闪存结构的制造方法_2

文档序号:9669163阅读:来源:国知局
所述衬底100的材料可W为娃、错、错化娃、碳化娃、神化嫁或嫁化铜,所述衬底 100还能够为绝缘体上的娃衬底或者绝缘体上的错衬底。本实施例中,所述衬底100为娃衬 底。
[00巧]参考图4,在所述衬底100上形成浮置栅层120。
[0026]本实施例中,所述浮置栅层120的材料为多晶娃。
[0027]需要说明的是,在形成所述浮置栅层120之前,还包括:在所述衬底100表面形成 第一栅介质层110。
[002引本实施例中,所述第一栅介质层110的材料为氧化娃。
[0029] 继续参考图4,在所述浮置栅层120上形成硬掩膜层130。
[0030] 所述硬掩膜层130用于在后续进行平坦化工艺时起到停止层的作用,所述硬掩膜 层130还能够起到保护所述浮置栅层120顶部的作用。
[0031] 本实施例中,所述硬掩膜层130的材料为氮化娃。
[0032] 结合参考图5至图7,在所述硬掩膜层130、浮置栅层120和衬底100中形成沟槽, 所述沟槽包括位于所述第一区域I的第一沟槽101、位于所述第二区域II的第二沟槽102 W及位于所述第=区域III的第=沟槽103。
[003引其中,图5为俯视图,图6为沿AAl方向的结构示意图,图7为沿BBl方向的结构 不意图。
[0034] 具体地,形成所述第一沟槽101、第二沟槽102W及第=沟槽103的步骤包括:在 所述硬掩膜层130表面形成图形化的光刻胶层(图未示),所述光刻胶层内具有第一沟槽图 形、第二沟槽图形和第=沟槽图形;W所述光刻胶层为掩膜,依次刻蚀所述硬掩膜层130、 浮置栅层120、第一栅介质层110和衬底100,在所述硬掩膜层130、浮置栅层120、第一栅介 质层110和衬底100中形成沟槽,所述沟槽包括位于所述第一区域I的第一沟槽101、位于 所述第二区域II的第二沟槽102W及位于所述第S区域III的第S沟槽103 ;去除所述光 刻胶层。
[0035] 参考图8,图8为基于图6的结构示意图,在所述第一沟槽101、第二沟槽102和第 =沟槽103中填充隔离材料;W所述硬掩膜层130作为研磨停止层,通过平坦化工艺去除 高于所述硬掩膜层130的隔离材料,在所述第一沟槽101 (如图6所示)内形成第一初始隔 离结构111,在所述第二沟槽102 (如图6所示)内形成第二隔离结构112,在所述第=沟槽 103(如图7所示)内形成第=隔离结构(图未示),所述第一初始隔离结构111具有第一 厚度值肥。
[0036] 本实施例中,所述硬掩膜层130为进行研磨工艺W形成所述第一初始隔离结构 111、第二隔离结构112和第=隔离结构时起到研磨停止层的作用。因此,所述硬掩膜层130 的厚度可W决定所述第一初始隔离结构111、第二隔离结构112和第=隔离结构的厚度。本 实施例中,形成所述第一初始隔离结构111、第二隔离结构112和第S隔离结构之后,所述 硬掩膜层130具有预设厚度值Hl,所述硬掩膜层130的预设厚度值Hl不宜过厚,也不宜过 薄。
[0037] 具体地,当所述硬掩膜层130的预设厚度值Hl过厚时,相应地,所述第一初始隔离 结构111、第二隔离结构112和第=隔离结构的厚度过大,而在后续工艺还会在所述第=隔 离结构侧壁形成第=区域第=侧壁层,所述第=区域第=侧壁层W及所述第=区域第=侧 壁层所覆盖的第=区域III的浮置栅层120为需要被去除的结构,如果所述第=隔离结构 的厚度越高,相应的,所述第=区域第=侧壁层的高度也过高,运容易增加去除所述第=区 域第=侧壁层所覆盖的第=区域III的浮置栅层120的工艺难度,从而导致所述第=区域 III的浮置栅层120产生残留,或者去除所述第=区域第=侧壁层W及第=区域III的浮 置栅层120后,使所述第=区域III的衬底100被损耗,进而降低闪存结构的电学性能和良 率。
[0038] 当所述硬掩膜层130的预设厚度值Hl过薄时,相应地,所述第一初始隔离结构 111、第二隔离结构112和第S隔离结构的厚度过小,而在后续还需去除部分厚度的所述第 一初始隔离结构111W形成第一隔离结构,因此所述第一隔离结构的厚度也相应过小,所 述第一隔离结构两侧衬底100的拐角处容易暴露在外,后续在衬底100拐角处形成的栅介 质层厚度相应也会较薄,成为工艺薄弱区域,从而容易降低闪存结构的阔值电压,进而降低 存储单元的电学性能和良率。
[0039] 为此,可选的,形成所述第一初始隔离结构111、第二隔离结构112和第=隔离结 构之后,所述硬掩膜层130的预设厚度值Hl为K)20A至1140A,从而不仅可W避免第= 区域III的浮置栅层120产生残留或第=区域III的衬底100被损耗的问题,还可W避免 第一隔离结构两侧衬底100的拐角处暴露在外的问题,从而提高闪存结构的电学性能和良 率。在本实施例中,所述硬掩膜层130的预设厚度值Hl为1080A。
