[发明专利]防止闪存单元控制栅极空洞的工艺制造方法

说明书

一种防止闪存单元控制栅极空洞的工艺制造方法，包括：第一步骤：执行闪存制造工艺，直到执行完制栅极多晶硅刻蚀；第二步骤：湿法去除控制栅极氮化硅介质层；第三步骤：执行快速热氧化以形成覆盖控制栅极侧墙的保护氧化膜，其中所述保护氧化膜用于防止所述重掺杂控制栅极多晶硅中的磷在空气中形成磷酸对控制栅的腐蚀；第四步骤：执行预清洗处理，以去除所述的热氧化膜以及有关颗粒；第五步骤：执行高温氧化层和氮化层沉积和蚀刻处理以形成外部栅极侧墙。本发明在氮化硅湿法剥离工艺之后执行快速热氧化以形成覆盖控制栅极侧墙的氧化膜；该氧化膜可以防止磷在空气中形成磷酸，从而避免引起控制栅极多晶硅腐蚀，从而最终避免形成控制栅极空洞。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种防止闪存单元控制栅极空洞的工艺制造方法。

背景技术

闪存以其便捷，存储密度高，可靠性好等优点成为非挥发性存储器中研究的热点。从二十世纪八十年代第一个闪存产品问世以来，随着技术的发展和各类电子产品对存储的需求，闪存被广泛用于手机，笔记本，掌上电脑和U盘等移动和通讯设备中。

闪存为一种非易变性存储器，其运作原理是通过改变晶体管或存储单元的临界电压来控制门极通道的开关以达到存储数据的目的，使存储在存储器中的数据不会因电源中断而消失，而闪存为电可擦除且可编程的只读存储器的一种特殊结构。如今闪存已经占据了非挥发性半导体存储器的大部分市场份额，成为发展最快的非挥发性半导体存储器。

一般而言，闪存为分栅结构或堆叠栅结构或两种结构的组合。分栅式闪存由于其特殊的结构，相比堆叠栅闪存在编程和擦除的时候都体现出其独特的性能优势，因此分栅式结构由于具有高的编程效率，字线的结构可以避免“过擦除”等优点，应用尤为广泛。

如图2所示，其为现有技术中的一种分栅结构存储器阵列中相邻存储单元的结构示意图，每个存储单元包括衬底200，形成在衬底200中的源极280和漏极281，及位于所述衬底上的浮栅极212和控制栅极251结构，在所述漏极281上引出有位线，在所述源极280上引出有源线290，以及位于所述源线290和位线之间的字线304。

标准工艺下的闪存工艺流程受到严重的擦除和编程失效的困扰，而且一些批次还会产生WAT(wafer acceptance test，晶片可接受性测试)失效的情况。其中，WAT指整个晶圆制作完成后，但还未封装之前，对切割道里的测试键(test key)进行测试。

基于测试结果，在某些测试下样本显示出了沿行方向的持续失效。基于这类测试结果，发现了控制栅极的空洞，甚至在更严重的情况下还发现了不连续的控制栅极多晶硅。

由此，在本领域中，期望的是，能够提供一种能够防止闪存单元控制栅极空洞的工艺制造方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够防止闪存单元控制栅极空洞的工艺制造方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种防止闪存单元控制栅极空洞的工艺制造方法，包括：第一步骤：执行闪存制造工艺，直到执行完控制栅极多晶硅刻蚀，其中，所述控制栅极多晶硅是重掺杂的多晶硅，所述重掺杂的多晶硅中含有磷；第二步骤：湿法去除控制栅极氮化硅介质层；第三步骤：执行快速热氧化以形成覆盖控制栅极侧墙的保护氧化膜，其中所述保护氧化膜用于防止所述重掺杂的控制栅极多晶硅中的磷在空气中形成磷酸对所述控制栅极多晶硅的腐蚀；第四步骤：执行预清洗处理，以去除所述的保护氧化膜以及有关颗粒；第五步骤：执行高温氧化层和氮化层沉积和蚀刻处理以形成外部栅极侧墙。

优选地，在所述的防止闪存单元控制栅极空洞的工艺制造方法中，所述闪存单元是分栅式闪存单元。

优选地，在所述的防止闪存单元控制栅极空洞的工艺制造方法中，所述保护氧化膜用于防止所述控制栅极多晶硅中的磷在空气中形成磷酸。