[发明专利]提高flash数据保持能力的工艺方法

说明书

本发明公开了一种提高flash数据保持能力的工艺方法，其中：在衬底上依次沉积栅极氧化层、氮化硅层、多晶碳层、第一氧化层；刻蚀形成浅沟槽隔离；沉积氧化物并填满浅沟槽；研磨氧化物并停在氮化硅层上；刻蚀去除氮化硅层至露出栅极氧化层；沉积浮栅多晶硅；研磨浮栅多晶硅至浅沟槽中氧化物露出；刻蚀浅沟槽中的氧化物；沉积ONO隔离层；沉积控制栅多晶硅；刻蚀控制栅多晶硅至露出栅极氧化层；进行氧化处理形成第二氧化层；刻蚀去除第二氧化层。本发明将浮栅底部形成的尖角在Y方向上进行圆滑处理，解决了控制栅多晶硅刻蚀后浮栅底部的尖角易产生强电场而导致flash丢失电荷的问题，弥补了现有刻蚀工艺难于得到陡直形貌的缺陷，提高了flash器件的数据保持能力。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，具体属于一种提高flash数据保持能力的工艺方法。

背景技术

闪存(即FLASH)由于具有高密度、低价格和电可编辑、擦除的优点而被广泛作为非易失性记忆体应用的最优选择。目前，闪存单元主要在65纳米技术节点进行，随着对大容量闪存的要求，利用现有技术节点，每片硅片上的芯片数量将会减少。同时，新的技术节点日益成熟，也促使闪存单元用高节点的技术进行生产。这意味着需要将闪存单元的尺寸进行缩减，按照原有结构进行的闪存单元的有源区宽度和沟道长度的缩减，都会使闪存单元的性能受到影响。现在发展的45纳米闪存单元使用自对准的有源区，将浮栅极和有源区做成同样的尺寸，从而可以降低闪存单元之间的互扰，为进一步缩减尺寸提供了可能性。

对于闪存单元来说，数据保持能力是一个重要的技术指标，而闪存的可靠性则影响着产品的市场前景。闪存单元的栅极结构通常包括由第一栅氧化层(Tox)、浮栅(FG)、第二ONO层和控制栅(CG)形成的叠加结构，其中浮栅作为存储电荷的载体，其形貌对电荷的保存有一定的影响。在闪存单元的栅极形成过程中，如果刻蚀后的浮栅存在尖角就容易在尖角处出现强电场作用，造成电荷丢失的风险。由于上述原因，在栅极制程中对刻蚀工艺的要求比较高，要求刻蚀后形成陡直形貌，但是在大的深宽比情况下这就比较难于实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高flash数据保持能力的工艺方法，可以解决因浮栅底部存在尖角产生强电场而丢失电荷导致数据保持能力差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的提高flash数据保持能力的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，形成半导体衬底结构；

第二步，在衬底上依次沉积栅极氧化层、氮化硅层、多晶碳层、第一氧化层；

第三步，刻蚀形成浅沟槽隔离；

第四步，在硅片表面沉积氧化物并填满所述浅沟槽；

第五步，对氧化物进行研磨，并停留在氮化硅层上；

第六步，刻蚀去除氮化硅层，直至露出栅极氧化层；

第七步，沉积浮栅多晶硅；

第八步，对浮栅多晶硅进行研磨，直至浅沟槽中氧化物露出；

第九步，刻蚀浅沟槽中的部分氧化物；

第十步，沉积ONO隔离层；

第十一步，沉积控制栅多晶硅；

第十二步，对控制栅多晶硅进行刻蚀，直至露出栅极氧化层；刻蚀后控制栅的特征尺寸大于基准尺寸；

第十三步，进行氧化处理形成第二氧化层；

第十四步，刻蚀去除第二氧化层，刻蚀后控制栅的特征尺寸等于基准尺寸。

进一步的，在第九步中，将浅沟槽中的氧化物刻蚀去除30nm-70nm。