[发明专利]分离栅flash器件的工艺方法

说明书

本发明公开了一种分离栅flash器件的工艺方法，包含：步骤一，提供一半导体衬底，在所述的半导体衬底上依次形成选择栅极、浮栅、擦除栅极、栅极氧化层，以及在选择栅极的两侧形成侧墙；步骤二，以所述选择栅极的两侧侧墙为遮挡，对整个器件表面进行离子注入，形成所述flash器件的源区；步骤三，淀积多晶硅并刻蚀，形成所述flash器件的控制栅极；去除所述选择栅极的两侧的侧墙，进行整体的N型离子注入，形成所述flash器件的漏区。本发明通过刻蚀来控制选择栅极的侧墙的厚度，对漏区进行可调控的遮挡，实现对源区的无掩膜版的离子注入。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，特别是指一种分离栅flash器件的工艺方法。

背景技术

随着电子产品的快速普及，闪存flash作为当今的主流存储载体得到迅速的推广普及，其技术也得到了迅速的发展。非挥发性存储器（NVM）技术，主要有浮栅（floatinggate）技术、分压栅(split gate)技术以及SONOS（Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon）技术。Flash由于其具有长寿命，非易失性，低价格，以及易于编程、擦除的优点已被越来越广泛的应用。随着主流工艺技术的发展，以及人们对Flash器件迫切要求，基于分离栅极概念的分栅Flash受到人们的广泛关注，相比于传统Flash，分离栅快闪存储器作为闪存的一种，由于具有高效的编程速度以及完全避免过擦除的能力，无论是在单体还是在嵌入式产品方面都得到了人们更多的关注，目前，分离栅快闪存储器已被广泛地应用于个人电脑、数码器材、移动终端、智能卡等产品。这种新颖的分离栅Flash像SST ESF3，在可靠性、无过擦除等方面表现优越。但由于其复杂的器件结构以及对工艺难度的要求，对生产制造的推广产生重大的阻力。因此，一直以来对分离栅Flash工艺流程的简化和优化是一个重点，在不影响器件前提下，减少掩膜版的使用是一种十分有效的研究方向，它可以极大的简化工艺和降低生产成本。

如图1所示，是一种常规的分离栅flash器件的结构示意图。在硅衬底上包含有多个栅极，如擦除栅极1、选择栅极2、控制栅极4以及浮栅5，各栅极之间以氧化硅介质层隔离，且与硅衬底之间也以氧化硅介质层隔离；衬底中包含器件的源区及漏区。相对于常规Flash器件，分离栅Flash器件的结构更加复杂，具有多层多晶硅的特殊结构，如IOT SilvoFlash，具有哨型结构，并且在制备过程中存有多种侧墙（Spacer），在工艺优化中，恰当运用这些侧墙，往往能够给予更多的器件优化空间。为了保证器件的基本性能，通常源极和漏极在工艺流程中，会采用源、漏极分别注入的掩膜版进行高浓度离子注入，如图2所示，达到对源漏极离子注入位置的精确控制。这样在制造工艺中需要专门使用源极注入的掩膜版，增加了工艺成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种分离栅flash器件的工艺方法，通过刻蚀控制选择栅极的侧墙的厚度，对漏区进行可调控的遮挡，实现对源区的无掩膜版的离子注入，所述工艺方法包含：

步骤一，提供一半导体衬底，在所述的半导体衬底上依次形成选择栅极、浮栅、擦除栅极、栅极氧化层，以及在选择栅极的两侧形成侧墙。

步骤二，以所述选择栅极的两侧侧墙为遮挡，对整个器件表面进行离子注入，形成所述flash器件的源区。

步骤三，淀积多晶硅并刻蚀，形成所述flash器件的控制栅极；去除所述选择栅极两侧的侧墙，进行整体的N型离子注入，形成所述flash器件的漏区。

进一步的改进是，所述步骤一中，半导体衬底为P型衬底。

进一步的改进是，所述步骤一中，还包括在选择栅极、浮栅、擦除栅极之间形成氧化硅介质层的工艺步骤。

进一步的改进是，所述步骤一中，在选择栅极形成以后，残留大量的氮化硅层；将残留的氮化硅层在选择栅极的两侧进行刻蚀形成侧墙；所述的残留氮化硅层刻蚀工艺采用湿法刻蚀工艺。