[发明专利]分裂栅间氧化层的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及存储器制造技术领域，特别涉及分裂栅间氧化层的制造方法。

背景技术

闪存一般采用多层栅极型的存储单元结构。参照图1所示，具有多层栅极结构的存储单元晶体管，除漏极11、源极12及栅极13外，还具有浮栅14。数据的保存通过控制存储单元晶体管中的浮栅14(floating gate)所存储的电荷量来实现。对于该种结构的存储单元晶体管，在浮栅不稳定的情况下，将引起“过擦除”(over erase)。

有鉴于此，现有技术提供了相应的解决方案，例如参照图2所示，三洋半导体提出了一种分裂栅存储单元结构。所述分裂栅结构中漏极21、源极22分裂，栅极23具有向漏极21侧下垂的结构，该下垂之处作为选择栅25。该分裂栅存储单元与浮栅24的电位状态无关，若选择栅25未被选中，则该存储单元中无电流变换。其他现有技术例如美国专利申请公开US20070237005A1中也提供了一种具有分裂栅结构的与非闪存。

目前的一种制造分裂栅结构的闪存工艺中，分裂的栅极结构间，即公共源极区(common source area)表面的氧化层一般采用炉管湿氧氧化的方法制备。但在随后的测量时发现，炉管湿氧氧化所形成的氧化层的厚度远大于设计厚度，不能满足工艺要求。为解决这一问题，也尝试采用炉管干氧氧化的方法，虽然所形成的氧化层的厚度有所下降，但是依然远大于设计厚度，仍然不能满足工艺要求。

此外，所述氧化层在越接近公共源极区中心的位置的厚度也越大，产生了较严重的微笑效应，对已形成的分裂的栅极结构的侧墙也将产生不利影响。

发明内容

本发明解决现有技术在分裂栅间形成的氧化层厚度过厚，不能满足工艺要求，且微笑效应较严重的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种分裂栅间氧化层的制造方法，包括：使用快速热制程(RTP，Rapid Thermal Process)设备进行原位水汽生成(ISSG，In-Situ Steam Generation)，以在分裂栅间的公共源极区表面形成氧化层。

与现有技术相比，上述分裂栅间氧化层的制造方法具有以下优点：原位水汽生成的方法为低压的快速热制程，其由于制程时间短，因而可以精确控制在高掺杂的公共源极区表面形成的氧化层的厚度，避免氧化层过厚，更能满足工艺要求。

并且，原位水汽生成的方法所形成的氧化层厚度更均匀，改善了微笑效应。

附图说明

图1是现有技术的一种闪存中存储单元的简易结构示意图；

图2是现有技术的一种具有分裂栅结构的闪存中存储单元的简易结构示意图；

图3a是本发明采用炉管氧化的方法进行双栅氧工艺试验的示意图；

图3b是本发明采用炉管氧化、原位水汽生成结合的方法进行双栅氧工艺试验的示意图；

图4是应用本发明分裂栅间氧化层的制造方法在已形成有公共源极区的衬底上形成氧化层的部分工艺实施例流程图。

具体实施方式

通过对前述现有技术中形成分裂栅间氧化层的方法进一步研究发现，所述氧化层形成于公共源极区表面。由于公共源极区通常是对硅衬底进行高浓度离子注入形成的高掺杂区域，高掺杂区域中的杂质原子破坏了硅的有序致密结构，使得后续氧化反应时氧原子更容易向硅衬底中扩散，与下层硅进行反应。并且，此后生长氧化层所采用的炉管氧化，其生长氧化层的时间很长，因此氧原子有足够的时间透过高掺杂的公共源极区向下扩散，与硅反应形成氧化硅。对于生长一定厚度的氧化层，相应炉管氧化的参数是基于在非掺杂的硅片上的氧化能力设定的，因此基于上述原因分析，炉管氧化在高掺杂区域形成的氧化层的厚度就会远大于设计厚度。

为此，本发明分裂栅间氧化层的制造方法采用一种快速热制程在所述离子注入区域生长氧化层。根据本发明的一种实施方式，其包括：使用快速热制程(RTP，Rapid Thermal Process)设备进行原位水汽生成(ISSG，In-Situ Steam Generation)，以在分裂栅间的公共源极区表面形成氧化层。