[发明专利]一种用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法。

背景技术

嵌入式闪存是片上系统(SOC)的一种，在一片集成电路内同时集成逻辑电路模块和闪存电路模块，在智能卡、微控制器等产品中有广泛的用途。

在现代深亚微米集成电路中，由于短沟道效应的影响，一般在形成多晶硅栅极之后，首先进行浅掺杂漏极(LDD)离子注入，接下来形成侧墙，然后进行自对准源漏的高剂量离子注入。

由于闪存单元和逻辑器件的不同特性，其对侧墙和源漏离子注入的要求也是不同的。传统分栅式闪存芯片使用D形侧墙，而0.18微米及更先进的逻辑器件一般使用L-形侧墙。这两种侧墙的制造工艺具有很大的差别。在嵌入式闪存中，无论采用其中的哪一种侧墙结构，都会严重影响到另一种器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种新的适用于嵌入式闪存的侧墙制造方法。这种方法在不增加基本工艺步骤的前提下，首先形成适用于闪存器件的D形侧墙结构，进行闪存器件的漏极离子注入，然后形成适用于逻辑器件的L形侧墙结构，进行逻辑器件的源漏离子注入。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法，包括以下步骤：

步骤1、在半导体衬底上形成浅沟槽隔离结构、逻辑器件区域和闪存器件区域；

步骤2、依次沉积底层二氧化硅层、中层氮化硅层、顶层二氧化硅层三层电介质薄膜；

步骤3、刻蚀顶层二氧化硅层和中层氮化硅层形成D形侧墙结构；刻蚀停止在底层二氧化硅层；

步骤4、涂布掩盖逻辑器件部分，进行闪存器件的漏极离子注入；由于闪存器件的源漏极注入的离子能量一般比逻辑器件高，此时侧墙刻蚀留下的底层二氧化硅层用作离子注入的散射层，D形侧墙可以有效阻挡注入的离子穿透到侧墙下面(如果穿透，会有各种负面影响产生，如漏电增加，编程干扰等)；

步骤5、去除光刻胶，刻蚀二氧化硅，中层氮化硅层上的二氧化硅以及衬底表面剩余的底层二氧化硅层都被去除，形成L形侧墙结构；

步骤6、涂布光刻胶掩盖闪存器件区域，进行逻辑器件的源漏极注入。

进一步地，所述步骤2中采用低压化学气相沉积法沉积三层电介质薄膜。

进一步地，所述步骤3中采用等离子干法刻蚀。

进一步地，所述步骤3中衬底表面剩余二氧化硅的厚度为80～150A。

进一步地，所述步骤4的具体步骤为：首先所述逻辑器件区域和闪存器件区域均涂布光刻胶，经曝光、显影后打开所述闪存器件区域，所述逻辑器件部分被光刻胶掩盖；进行闪存器件的漏极离子注入。

进一步地，所述步骤5中采用湿法刻蚀二氧化硅。

进一步地，所述步骤6的具体步骤为：首先所述逻辑器件区域和闪存器件区域均涂布光刻胶，经曝光、显影后打开所述逻辑器件区域，所述闪存器件区域被光刻胶掩盖；，进行逻辑器件的源漏极注入。

本发明的优点在于，使用简单的方法，前后形成了两种不同形状的侧墙，同时满足了闪存器件和逻辑器件对侧墙的要求，闪存部分和逻辑部分可以使用不同的源漏注入条件，并且可以根据逻辑器件和闪存器件的特性要求分别进行源漏注入条件的优化。

附图说明

图1至图6为本发明方法实施例步骤示意图。

标号说明：

1  STI(浅沟槽隔离)            9   底层二氧化硅层

2  逻辑器件的栅氧化层         10  氮化硅层

3  逻辑器件的栅多晶硅层       11  顶层二氧化硅层

4  闪存单元的浮栅氧化层       12  D形侧墙结构

5  闪存单元的浮栅             13  L形侧墙结构

6  闪存单元的隧穿氧化层       14  光刻胶

7  闪存单元的多晶硅侧墙控制栅 15  光刻胶

8  闪存单元的源极多晶硅层

具体实施方式

一种用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法，包括以下步骤：

步骤1、在半导体衬底上制造浅沟槽隔离(STI)1结构，逻辑器件区域和闪存器件区域；例如制造分栅式闪存单元，然后制造逻辑器件的离子注入阱，闪存单元的多晶硅侧墙控制栅7，如图1所示；

步骤2、采用低压化学气相沉积(LPCVD)法依次沉积底层二氧化硅层9(约150A)、中层氮化硅层10(约300A)和顶层二氧化硅层11(根据不同工艺节点要求，约600-1200A)，形成“三明治”结构，如图2所示；