[发明专利]堆叠栅型SONOS闪存存储器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体集成电路中半导体工艺方法，具体涉及一种嵌入式半导体存储芯片的制造方法，尤其涉及一种堆叠栅型SONOS闪存存储器的制造方法。

背景技术

图1为现有的存储管结构示意图，如图1所示，ONO层和多晶硅栅组成了存储管，中压氧化层和多晶硅栅组成了选择管。这种结构的存储单元结构不够紧凑，面积较大。

如图2A-图2Q所示，现有的如图1所示的存储管结构的工艺实现流程一般采用如下步骤：

1．形成隔离区和有源区；

2．中低压阱以及阈值电压调整等离子注入，在硅衬底1上全面沉积氧化层2，如图2A所示；

3．存储管区域的离子注入和氧化层2去除，如图2B所示；

4．存储管区域ONO（oxide-nitride-oxide）层3淀积，如图2C所示；

5．非存储管区域ONO（oxide-nitride-oxide）层光刻以及刻蚀，如图2D所示；

6．在非存储管区域生长中压氧化层4如图2E所示；

7．去除低压区域的氧化层（同时可对低压氧化层区域进行离子注入），如图2F所示；

8．在低压区域生长低压氧化层5，如图2G所示；

9．多晶硅栅6的淀积和掺杂，如图2H所示；

10．氮化硅层7淀积，如图2I所示；

11．多晶硅栅6的光刻和刻蚀，如图2J所示；

12．多晶硅栅6的再氧化，形成多晶硅栅6的侧壁氧化层8，如图2K所示；

13．各种器件的轻掺杂漏的注入，形成轻掺杂漏区9，如图2L所示；

14．氮化硅侧墙10的淀积和刻蚀，如图2M所示；

15．多晶硅栅上接触孔区域的氮化硅去除，如图2N所示；

16．阻挡氧化层11生长，如图2O所示；

17．源漏注入形成源漏注入区12，如图2P所示；

18．阻挡氧化层去除，如图2Q所示。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种堆叠栅型SONOS闪存存储器结构，该结构能够有效的缩小存储单元的面积。为此，本发明还提供该堆叠栅型SONOS闪存存储器的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种堆叠栅型SONOS闪存存储器的结构，该存储器由一个选择管和一个存储管构成，所述存储管从下至上由ONO层和第一多晶硅栅构成；所述选择管从下至上由中压氧化层和第二多晶硅栅构成，该选择管的栅氧为中压氧化层，该选择管上方有氮化硅；所述第一多晶硅栅和所述第二多晶硅栅的侧壁上有氮化硅侧墙；所述存储管和所述选择管之间有一定的重叠，重叠量为X，0<X≤第一多晶硅栅的宽度。

进一步地，所述ONO层结构从下到上依次为：厚度为的氧化层，厚度为的氮化物层，的氧化层。

进一步地，所述中压氧化层的厚度为所述选择管上方的氮化硅的厚度为

进一步地，所述氮化硅侧墙的厚度为

进一步地，所述第一多晶硅栅的厚度为宽度为0.065-0.5微米；所述第二多晶硅栅的厚度为第二多晶硅栅的宽度(这个宽度是指选择管和存储管非重叠的部分)为0.065-0.5微米。

此外，本发明还提供该堆叠栅型SONOS闪存存储器的制造方法，该制造方法包括如下工艺步骤：

1）形成隔离区和有源区；

2）中低压阱以及阈值电压调整等离子注入；

3）存储管区域的离子注入和氧化层去除；

4）全片进行ONO层淀积；

5）全片进行第一层多晶硅淀积；

6）采用光刻和刻蚀工艺刻蚀第一层多晶硅和ONO层，在存储管区域形成第一多晶硅栅；

7）在全硅片上全面生长中压氧化层；

8）第二层多晶硅的淀积和掺杂；

9）第二层多晶硅化学研磨抛光；

10）在全硅片上全面淀积氮化硅层；

11）第二多晶硅栅的光刻和刻蚀；

12）第二多晶硅栅的再氧化；

13）各种器件的轻掺杂漏的注入；

14）氮化硅侧墙的淀积和刻蚀；

15）在全硅片上全面生长阻挡氧化层；

16）源漏注入；

17）阻挡氧化层的去除。

进一步地，第4）步中，所述ONO层从下到上依次为：厚度为的氧化层，厚度为的氮化物层，的氧化层。

进一步地，第5）步中，第一层多晶硅的厚度为