[發(fā)明專利]SONOS器件的制作方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010159625.8 | 申請日: | 2020-03-10 |
| 公開(公告)號: | CN111354638B | 公開(公告)日: | 2022-08-26 |
| 發(fā)明(設計)人: | 董立群;劉政紅;奇瑞生;黃冠群;陳昊瑜;邵華 | 申請(專利權)人: | 上海華力微電子有限公司 |
| 主分類號: | H01L21/311 | 分類號: | H01L21/311;H01L21/28;H01L27/11524;H01L27/1157 |
| 代理公司: | 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 曹廷廷 |
| 地址: | 201315*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | sonos 器件 制作方法 | ||
本發(fā)明提供了一種SONOS器件的制作方法,通過在打開非SONOS區(qū)域之后,首先去除非SONOS區(qū)域ONO層的阻攔氧化層,然后再去除非SONOS區(qū)域ONO層的氮化層,之后再將非SONOS區(qū)域的犧牲氧化層和SONOS區(qū)域的第一阻攔氧化層一并去除,一方面解決當前ONO層刻蝕窗口不足的問題,另一方面優(yōu)化SONOS器件中不同區(qū)域之間的臺階高度差異,提高器件可靠性。
技術領域
本發(fā)明涉及半導體器件的制作技術領域,尤其涉及一種SONOS器件的制作方法。
背景技術
SONOS(Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon,硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅,又稱硅氧化氮氧化硅)閃存具有單元尺寸小、存儲保持性好、操作電壓低、與CMOS工藝兼容等特點。現(xiàn)有的SONOS閃存的結構通常包括選擇管(SG,selectgate)和存儲管(CG,controlgate)兩個器件,其存儲管所在的區(qū)域為SONOS區(qū)域(即CG區(qū)),選擇管所在的區(qū)域為非SONOS區(qū)域(即SG區(qū)),其中,SONOS區(qū)域需要ONO(Oxide-Nitride-Oxide,氧化層-氮化層-氧化層)結構,非SONOS區(qū)域不需要ONO結構。而SONOS閃存的ONO刻蝕通常采用干法刻蝕,其具體過程通常是,先將非SONOS區(qū)(即SG區(qū))中的ON層去除,停在底部氧化層上;然后進行氧化層生長預清洗,將非SONOS區(qū)域的氧化層去除干凈;再通過ISSG工藝生長氧化層,即非SONOS區(qū)域上重新生長的氧化層作為柵氧層,SONOS區(qū)域上重新生長的氧化層作為被保留下來的ONO層結構頂部的阻攔氧化層。
然而,隨著半導體器件特征尺寸的進一步減小,ONO的干法刻蝕也隨之出現(xiàn)刻蝕窗口不足的問題,刻蝕窗口的下限會在后期去除非SONOS區(qū)域上的ON層時容易引起SIN刻蝕殘留,進而影響器件功能和可靠性,不適用于量產;同時,因為ONO干法刻蝕的窗口不足,容易造成SG區(qū)和CG區(qū)的臺階問題,且臺階高度越大,在后續(xù)形成金屬硅化物時,更容易產生金屬硅化物的外擴問題。例如,在ONO干法刻蝕后暴露出非SONOS區(qū)域的襯底時,容易產生過刻蝕,該過刻蝕會造成襯底損傷(siliconrecess)的問題,進而在后續(xù)在襯底上形成金屬硅化物時更易出現(xiàn)金屬硅化物外擴的現(xiàn)象,影響器件的功能和可靠性。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種SONOS器件的制作方法,以解決當前ONO刻蝕工藝窗口不足的問題,并優(yōu)化SONOS器件中不同區(qū)域之間的臺階高度,提高器件可靠性。
為了實現(xiàn)上述目的以及其他相關目的,本發(fā)明提供了SONOS器件的制作方法,包括以下步驟:
步驟S1:提供一半導體基底,所述半導體基底定義有SONOS區(qū)域和與所述SONOS區(qū)域連接的非SONOS區(qū)域,所述半導體基底上依次形成有犧牲氧化層和ONO層,所述犧牲氧化層和ONO層覆蓋所述SONOS區(qū)域和非SONOS區(qū)域,所述ONO層包括依次堆疊在所述犧牲氧化層上的隧穿氧化層、氮化層和第一阻攔氧化層;
步驟S2:在所述ONO層上方涂敷光刻膠并顯影打開非SONOS區(qū)域;
步驟S3:去除非SONOS區(qū)域的第一阻攔氧化層;
步驟S4:去除光刻膠,并去除非SONOS區(qū)域的氮化層;
步驟S5:去除非SONOS區(qū)域的犧牲氧化層和SONOS區(qū)域的第一阻攔氧化層;
步驟S6:在所述非SONOS區(qū)域的半導體基底上形成柵氧層,并在所述SONOS區(qū)域的氮化層的上方形成第二阻攔氧化層。
可選的,在所述的SONOS器件的制作方法中,所述形成ONO層的步驟包括:
步驟S11:對所述犧牲氧化層和半導體基底進行預清洗;
步驟S12:在所述預清洗之后的犧牲氧化層上依次進行隧穿氧化層、氮化層和第一阻攔氧化層的沉積,以形成ONO層。
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H01L 半導體器件;其他類目中不包括的電固體器件
H01L21-00 專門適用于制造或處理半導體或固體器件或其部件的方法或設備
H01L21-02 .半導體器件或其部件的制造或處理
H01L21-64 .非專門適用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各組的單個器件所使用的除半導體器件之外的固體器件或其部件的制造或處理
H01L21-66 .在制造或處理過程中的測試或測量
H01L21-67 .專門適用于在制造或處理過程中處理半導體或電固體器件的裝置;專門適合于在半導體或電固體器件或部件的制造或處理過程中處理晶片的裝置
H01L21-70 .由在一共用基片內或其上形成的多個固態(tài)組件或集成電路組成的器件或其部件的制造或處理;集成電路器件或其特殊部件的制造





