专利名称：一种用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法
技术领域：
本发明涉及用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法。
背景技术：
嵌入式闪存是片上系统(soc)的一种，在一片集成电路内同时集成逻
辑电路模块和闪存电路模块，在智能卡、微控制器等产品中有广泛的用途。 在现代深亚微米集成电路中，由于短沟道效应的影响， 一般在形成多晶
硅栅极之后，首先进行浅掺杂漏极(LDD)离子注入，接下来形成侧墙，然 后进行自对准源漏的高剂量离子注入。
由于闪存单元和逻辑器件的不同特性，其对侧墙和源漏离子注入的要求 也是不同的。传统分栅式闪存芯片使用D形侧墙，而0.18微米及更先进的逻 辑器件一般使用L-形侧墙。这两种侧墙的制造工艺具有很大的差别。在嵌入 式闪存中，无论采用其中的哪一种侧墙结构，都会严重影响到另一种器件的 性能。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种新的适用于嵌入式闪存的侧墙制造方法。 这种方法在不增加基本工艺步骤的前提下，首先形成适用于闪存器件的D形 侧墙结构，进行闪存器件的漏极离子注入，然后形成适用于逻辑器件的L形 侧墙结构，进行逻辑器件的源漏离子注入。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法，包括以下步骤 步骤1、在半导体衬底上形成浅沟槽隔离结构、逻辑器件区域和闪存器 件区域；
步骤2、依次沉积底层二氧化硅层、中层氮化硅层、顶层二氧化硅层三
层电介质薄膜；
步骤3、刻蚀顶层二氧化硅层和中层氮化硅层形成D形侧墙结构；刻蚀 停止在底层二氧化^:层；
步骤4、涂布掩盖逻辑器件部分，进行闪存器件的漏极离子注入；由于 闪存器件的源漏极注入的离子能量一般比逻辑器件高，此时侧墙刻蚀留下的 底层二氧化硅层用作离子注入的散射层，D形侧墙可以有效阻挡注入的离子 穿透到侧墙下面(如果穿透，会有各种负面影响产生，如漏电增加，编程干 扰等)；
步骤5、去除光刻胶，刻蚀二氧化硅，中层氮化硅层上的二氧化硅以及 衬底表面剩余的底层二氧化硅层都被去除，形成L形侧墙结构；
步骤6、涂布光刻胶掩盖闪存器件区域，进行逻辑器件的源漏极注入。
进一步地，所述步骤2中采用低压化学气相沉积法沉积三层电介质薄膜。
进一步地，所述步骤3中采用等离子干法刻蚀。
进一步地，所述步骤3中衬底表面剩余二氧化硅的厚度为80~ 150A。
进一步地，所述步骤4的具体步骤为首先所述逻辑器件区域和闪存器 件区域均涂布光刻胶，经曝光、显影后打开所述闪存器件区域，所述逻辑器 件部分被光刻胶掩盖；进行闪存器件的漏极离子注入。
进一步地，所述步骤5中采用湿法刻蚀二氧化硅。
进一步地，所述步骤6的具体步骤为首先所述逻辑器件区域和闪存器 件区域均涂布光刻胶，经曝光、显影后打开所述逻辑器件区域，所述闪存器 件区域被光刻胶掩盖；，进行逻辑器件的源漏极注入。
本发明的优点在于，使用简单的方法，前后形成了两种不同形状的侧墙， 同时满足了闪存器件和逻辑器件对侧墙的要求，闪存部分和逻辑部分可以使 用不同的源漏注入条件，并且可以根据逻辑器件和闪存器件的特性要求分别 进行源漏注入条件的优化。
图1至图6为本发明方法实施例步骤示意图。 标号i兌明1STI (浅沟槽隔离)9底层二氧化^i层
2逻辑器件的栅氧化层10氮化硅层
3逻辑器件的栅多晶硅层11顶层二氧化硅层
4闪存单元的浮栅氧化层12D形侧墙结构
5闪存单元的浮栅-13L形侧墙结构
6闪存单元的隧穿氧化层14光刻胶
7闪存单元的多晶硅侧墙控制栅15光刻胶
8闪存单元的源极多晶硅层
具体实施例方式
一种用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法，包括以下步骤
步骤l、在半导体衬底上制造浅沟槽隔离(STI) l结构，逻辑器件区域 和闪存器件区域；例如制造分栅式闪存单元，然后制造逻辑器件的离子注入 阱，闪存单元的多晶硅侧墙控制栅7，如图l所示；
步骤2、釆用低压化学气相沉积(LPCVD)法依次沉积底层二氧化硅层 9 (约150A)、中层氮化硅层10 (约300A)和顶层二氧化硅层11 (根据不问 工艺节点要求，约600-1200A),形成"三明治"结构，如图2所示；
