻蝕終點(diǎn)，可以避免浮柵過(guò)刻蝕。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中具有浮柵尖角的閃存的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的去除浮柵尖角的閃存的制造方法的流程示意圖； 圖3a至圖3f是本發(fā)明實(shí)施例一的去除浮柵尖角的閃存的制造方法過(guò)程中的器件結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例二的去除浮柵尖角的閃存的制造方法的流程示意圖；圖3g是本發(fā)明實(shí)施例二的去除浮柵尖角的閃存的制造方法過(guò)程中的器件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。實(shí)施例一下面以圖2所示的流程示意圖為例，結(jié)合圖3a至3f，對(duì)本發(fā)明提供的一種去除浮柵尖角的閃存的制造方法進(jìn)行詳細(xì)描述。S1:參見(jiàn)圖3a，提供一半導(dǎo)體襯底1，所述半導(dǎo)體襯底I具有交替排列的有源區(qū)2和淺溝槽隔離3，所述有源區(qū)上具有遂穿氧化層4。具體的，所述淺溝槽隔離3的表面超過(guò)遂穿氧化層4的表面。S2:參見(jiàn)圖3b，淀 積第一多晶硅5，所述第一多晶硅5覆蓋住所述遂穿氧化層4和淺溝槽隔離3，由于所述淺溝槽隔離3的表面超過(guò)遂穿氧化層4的表面，所述淺溝槽隔離3上淀積的第一多晶硅5的表面高于所述遂穿氧化層3上淀積的第一多晶硅5的表面。S3:參見(jiàn)圖3c，向所述第一多晶硅5進(jìn)行刻蝕，去除部分形成在所述淺溝槽隔離3上的第一多晶硅5，以在所述淺溝槽隔離3上開(kāi)設(shè)窗口 6，所述窗口 6暴露出所述淺溝槽隔離3的表面，由于所述淺溝槽隔離3上淀積的第一多晶硅5的表面高于所述遂穿氧化層3上淀積的第一多晶硅5的表面，當(dāng)開(kāi)始所述窗口 6后形成了具有尖角的浮柵7，所述具有尖角的浮柵7位于所述遂穿氧化層4以及與所述遂穿氧化層4緊鄰的部分淺溝槽隔離3上。S4:參見(jiàn)圖3d，在所述窗口 6以及具有尖角的浮柵7的水平表面上，淀積有機(jī)抗反射涂層8，形成厚度力20UA-800A的有機(jī)抗反射涂層8，所述有機(jī)抗反射涂層8可根據(jù)不同產(chǎn)品，不同制程需求未足其厚度。具體的，所述有機(jī)抗反射涂層8的厚度從所述窗口6暴露出的淺溝槽隔離3的表面作為起始端算起。所述有機(jī)抗反射涂層(Organic BARC)是一種能有效消除光反射形成駐波的抗反射材料，一般涂覆在光刻膠的底部來(lái)減少底部光的反射。而在本實(shí)施例中，利用有機(jī)抗反射涂層8良好的平坦化與均勻性，將所述具有尖角的浮柵7和窗口 6的表面均完好的覆蓋住，而厚的有機(jī)抗反射涂層可提供平坦化目標(biāo)。S5:參見(jiàn)圖3e，采用基于碳的刻蝕氣體對(duì)所述有機(jī)抗反射涂層8和具有尖角的浮柵7進(jìn)行干法刻蝕，形成去除尖角的浮柵9后，所述窗口 6中的有機(jī)抗反射涂層8與所述去除尖角的浮柵9表面平齊。具體的，所述的基于碳的刻蝕氣體采用四氟化碳(CF4)、三氟甲烷(CHF3)或二氟甲烷(CH2F2)中的一種或多種混合氣體，并且所述尖角的浮柵7與有機(jī)抗反射涂層的刻蝕選擇比為1: 1，能使所述具有尖角的浮柵7的刻蝕終點(diǎn)的精確度提高，且去除尖角的浮柵7和形成在窗口中的有機(jī)抗反射涂層8的表面得以控制至表面平齊。在本實(shí)施例中，本發(fā)明還可以通過(guò)終點(diǎn)探測(cè)裝置探測(cè)到所述有機(jī)抗反射涂層下的浮柵表面時(shí)，停止所述干法刻蝕，進(jìn)一步精確地控制刻蝕終點(diǎn)。由于所述有機(jī)抗反射涂層8良好的平坦化與均勻性，可以覆蓋住所述具有尖角的浮柵7，并且所述有機(jī)抗反射涂層8的厚度達(dá)200-800A,因此采用所述的干法刻蝕去除浮柵上的尖角的同時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)浮柵表面的平坦化目標(biāo)而不造成其表面損傷，從而不會(huì)影響閃存的導(dǎo)電性能及可靠性。S6:參見(jiàn)圖3f,通過(guò)灰化工藝(Ashing Process)去除所述有機(jī)抗反射層8后,再采用清洗工藝(Wet Strip)進(jìn)行清洗，所述清洗工藝為酸槽清洗工藝，暴露出所述窗口 6’，獲得去除尖角的閃存。參見(jiàn)圖3f，本發(fā)明形成的一種去除浮柵尖角的閃存包括:半導(dǎo)體襯底1，所述半導(dǎo)體襯底I具有交替排列的有源區(qū)2和淺溝槽隔離3，所述有源區(qū)2上具有遂穿氧化層4 ;去除尖角的浮柵9，位于所述遂穿氧化層4以及與所述遂穿氧化層緊鄰的部分淺溝槽隔離3之上。實(shí)施例二步驟6之后，下面以圖4所示的流程示意圖為例，結(jié)合圖3g可知，本發(fā)明提供的一種去除浮柵尖角的閃存的制造方法還包括如下步驟:S7:淀積疊層?xùn)艠O介電層10，所述疊層?xùn)艠O介電層10覆蓋在所述去除尖角的浮柵9和窗口 6’。