[发明专利]SONOS工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种SONOS工艺方法。

背景技术

如图1所示，SONOS器件的单元结构包括存储单元管(SONOS)和选择管(SG)。在单元阵列拼接时，相邻两单元结构为背靠背镜像放置，而背靠背的两个存储单元管之间会有一个位线(Bit Line)或源线(Source Line)连接部分CT(接触孔)。因为SONOS器件的栅氧化物为ONO(Oxide-Nitride-Oxide)，包括形成于硅衬底表面的第一氧化硅层、第二氮化硅层和第三氧化硅层组成。Poly刻蚀(Poly etch)后两个存储单元管之间有ONO，为避免采用复杂的CT刻蚀工艺(CT etch)及出现CT开路(CT OPEN)的风险，这层ONO需要在CT前去除。一般SONOS工艺中是通过侧墙刻蚀工艺(SPACER Etch)来去除，即在包含逻辑区域的侧墙介质层次(SPACER FILM)刻完后继续刻蚀把ONO层去除。

但是，随着存储器工艺的不断发展，器件的尺寸不断的缩小，在包含低压逻辑器件及SONOS的操作电压降低的趋势下，低压逻辑器件的栅氧及ONO层的厚度也逐渐减薄，底层氧化层的厚度甚至低于20A，通过侧墙刻蚀工艺很可能导致衬底硅损伤(silicon gauge)及衬底硅差排(substrate dislocation)的形成。随着现有工艺方法中制得SONOS器件底层的遂穿氧化层(tunnel oxide)的厚度越来越薄，通过侧墙刻蚀工艺去除ONO层遇到了极大的挑战。

因此，本领域亟需一种新的SONOS工艺方法，可替代采用侧墙刻蚀工艺去除ONO层的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种SONOS工艺方法，通过改变ONO去除方法，可避免对其他逻辑区域产生影响而导致降低器件击穿电压BV和增加漏电的风险，使SONOS器件和SG器件可分开调整以使器件最优化，能提高器件的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供的SONOS器件的制造方法中的SONOS器件的单元结构包括一个存储单元管和一个选择管，SONOS器件的单元结构的制作方法包括如下步骤：

步骤一、提供一硅衬底，在所述存储单元管的形成区域形成ONO层；所述ONO层由依次形成于所述硅衬底表面的第一氧化硅层、第二氮化硅层和第三氧化硅层组成；进入炉管在所述选择管的形成区域生长栅氧化层，淀积多晶硅，并定义形成存储单元管的栅极及选择管的栅极。

步骤二、采用存储单元LDD注入的掩膜版对所述存储单元管和所述选择管进行LDD注入，然后在先不去除光刻胶的情况下继续进行存储单元管的栅极以外的ONO去除，最后再去除光刻胶。

步骤三、进行侧墙沉积，完成侧墙刻蚀。由于存储单元管的栅极以外的ONO层已去除，此处不需要额外去除ONO，SONOS区域的残留氧化层与其它逻辑区域相同。

步骤四、对存储单元管及选择管进行重掺杂的源漏注入。

具体的，在步骤一的形成所述ONO层之前，还包括在所述硅衬底中进行深N阱注入及P阱注入。

具体的，在进行所述深N阱注入及P阱注入之后、形成所述ONO层之前，还包括采用隧道注入的掩膜版(TUNM Mask)在所述存储单元管的形成区域进行耗尽注入，通过所述耗尽注入调节所述存储单元管的阈值电压窗口。

具体的，在步骤一的形成所述ONO层之后、在步骤一的生长栅氧化硅层之前，还包括将采用ONO层掩膜版(ONO Mask)刻蚀掉逻辑区域及选择管的形成区域的ONO层。

本发明的SONOS工艺方法，改变了现有方法中ONO层去除工艺，具有以下有益效果：

1.本发明的ONO层不是通过侧墙刻蚀工艺(SPACER ETCH)来去除，而是在不增加掩膜版的条件下，利用SONOS工艺中已有的LDD注入的掩膜版,在LDD注入后带光刻胶继续进行ONO去除。因为存储单元LDD注入的掩膜版(CELL LDD Mask)只打开了存储单元区域，避免了对其它逻辑区域的影响而导致降低器件击穿电压和增加漏电的风险。

2.由于存储单元管的形成区域的ONO层的厚度相对于侧墙厚度(SPACER)要薄很多，因此主刻蚀(main etch)及过刻蚀(Over etch)时间减少，更利于对氧化层损失(oxide loss)及硅损伤(silicon gauge)的控制。