[发明专利]或非型闪存器件及其制造方法

说明书

本发明提供了一种或非型闪存器件及其制造方法，所述或非型闪存器件的制造方法包括：提供一具有外围器件区和存储单元区的晶圆片，在存储单元区沉积一介电层；在所述外围器件区通过外延生长形成一硅外延层；在所述外围器件区和所述存储单元区形成栅极；形成第一侧墙于所述栅极的侧壁上；进行轻浅掺杂离子注入；形成第二侧墙于所述第一侧墙的外围；蚀刻去除所述存储单元区的栅极顶部的介电层。本发明的技术方案能有效减薄存储单元区的栅极的高度，不会发生离子注入的击穿；所述存储单元区的栅极的高度不通过蚀刻来决定，厚度和均匀性能得到更好的控制，有利于工艺窗口和器件均匀性的控制。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种或非型闪存器件及其制造方法。

背景技术

或非(NOR)型闪存(Flash)器件是基于Intel公司提出的ETOX结构发展而来的，是一种非易失性存储器，即芯片断电后仍能保存存储器件的内部信息。或非型闪存器件作为一种非易失性存储器具有高密度、低价格和电可编程、擦除的特点，被广泛应用到便携式电子产品中，如手机、数码相机、智能卡等。

在或非型闪存器件的工艺技术中，或非型闪存器件中存储单元区的层间介质的填充一直是一个难题，存储单元区有两层栅极且距离很近，在进行层间介质填充时，很容易形成空洞，造成两条位线之间短路。为了避免形成空洞，通常在层间介质填充时采用大能量的高密度等离子体(HDP High Density Plasma)进行多次淀积(dep)和蚀刻(sput)工艺，这会造成或非型闪存器件(主要是外围器件区)底部的栅极氧化物层受到离子轰击发生损坏，进而导致栅极氧化物层的漏电和可靠性失效，且随着存储单元区的尺寸缩小，这个问题更加严重，为了避免栅极氧化物层受到离子轰击而发生损坏，现有的或非型闪存器件制造方法一般包括如下步骤：

S1：提供一包括存储单元区和外围器件区的晶圆片，所述存储单元区和所述外围器件区自下而上依次包括硅衬底11、氧化物层12、浮栅层13、栅间介质层14，去除所述外围器件区上的栅间介质层14和浮栅层13，在所述晶圆片上沉积一多晶硅层15，参阅图1a；

S2：将所述存储单元区的多晶硅层15减薄，参阅图1b；

S3：在所述晶圆片上形成所述存储单元区的栅极21和所述外围器件区的栅极22，参阅图1c；

S4：对所述晶圆片进行第一次侧墙沉积与第一次侧墙蚀刻，以使所述存储单元区的栅极的侧壁外围形成第一侧墙23以及所述外围器件区的栅极的侧壁外围形成第一侧墙24，所述存储单元区的第一侧墙23和所述外围器件区的第一侧墙24均为氧化物层16-氮化物层17-氧化物层18的结构,参阅图1d；

S5：对所述存储单元区的所述栅极21之间硅衬底11以及所述外围器件区的所述栅极22两边的硅衬底11进行轻浅掺杂离子注入，参阅图1e；

上述步骤S1～S5中，步骤S2中对多晶硅的厚度进行减薄后，如果多晶硅的厚度太薄，在后续离子注入过程中，离子注入会击穿多晶硅层与浮栅层之间的栅间介质层，注入到浮栅层中，造成数据保持性的耐擦写性的可靠性影响，因此对多晶硅层的减薄有限；另外，在多晶硅减薄过程中，需要进行刻蚀，减薄的厚度和均匀性需要控制，否则会造成或非型闪存器件的性能偏移和均匀性变差，影响整体存储器窗口。

因此，如何对现有的或非型闪存器件的制造工艺进行改善，以避免离子注入过程中离子击穿多晶硅层与浮栅层之间的栅间介质层而注入到浮栅层中，提高或非型闪存器件的可靠性，同时控制好对多晶硅减薄的厚度以及均匀性，避免或非型闪存器件的性能偏移以及提高或非型闪存器件的均匀性是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种或非型闪存器件及其制作方法，以避免离子注入过程中离子击穿多晶硅层与浮栅层之间的栅间介质层而注入到浮栅层中，提高或非型闪存器件的可靠性，同时控制好对多晶硅减薄的厚度以及均匀性，避免或非型闪存器件的性能偏移以及提高或非型闪存器件的均匀性。