一种氮化物阻挡层去除方法与流程

本发明涉及半导体工艺领域，特别涉及一种氮化物阻挡层去除方法。

背景技术：

现有的sonos(siliconoxidenitrideoxidesilicon)工艺中，ono(oxidenitrideoxide)层01作为存储介质层，位于栅极层02的下方，栅极层02上方的氮化物阻挡层03则作为后续浅沟道离子注入的栅极阻挡层，栅极蚀刻及浅沟道离子注入后，栅极层02上方的氮化物必须要去除，现有技术中去除方法如图1所示。

请参照图1，由于在氮化物去除工艺中必须要使用到大量的磷酸以保证氮化物能充分去除，所以栅极层02下方作为存储介质的ono层01也会受到磷酸的侵蚀，从而使sonos器件的电性失效，如图2和图3所示。由于ono层01和氮化物阻挡层03的厚度都无法变化(由器件电性决定)，所以目前使用的方法是尽量减少和严格控制栅极层02蚀刻的蚀刻时间，但是这样会影响对栅极层02蚀刻的能力，会导致栅极层02蚀刻未完全刻干净，给量产带来风险。

技术实现要素：

本发明提出了一种氮化物阻挡层去除方法，用于解决上述问题。

为达到上述目的，本发明提供一种氮化物阻挡层去除方法，包括以下步骤：

步骤一：提供一具有浮栅结构的半导体器件，在半导体器件的栅极上方具有氮化物阻挡层，所述栅极结构下方具有存储介质层，对所述半导体器件沉积有机物阻挡层，使所述有机物阻挡层覆盖所述栅极；

步骤二：干法刻蚀部分有机物阻挡层，露出所述氮化物阻挡层，将所述氮化物阻挡层去除；

步骤三：去除剩余的有机物阻挡层。

作为优选，步骤二中去除氮化物阻挡层的方法为：使用干法刻蚀部分所述氮化物阻挡层后，使用湿法刻蚀剩余的所述氮化物阻挡层。

作为优选，使用hf酸刻蚀剩余的所述氮化物阻挡层。

作为优选，所述存储介质层为氧化层-氮化层-氧化层介质。

作为优选，步骤三中去除剩余的有机物阻挡层使用湿法刻蚀。

作为优选，步骤三中去除剩余的有机物阻挡层使用光刻胶去除工艺。

作为优选，所述有机物阻挡层为底部抗反射涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种氮化物阻挡层去除方法，可在栅极蚀刻及浅沟道离子注入结束后，先进行有机物阻挡层的沉积，将所有的栅极覆盖。然后通过蚀刻减薄有机阻挡层的厚度，以使氮化物阻挡层完全露出，后通过干法利用选择比很高的蚀刻程式去除大部分的氮化物层，再用湿法刻蚀把剩下的氮化物阻挡层去掉。最后利用光刻胶去除程式来去除有机物阻挡层。与现有技术相比，本发明提出的流程能在完整地保护sonos器件ono层的基础上，充分的去除栅极层顶部的氮化物阻挡层，解决了现有技术需要严格控制栅极层蚀刻时间的局限性，极大地增加了工艺窗口，提高了sonos工艺量产的安全性。

附图说明

图1为现有技术中去除氮化物阻挡层的流程示意图；

图2为现有技术中栅极收到磷酸侵蚀的扫描电镜照片；

图3为图2中a处放大图；

图4～图8为本发明提供的氮化物阻挡层去除方法示意图。

图1-图3：01-ono层、02-栅极层、03-氮化物阻挡层；

图4-图8：10-ono层、20-栅极、21-浮栅、22-选择栅极、30-氮化物阻挡层、40-有机物阻挡层。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明提供一种氮化物阻挡层去除方法，包括以下步骤：

步骤一：请参照图4，提供一具有浮栅结构的半导体器件，也就是sonos器件，其中具有两个栅极20，分别为浮栅21和选择栅极22，两者并列排布，在半导体器件的栅极20上方具有氮化物阻挡层30，所述栅极20下方具有存储介质层，本实施例中的存储介质层即为ono层10，此时的半导体器件刚进行完栅极20蚀刻及浅沟道离子注入，则对半导体器件沉积有机物阻挡层40，在本实施例中，有机物阻挡层40可以为barc(bottomantireflectivecoating)，也就是底部抗反射涂层，沉积有机物阻挡层直至其覆盖栅极20，如图5所示；

步骤二：蚀刻部分有机物阻挡层40，使得有机物阻挡层40的厚度减薄，露出所述氮化物阻挡层30后，首先使用选择比高的蚀刻程式，干法刻蚀大部分氮化物阻挡层30，然后使用hf酸湿法刻蚀掉剩余的氮化物阻挡层30，这样sonos器件底部的ono层10就不会受氮化物阻挡层30去除的影响，从而也不需要通过减少对栅极20蚀刻的时间来保护ono层10，提高了工艺窗口。

本发明提供一种氮化物阻挡层去除方法，可在栅极20蚀刻及浅沟道离子注入结束后，先进行有机物阻挡层40的沉积，将所有的栅极20覆盖。然后通过蚀刻减薄有机阻挡层40的厚度，以使氮化物阻挡层30完全露出，后通过干法利用选择比很高的蚀刻程式去除大部分的氮化物阻挡层30，再用湿法刻蚀把剩下的氮化物阻挡层30去掉。最后利用光刻胶去除程式来去除有机物阻挡层40。与现有技术相比，本发明提出的流程能在完整地保护sonos器件ono层10的基础上，充分的去除栅极20顶部的氮化物阻挡层30，解决了现有技术需要严格控制栅极20蚀刻时间的局限性，极大地增加了工艺窗口，提高了sonos工艺量产的安全性。

本发明对上述实施例进行了描述，但本发明不仅限于上述实施例。显然本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种氮化物阻挡层去除方法，可在栅极蚀刻及浅沟道离子注入结束后，先进行有机物阻挡层的沉积，将所有的栅极覆盖。然后通过蚀刻减薄有机阻挡层的厚度，以使氮化物阻挡层完全露出，后通过干法刻蚀利用选择比很高的蚀刻程式去除大部分的氮化物层，再用湿法刻蚀把剩下的氮化物阻挡层去掉。最后利用光刻胶去除程式来去除有机物阻挡层。与现有技术相比，本发明提出的流程能在完整地保护SONOS器件ONO层的基础上，充分的去除栅极层顶部的氮化物阻挡层，解决了现有技术需要严格控制栅极层蚀刻时间的局限性，极大地增加了工艺窗口，提高了SONOS工艺量产的安全性。

技术研发人员：唐小亮;姚邵康;陈广龙
受保护的技术使用者：上海华力微电子有限公司
技术研发日：2017.05.08
技术公布日：2017.09.05