[发明专利]在电可擦编程只读存储器中形成薄隧穿窗口的方法

权利要求书

1．一种在EEPROM中形成介质隧穿窗口的方法，其特征在于，它包含以下步骤：

在硅衬底(15)上形成第一层氧化层(25)；

在所述第一层氧化层(25)的顶部淀积第一层氮化层(30)，然后利用光刻对所述氮化层(30)蚀刻图案，并腐蚀掉由所述光刻确定的部分所述氮化层(30)，使所述第一层氧化层(25)的显露部分不被所述氮化层(30)的剩余部分(32)所覆盖，所述氮化层(30)的所述剩余部分(32)具有位于所述衬底(15)之选定区域(20)上的末端(35)；

腐蚀掉未被所述第一层氮化层(30)之所述剩余部分(32)覆盖的所述第一层氧化层(25)的所述显露部分，并在所述氮化层(32)之所述末端(35)底下，从所述末端(35)开始对所述第一层氧化层(25)稍微腐蚀掉一段受精确控制的距离，所述距离小于光刻可分辨距离，从而确定所述氮化层(32)之所述末端(35)下的已腐蚀掉所述第一层氧化层(25)的钻蚀区(40)；

在所述衬底(15)上生长厚度薄于所述第一层氧化层(25)的第二层氧化层(45)，所述第二层氧化层(45)延伸至所述氮化层(32)之所述末端(35)底下的钻蚀区(40)，以覆盖已腐蚀掉第一层氧化层(25)的所述衬底(15)，较薄的第二层氧化层在所述末端(35)和所述第二层氧化层(45)之间的钻蚀区(40)中留下一空间(47)；

在所述第一层氮化层(30)的所述剩余部分(32)和所述第二层氧化层(45)上淀积第二层氮化层(50)，使之充填于所述末端(35)和所述第二层氧化层(45)之间所述钻蚀区(40)-中的所述空间(47)，然后腐蚀掉所有的所述第二层氮化层(50)，但充填于钻蚀区(40)中所述空间(47)内的部分所述第二层氮化层(50)除外，它受所述末端(35)附近所述第一层氮化层(30)之边缘部分的保护而免于腐蚀；

在未被任何氮化层(30,50)覆盖的所述第二层氧化层(45)上生长第三层氧化层(55)；并且

去除所有的氮化层(30,50)，致使所述钻蚀区(40)中的氧化物形成一个窗口(65)，所述窗口的宽度对应于具有钻蚀长度的所述精确控制的距离。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，在去除所有氮化层(30,50)之后还包括以下附加的步骤：

进行氧化物腐蚀，腐蚀掉部分所述第一层氧化层(25)，所有所述第二层氧化层(45)和部分所述第三层氧化层(55)，在完全去除所述第二层氧化层(45)的地方显露出衬底(15)；并且

形成第四层氧化层(60)，导致在显露衬底(15)的地方形成一个氧化物窗口(65)，而在其他地方形成更厚的氧化层。

3．如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括以下附加步骤：

在形成所述第一层氧化层(25)之前，在所述衬底(15)中形成有间隔的亚表面掺杂区(20)，用作源极和漏极；

在形成所述第四层氧化层(60)之后，在所述第四层氧化层(60)上淀积第一层多晶硅层(70)并由此形成一个浮栅，从而氧化层(25,55,60)将所述多晶硅栅(70)与所述衬底(15)隔开，并且在所述氧化物窗口(65)处，所述多晶硅栅具有一个向下凸出的底面，在该处只有所述第四层氧化层(60)将所述栅(70)与所述衬底(15)隔开，可使电子隧穿过所述浮栅(70)与所述衬底(15)中一个所述亚表面掺杂区(20)之间的所述窗口(65)；并且

在所述浮栅(70)上形成一个多晶硅控制栅(80)。

4．如权利要求3所述的方法，其特征在于，在形成所述亚表面掺杂区(20)之前还包括以下附加步骤：

在所述衬底(15)上形成平行成行的场氧化区(110)，它们被一条不生长场氧化物的衬底表面隔开，由此所述场氧化区(110)形成含所述窗口的器件的边界，所述隔开的场氧化区(110)之间的距离决定了所述氧化物窗口(65)的长度，其中随后形成的氮化层(32)之末端(35)的方向一般与场氧化区(110)的行横交。

5．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述精确控制的距离为钻蚀的长度，并且所获得的窗口(65)的宽度小于1微米。