所述疊層?xùn)艠O介電層10為氧化娃/氮化娃/氧化娃(ONO)疊層,這種疊層具有低的漏電流和高的擊穿場(chǎng)強(qiáng)。S8:形成控制柵極11，所述控制柵極11位于所述疊層?xùn)艠O介電層10上。參見(jiàn)圖3g，本發(fā) 明形成的一種去除浮柵尖角的閃存還包括:疊層?xùn)艠O介電層10，位于所述去除尖角的浮柵9和淺溝槽隔離3之上；控制柵極11，位于所述疊層?xùn)艠O介電層10之上。本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)而言，由于與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種去除浮柵尖角的閃存的制造方法，包括如下步驟: 提供一半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底有交替排列的有源區(qū)和淺溝槽隔離，所述有源區(qū)上有遂穿氧化層； 淀積第一多晶硅，用于覆蓋所述遂穿氧化層和淺溝槽隔離，其中，所述淺溝槽隔離上的第一多晶硅高于所述遂穿氧化層上的第一多晶硅； 在所述淺溝槽隔離上的第一多晶硅中開(kāi)設(shè)窗口，形成具有尖角的浮柵，所述窗口暴露出所述淺溝槽隔離的表面； 在所述窗口中及尖角的浮柵之上，淀積有機(jī)抗反射涂層； 采用基于碳的刻蝕氣體對(duì)所述有機(jī)抗反射涂層和尖角的浮柵進(jìn)行干法刻蝕，形成去除尖角的浮柵后，所述窗口中的有機(jī)抗反射涂層與所述去除尖角的浮柵表面平齊； 通過(guò)灰化工藝去除所述有機(jī)抗反射涂層后，再采用清洗工藝進(jìn)行清洗，暴露出所述窗□。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除浮柵尖角的閃存的制造方法，其特征在于，采用基于碳的刻蝕氣體對(duì)所述有機(jī)抗反射涂層和尖角的浮柵進(jìn)行干法刻蝕，形成去除尖角的浮柵后，所述窗口中的有機(jī)抗反射涂層與所述去除尖角的浮柵表面平齊的步驟中， 通過(guò)一終點(diǎn)探測(cè)裝置探測(cè)到所述有機(jī)抗反射涂層下的浮柵時(shí)，停止所述干法刻蝕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除浮柵尖角的閃存的制造方法，其特征在于，所述有機(jī)抗反射涂層的厚度為200A -800A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除浮柵尖角的閃存的制造方法，其特征在于，所述尖角的浮柵與有機(jī)抗反射涂層的刻蝕選擇比為1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除浮柵尖角的閃存的制造方法，其特征在于，所述的基于碳的刻蝕氣體為四氟化碳、三氟甲烷或二氟甲烷中的一種或多種混合氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的去除浮柵尖角的閃存的制造方法，其特征在于，還包括如下步驟: 淀積疊層?xùn)艠O介電層，用于覆蓋所述去除尖角的浮柵和窗口 ； 形成控制柵極，所述控制柵極位于所述疊層?xùn)艠O介電層之上。
7.一種利用權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的去除浮柵尖角的閃存的制造方法制造的去除浮柵尖角的閃存，包括: 半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有交替排列的有源區(qū)和淺溝槽隔離，所述有源區(qū)上具有遂穿氧化層； 去除尖角的浮柵，位于所述遂穿氧化層以及與所述遂穿氧化層緊鄰的部分淺溝槽隔離之上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的去除浮柵尖角的閃存，其特征在于，還包括: 疊層?xùn)艠O介電層，位于所述去除尖角的浮柵和淺溝槽隔離之上； 控制柵極，位于所述疊層?xùn)艠O介電層之上。
全文摘要
本發(fā)明提出一種去除浮柵尖角的閃存的制造方法在提供的半導(dǎo)體襯底有交替排列的有源區(qū)和淺溝槽隔離，有源區(qū)上有遂穿氧化層；覆蓋第一多晶硅，使淺溝槽隔離上的第一多晶硅高于遂穿氧化層上的第一多晶硅；在淺溝槽隔離上開(kāi)設(shè)窗口形成尖角的浮柵；在窗口中以及尖角的浮柵之上淀積有機(jī)抗反射涂層；采用基于碳的刻蝕氣體對(duì)有機(jī)抗反射涂層和尖角的浮柵進(jìn)行干法刻蝕形成去除尖角的浮柵，窗口中的有機(jī)抗反射涂層與去除尖角的浮柵表面平齊；通過(guò)灰化工藝去除有機(jī)抗反射涂層，再采用清洗工藝進(jìn)行清洗，暴露出窗口。本發(fā)明還可形成浮柵處沒(méi)有尖角的閃存，以降低柵漏電流，且去除浮柵尖角時(shí)，不會(huì)影響閃存的導(dǎo)電性能及可靠性。
文檔編號(hào)H01L21/8247GK103219289SQ20131010389
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者張振興, 奚裴, 熊磊 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司