快閃存儲(chǔ)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及快閃存儲(chǔ)器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,集成電路產(chǎn)品主要分為三大類:邏輯、存儲(chǔ)器和模擬電路,其中存儲(chǔ)器在集成電路產(chǎn)品中占了相當(dāng)大的比例。在存儲(chǔ)器中,近年來,快閃存儲(chǔ)器的發(fā)展非常迅速??扉W存儲(chǔ)器的主要特點(diǎn)是在不加電的情況下能長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)的信息,具有集成度高、較快的存取速度、易于擦除
[0003]疊柵式快閃存儲(chǔ)器作為快閃存儲(chǔ)器的一種,其具有控制柵和浮柵,其中控制柵位于浮柵上方。圖1-圖5所示的現(xiàn)有的疊柵式快閃存儲(chǔ)器的制造方法剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的疊柵式快閃存儲(chǔ)器的制造方法請(qǐng)參考圖1-圖4所示的現(xiàn)有的疊柵式快閃存儲(chǔ)器的制造方法剖面結(jié)構(gòu)示意圖?,F(xiàn)有的快閃存儲(chǔ)器的制造方法包括:提供半導(dǎo)體襯底I,在所述半導(dǎo)體襯底I上形成多層復(fù)合結(jié)構(gòu)2,所述多層復(fù)合結(jié)構(gòu)2包括:位于半導(dǎo)體襯底I上的耦合氧化層、位于耦合氧化層上的浮柵多晶硅層、位于浮柵多晶硅層上的ONO隔離層(所述ONO隔離層包括堆疊于浮柵多晶硅層上的氧化硅層、氮化硅層,所述浮柵多晶硅層在后續(xù)將作為快閃存儲(chǔ)器的浮柵,在所述多層復(fù)合結(jié)構(gòu)2上形成控制多晶硅層3,所述控制多晶硅層3厚度將作為快閃存儲(chǔ)器的控制柵;在所述控制多晶硅層3上形成氮化硅層4,然后對(duì)所述氮化硅層4進(jìn)行刻蝕工藝,在所述氮化硅層4內(nèi)形成第一開口,所述第一開口用于定義器件存儲(chǔ)器的位置。
[0005]接著請(qǐng)參考圖2,在所述氮化硅層4上形成第一氧化硅層5,所述第一氧化硅層5覆蓋所述第一開口的側(cè)壁和底部。
[0006]然后,請(qǐng)參考圖3,進(jìn)行刻蝕工藝,去除位于氮化硅層4和第一開口底部的第一氧化硅層5,保留位于第一開口側(cè)壁的第一氧化硅層5。
[0007]接著,請(qǐng)參考圖4,對(duì)氮化硅層4進(jìn)行刻蝕工藝,在所述氮化硅層4中形成第二開口,所述第二開口用于定義連接區(qū),所述第二開口下方的控制多晶硅層3在后續(xù)將被保護(hù)。
[0008]接著,繼續(xù)參考圖4,在所述第二開口中填充第二氧化硅層7。所述第二氧化硅層
7。接著,在后續(xù)將進(jìn)行刻蝕工藝,去除氮化硅層4,然后,以第一氧化硅層5和第二氧化硅層7為掩膜,對(duì)控制多晶硅層3進(jìn)行刻蝕,所述第一氧化硅層5和第二氧化硅層7下方的控制多晶硅層3將會(huì)被保留。
[0009]之后,按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行其他工藝步驟。
[0010]在實(shí)際中發(fā)現(xiàn),由于需要通過兩次刻蝕工藝分別形成形成第一開口和第二開口,在第二開口內(nèi)形成第二氧化硅層需要單獨(dú)的掩膜版,并且相應(yīng)的需要光刻工藝、填充工藝以及化學(xué)機(jī)械研磨工藝,因此,需要對(duì)現(xiàn)有的工藝步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化,以降低成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明解決的問題是提供了一種快閃存儲(chǔ)器的制造方法,所述方法簡(jiǎn)化了工藝步驟,降低了工藝成本。
[0012]為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種快閃存儲(chǔ)器的制造方法,包括:提供半導(dǎo)體襯底,在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成耦合氧化層、浮柵多晶硅層以及ONO隔離層;
[0013]在所述ONO隔離層上形成控制多晶硅層;
[0014]在所述控制多晶硅層上方形成氮化硅層;
[0015]在所述氮化硅層中形成第一開口和第二開口,所述第一開口和第二開口露出下方的控制多晶硅層,所述第一開口用于形成存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu),所述第二開口對(duì)應(yīng)于控制多晶硅層的電連接的接觸窗口的位置設(shè)置,所述第一開口的寬度為所述第二開口的寬度的1.5倍以上;
