[发明专利]嵌入式闪存存储器中5V耗尽器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及嵌入式Flash（闪存）存储器中5V耗尽器件的制造方法。

背景技术

目前，嵌入式Flash存储器中5V耗尽器件的制造工艺流程如下（参见图1）：

步骤1，DVTN mos（5V耗尽器件）区域光刻以及砷和硼注入，如图1（a）所示。DVTN mos区域的注入可以单独调节阈值电压，且在注入后没有湿法去除耗尽器件沟道表面的氧化层。

步骤2，Flash cell(闪存存储单元)区域光刻以及砷和硼注入，如图1（b）所示。然后湿法去除Flash存储单元沟道区域的氧化层残留。同样Flash cell区域的注入也可以单独调节Flash cell的阈值电压而不会影响到其他器件。

步骤3，炉管生长SONOS(硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅)存储器的ONO(氧化硅-氮化硅-氧化硅)介电质层，干法刻蚀去除晶圆背部氮化硅层，如图1（c）所示。

步骤4，干法刻蚀Flash cell区域以外的ONO介电质层，如图1（d）所示。

步骤5，生长5V耗尽器件的栅氧化层、poly（多晶硅）层和Spacer（间隔）层，如图1（e）所示。

上述方法是通过增加沟道区注入的掩膜版，调节5V耗尽器件的阈值电压，以达到器件的应用需求，这导致掩膜版数量增多，增加了器件的制造成本，从而导致产品的市场竞争力下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种嵌入式闪存存储器中5V耗尽器件的制造方法，它可以减少掩膜版的使用数量。

为解决上述技术问题，本发明的嵌入式闪存存储器中5V耗尽器件的制造方法，在生长SONOS存储器的ONO介电质层之前，进行以下步骤：

1）通过光刻形成闪存存储单元和5V耗尽器件的结构；

2）在闪存存储单元和5V耗尽器件的沟道区域注入砷和硼；

3）去除闪存存储单元和5V耗尽器件的沟道表面的氧化层。

本发明通过版图上的改变，使用Flash存储单元沟道注入掩膜版同时打开Flash存储单元和5V耗尽器件的沟道区域，通过调节Flash cell沟道区域的砷和硼的注入剂量来调节5V耗尽器件和Flash cell的阈值电压，从而减少了一层DVTN掩膜的使用。

附图说明

图1是现有5V耗尽器件的制造工艺流程示意图。

图2是本发明的5V耗尽器件的制造工艺流程示意图。

图3是用本发明的方法制造的5V耗尽器件在多芯片产品上的性能测试结果。其中，图3为5V耗尽器件的开启电流Ion和阈值电压（VT）的对比图，由图可知5V耗尽器件的阈值电压VT在可接受的范围之内，漏电更好。

图4是用本发明的方法制造的5V耗尽器件在多芯片产品上的HCl（热载流子）可靠性评估结果。其中，(a)没有保护二极管；(b)有保护二极管。

图5是用本发明的方法制造的5V耗尽器件在多芯片产品上的TDDB（经时击穿）可靠性评估结果。

具体实施方式

为对本发明的技术内容、特点与功效有更具体的了解，现结合图示的实施方式，详述如下：

本发明的嵌入式Flash存储器中5V耗尽器件的制造工艺流程如下（参见图2）：

步骤1，Flash存储单元和5V耗尽器件的光刻以及沟道区域砷和硼注入，如图2（a）所示，然后湿法去除两沟道表面的氧化层,如图2（b）所示。

步骤2，炉管生长SONOS存储器的ONO介电质层，然后干法刻蚀去除晶圆背面的氮化硅层，如图2（c）所示。

步骤3，干法刻蚀Flash存储单元区域以外的ONO介电质层，如图2（d）所示。

步骤4，生长5V耗尽器件的栅氧化层、多晶硅层和隔离层，如图2（e）所示。

按照上述方法制造的5V耗尽器件，在多芯片产品上进行的新器件性能测试以及可靠性评估均通过，测试结果见图3-5，从图上可以看出，新器件的特性优于采用现有工艺制作的器件。在单芯片产品上验证IP，IP良率为97.1%，与按照现有工艺制作的相同产品的良率相当，没有发现异常的失效。