[0040] 需要说明的是,形成所述第一初始隔离结构111后,所述第一初始隔离结构111具 有第一厚度值肥,所述形成方法还包括:根据所述第一初始隔离结构111的目标厚度值与 所述第一厚度值肥的差值,获得第二厚度值H3。
[0041] 还需要说明的是,由于所述第二沟槽102(如图7所示)的密度小于所述第=沟槽 103 (如图7所示)的密度,因此,所述第二沟槽102内的隔离材料层的研磨速率大于所述第 =沟槽103内的隔离材料层的研磨速率,最终形成所述第二隔离结构112和第=隔离结构 后,所述第二隔离结构112的厚度低于所述第=隔离结构的厚度。
[0042] 参考图9,图9为基于图8的结构示意图,根据所述第二厚度值册进行动态调节刻 蚀,去除部分厚度的所述第一初始隔离结构111 (如图8所示),形成第一隔离结构114,使 所述第一隔离结构114与目标厚度值的差值减小。
[0043] 本实施例中,所述第一区域I为存储单元区域,因此,所述第一隔离结构114的厚 度小于所述第二隔离结构112和第=隔离结构(图未示)的厚度,在形成所述第一初始隔 离结构111 (如图8所示)、第二隔离结构112 (如图8所示)和第S隔离结构(图未示)之 后,还需去除部分厚度的所述第一初始隔离结构111,形成第一隔离结构114。
[0044] 具体地,形成所述第一隔离结构114的步骤包括:在所述第二区域II和第=区域 III的衬底100上形成第一图形层(图未示),所述第一图形层露出所述第一区域I的第一 初始隔离结构111 (如图8所示);W所述第一图形层为掩膜,根据所述硬掩膜层130的厚 度值动态调节所述第一初始隔离结构111的刻蚀量,去除部分厚度的所述第一初始隔离结 构111,形成所述第一隔离结构114 ;去除所述第一图形层。
[0045] 本实施例中,采用湿法刻蚀工艺,刻去除部分厚度的所述第一初始隔离结构111, 所述湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液为氨氣酸。
[0046] 需要说明的是,形成所述第一初始隔离结构111、第二隔离结构112和第=隔离结 构之后,所述闪存结构的制造方法还包括:对所述第一初始隔离结构111进行初始湿法刻 蚀工艺,使所述第一初始隔离结构111的顶部至所述浮置栅层120表面的高度达到预设值。 其中,所述刻蚀工艺具有初始刻蚀量。
[0047] 本实施例中,所述初始刻蚀量为500A至巧紙Ju所述动态调节所述第一初始隔离 结构111的刻蚀量的步骤为基于所述初始刻蚀量进行调节
[0048] 具体地,结合参考图10,示出了动态调节刻蚀的设置表。
[0049] 需要说明的是,所述硬掩膜层130为形成所述第一初始隔离结构111的研磨停止 层,相应的,所述硬掩膜层130的预设厚度值Hl可W决定所述第一初始隔离结构111的第 一厚度值肥。因此,本实施例中,根据所述第二厚度值H3进行动态调节刻蚀,去除部分厚度 的所述第一初始隔离结构111 (如图8所示)的步骤是根据所述硬掩膜层130的厚度值动 态调节所述第一初始隔离结构111的刻蚀量。
[0050]具体地,当所述硬掩膜层130的厚度值在1120A至1i4〇A的范围内时,通过调 节刻蚀,使所述第一初始隔离结构111的刻蚀量比所述初始刻蚀量《150A;当所述硬掩膜 层130的厚度值在IiooA至1120A的范围内时,通过调节刻蚀,使所述第一初始隔离结构 111的刻蚀量比所述初始刻蚀M义90A;当所述硬掩膜层130的厚度值在1GSGA巾nGGA 的范围内时,通过调节刻蚀,使所述第一初始隔离结构111的刻蚀量比所述初始刻蚀量多 30A;当所述硬掩膜层130的厚度值在10敞裘至IG鄉乂的范围内时,通过调节刻蚀,使所 述第一初始隔离结构111的刻蚀量比所述初始刻蚀量少30A;当所述硬掩膜层130的厚度 值在KHOA至1060A的范围内时,通过调节刻蚀,使所述第一初始隔离结构111的刻蚀量 比所述初始刻蚀量少90A;当所述硬掩膜层130的厚度值在1G2GA至KHOA的范围内时, 通过调节刻蚀,使所述第一初始隔离结构111的刻蚀量比所述初始刻蚀量少150备。
[0051] 本实施例中,动态调节所述第一初始隔离结构111的刻蚀量的步骤是通过动态调 节湿法刻蚀时间
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