[0016]依次形成第一氧化硅層和刻蝕停止層,所述第一氧化硅層和刻蝕停止層覆蓋所述第一開口和第二開口的側(cè)壁和底部;
[0017]進(jìn)行高溫沉積工藝,在所述刻蝕停止層上形成第二氧化硅層,并進(jìn)行高溫回流工藝,利用所述第二氧化硅層的高溫流動(dòng)性將所述第二開口填滿;
[0018]將第二開口以外的刻蝕停止層上方的第二氧化硅層去除;
[0019]進(jìn)行刻蝕工藝,將所述刻蝕停止層和位于氮化硅層上方以及第一開口底部的第一氧化硅層去除,位于第一開口側(cè)壁的第一氧化硅層被保留,位于第二開口內(nèi)的第二氧化硅層、刻蝕停止層和第一氧化硅層作為保護(hù)層被保留,該保護(hù)層用于保護(hù)第二開口相關(guān)的控制多晶娃層。
[0020]可選地,所述第二開口的深度寬度比是第一開口的深度寬度比的1.5倍以上。
[0021]可選地,所述氮化硅層的厚度范圍為3700-4700埃,所述第一開口的深度寬度比范圍為1.1-1.6,所述第二開口的深度寬度比不小于2。
[0022]可選地,所述第一開口的寬度范圍為3000-3600埃,所述第一開口的深度寬度比范圍為1.2-1.4,所述第二開口的寬度范圍為1400-1700埃,所述第二開口的深度寬度比范圍為 2.1-2.3。
[0023]可選地,所述第一開口的寬度范圍為3100-3500埃,該部分控制多晶硅層300上方將會(huì)形成第一開口,所述控制多晶硅層300的另一部分對(duì)應(yīng)于該存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)的控制柵與外部電連接的接觸窗口進(jìn)行設(shè)計(jì)和相應(yīng)的工藝為1400-1600埃。
[0024]可選地,所述刻蝕停止層的材質(zhì)為氮化娃,所述刻蝕停止層的厚度范圍為50-150埃。
[0025]可選地,所述第一氧化硅層的厚度范圍為1000-2000埃,所述第一氧化硅層利用低壓化學(xué)氣相沉積工藝制作。
[0026]可選地,所述高溫回流工藝的溫度范圍為750-1000攝氏度。
[0027]可選地,所述高溫沉積工藝的溫度范圍為750-1000攝氏度。
[0028]可選地,所述第二氧化硅層的材質(zhì)為摻磷氧化硅或磷硅玻璃。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0030]本發(fā)明將第一開口和第二開口在一個(gè)刻蝕工藝步驟中形成,第一開口用于形成存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu),所述第二開口對(duì)應(yīng)于控制多晶硅層的電連接的接觸窗口的位置設(shè)置,所述第一開口的寬度是第二開口的寬度的1.5倍以上,第一開口的寬度相比第二開口的寬度大,之后第一開口中填充第一氧化硅層、刻蝕停止層,然后通過高溫沉積工藝形成第二氧化硅層,并且通過高溫回流工藝使得第二氧化硅層將第二開口填滿,在后續(xù)該第二開口內(nèi)的第二氧化層、刻蝕停止層以及第一氧化層能夠?qū)ζ湎路降目刂贫嗑Ч鑼舆M(jìn)行保護(hù),本發(fā)明將第一開口和第二開口的刻蝕工藝合并,并且在第一開口和第二開口中填充介質(zhì)層(第二氧化層、刻蝕停止層以及第一氧化層)的工藝進(jìn)行合并,因而本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了利用一個(gè)掩膜版進(jìn)行刻蝕工藝,形成兩個(gè)寬度尺寸不同的開口,并且合并了后續(xù)的填充工藝步驟,簡(jiǎn)化了原工藝中單獨(dú)掩膜版并采用填充研磨工藝形成第二開口內(nèi)材料層工藝步驟,降低了工藝成本;
[0031]進(jìn)一步優(yōu)化地,所述氮化硅層的厚度范圍為3700-4700埃,所述第一開口的深度寬度比范圍為1:1-1.6,所述第二開口的深度寬度比不小于2 ;或者所述第一開口的寬度范圍為3000-3600埃,所述第一開口的深度寬度比范圍為1.2-1.4,所述第二開口的寬度范圍為1400-1700埃,所述第二開口的深度寬度比范圍為2.1-2.3 ;或者所述第一開口的寬度范圍為3100-3500埃,所述第二開口的寬度范圍為1400-1600埃,上述優(yōu)化的方案能夠進(jìn)一步保證刻蝕工藝和后續(xù)的填充供工藝的工藝穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0032]圖1-圖4是現(xiàn)有的疊柵式快閃存儲(chǔ)器的制造方法剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖5-圖9是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的疊柵式快閃存儲(chǔ)器的制造方法剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本發(fā)明提供的快閃存儲(chǔ)器