步骤3、使用等离子千法刻蚀分别刻蚀顶层二氧化硅层11和中层氮化硅 层10形成D形侧墙结构12;刻蚀停止在底层二氧化硅层9;刻蚀完成后衬 底表面约剩余80-150A 二氧化硅；如图3所示。
步骤4、涂布光刻胶14、曝光、显影后打开闪存区域，逻辑器件部分被 光刻胶掩盖；进行闪存器件的漏极离子注入，如图4所示；
步骤5、去除光刻胶14，湿法刻蚀二氧化硅。氮化硅10上的顶层二氧化 硅11以及衬底表面剩余的底层二氧化硅层9都被去除，形成L形侧墙结构 13;如图5所示；
步骤6、涂布光刻胶15、曝光、显影，打开逻辑器件区域，闪存器件区 域被光刻胶15掩盖；如图6所示。进行逻辑器件的源漏注入(注逻辑器件 共有两次光刻和源漏离子注入，分别打开NMOS区域和PMOS区域进行源 漏离子注入)。
权利要求
1、一种用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法，其特征在于包括以下步骤步骤1、在半导体衬底上形成浅沟槽隔离结构、逻辑器件区域和闪存器件区域；步骤2、依次沉积底层二氧化硅层、中层氮化硅层、顶层二氧化硅层三层电介质薄膜；步骤3、刻蚀顶层二氧化硅层和中层氮化硅层形成D形侧墙结构；刻蚀停止在底层二氧化硅层；步骤4、涂布掩盖逻辑器件部分，进行闪存器件的漏极离子注入；步骤5、去除光刻胶，刻蚀二氧化硅，中层氮化硅层上的二氧化硅以及衬底表面剩余的底层二氧化硅层都被去除，形成L形侧墙结构；步骤6、涂布光刻胶掩盖闪存器件区域，进行逻辑器件的源漏极注入。
2、 根据权利要求1所述的用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方 法，其特征在于所述步骤2中采用低压化学气相沉积法沉积三层电介质薄 膜。
3、 根据权利要求1所述的用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方 法，其特征在于所述步-骤3中采用等离子干法刻蚀。
4、 根据权利要求1所述的用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方 法，其特征在于所述步骤3中衬底表面剩余二氧化硅的厚度为80~150A。
5、 根据权利要求1所述的用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方 法，其特征在于所述步骤4的具体步骤为首先所述逻辑器件区域和闪存 器件区域均涂布光刻胶，经曝光、显影后打开所述闪存器件区域，所述逻辑 器件部分净皮光刻胶掩盖；进行闪存器件的漏极离子注入。
6、 根据权利要求1所述的用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方 法，其特征在于所述步骤5中采用湿法刻蚀二氧化硅。
7、根据权利要求1所述的用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法，其 特征在于所述步骤6的具体步骤为首先所述逻辑器件区域和闪存器件区域均涂布光刻胶，经曝光、显影后打开所述逻辑器件区域，所述闪存器件区 域被光刻胶掩盖；，进行逻辑器件的源漏极注入。
全文摘要
一种用于嵌入式闪存自对准源漏极的侧墙制造方法，包括以下步骤在半导体衬底上形成浅沟槽隔离结构、逻辑器件区域和闪存器件区域；依次沉积底层二氧化硅层、中层氮化硅层、顶层二氧化硅层三层电介质薄膜；刻蚀顶层二氧化硅层和中层氮化硅层形成D形侧墙结构；刻蚀停止在底层二氧化硅层；涂布掩盖逻辑器件部分，进行闪存器件的漏极离子注入；去除光刻胶，刻蚀二氧化硅，中层氮化硅层上的二氧化硅以及衬底表面剩余的底层二氧化硅层都被去除，形成L形侧墙结构；涂布光刻胶掩盖闪存器件区域，进行逻辑器件的源漏极注入。本发明同时满足了闪存器件和逻辑器件对侧墙的要求，并且可以分别根据逻辑器件和闪存器件的特性要求进行源漏注入条件的优化。
文档编号H01L21/70GK101183666SQ20071017226
公开日2008年5月21日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者孔蔚然, 栋 李, 李容林, 李寒冰, 董耀旗 申请人:上海宏力半导体制造有限公司