分栅式闪存器件的制备方法与流程

本发明涉及半导体制造，尤其涉及一种分栅式闪存器件的制备方法。

背景技术：

1、快闪存储单元具有存储密度高、可靠性好及便于携带等优点，因此快闪存储单元从问世以来广泛应用于手机、笔记本和u盘等移动和通讯设备中。快闪存储单元一般包括两种结构：栅极叠层(stack gate)和分栅(split gate)结构，目前应用较广泛的为分栅结构。

2、图1为一种分栅式闪存器件的结构示意图，如图1所示，所述分栅式闪存器件包括衬底20及位于所述衬底20上的浮栅层21、源线22和字线24，所述浮栅层21位于所述源线22的两侧，且所述浮栅层21具有浮栅尖端21a，所述字线24位于所述浮栅层21远离所述源线的一侧；所述浮栅层21和所述字线24之间形成有栅间介质层23，用于隔离所述浮栅层21和所述字线24。为了满足闪存器件在编程及擦写时的性能需求，所述浮栅尖端21a需要具有一定的尖锐度及高度，在现有的制备工艺中，为了满足所述浮栅尖端21a的尖锐度(即所述浮栅尖端21a侧壁的弯曲程度)，一般会增加所述浮栅尖端21a的高度，但增加所述浮栅尖端21a的高度会加大闪存器件编程失效的风险，影响器件的性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种分栅式闪存器件的制备方法，以解决现有的分栅式闪存器件中浮栅尖端高度过大引起的编程失效问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种分栅式闪存器件的制备方法，包括：

3、提供衬底，所述衬底上形成有浮栅材料层，所述浮栅材料层覆盖所述衬底，所述浮栅材料层内形成有凹槽，所述凹槽的侧壁呈圆弧状；

4、刻蚀所述凹槽底部的所述浮栅材料层以形成开口，所述开口暴露出所述衬底；

5、采用rto工艺氧化所述凹槽外侧的所述浮栅材料层的部分厚度，以形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述浮栅材料层；

6、除去所述牺牲层及所述牺牲层下方的所述浮栅材料层，剩余的所述浮栅材料层构成浮栅层，且所述浮栅层远离所述开口的一侧具有浮栅尖端；

7、在所述浮栅层远离所述开口的一侧形成字线，所述字线覆盖所述浮栅层的侧壁及部分所述浮栅尖端。

8、可选的，所述牺牲层的厚度为

9、可选的，所述凹槽的深度为

10、可选的，所述浮栅尖端的高度为

11、可选的，形成所述凹槽及所述开口的步骤包括：

12、采用各向同性刻蚀工艺刻蚀所述浮栅材料层的部分厚度，以形成所述凹槽；

13、在所述凹槽内形成第一侧墙，所述第一侧墙覆盖所述凹槽的侧壁；

14、沿所述第一侧墙刻蚀所述凹槽底部的所述浮栅材料层以形成所述开口。

15、可选的，除去所述牺牲层时，同步除去所述第一侧墙的部分厚度。

16、可选的，形成所述开口之后，形成所述牺牲层之前，还包括：

17、在所述开口内形成第二侧墙，所述第二侧墙覆盖所述浮栅材料层的侧壁；

18、在所述开口内形成源线。

19、可选的，形成所述浮栅层之后，形成所述字线之前，还包括：

20、形成栅间介质层，所述栅间介质层覆盖所述浮栅层远离所述开口一侧的侧壁；

21、形成字线介质层，所述字线介质层覆盖部分所述衬底。

22、可选的，所述浮栅材料层的材料包括多晶硅。

23、可选的，所述rto工艺的步骤包括：

24、将所述衬底放在反应腔内，加热的同时向所述反应腔内通入氧气。

25、在本发明提供的分栅式闪存器件的制备方法中，在所述浮栅材料层中形成深度较大的凹槽，提高所述凹槽侧壁的弯曲程度以提高浮栅尖端的尖锐度，保证所述闪存器件的编程及擦写性能；通过rto工艺将所述沟槽外部分厚度的所述浮栅材料层氧化为牺牲层，进而在保证所述浮栅尖端尖锐度不变的前提下降低所述浮栅尖端的高度，减小字线与浮栅之间的耦合面积，避免拉低所述浮栅层的电压，保证所述浮栅层对热电子的捕获能力，降低编程失效的风险。

技术特征：

1.一种分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，所述牺牲层的厚度为

3.如权利要求1所述的分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，所述凹槽的深度为

4.如权利要求1所述的分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，所述浮栅尖端的高度为

5.如权利要求1所述的分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，形成所述凹槽及所述开口的步骤包括：

6.如权利要求5所述的分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，除去所述牺牲层时，同步除去所述第一侧墙的部分厚度。

7.如权利要求5所述的分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，形成所述开口之后，形成所述牺牲层之前，还包括：

8.如权利要求1所述的分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，形成所述浮栅层之后，形成所述字线之前，还包括：

9.如权利要求1所述的分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，所述浮栅材料层的材料包括多晶硅。

10.如权利要求1所述的分栅式闪存器件的制备方法，其特征在于，所述rto工艺的步骤包括：

技术总结
本发明提供了一种分栅式闪存器件的制备方法，包括提供衬底，衬底上形成有浮栅材料层，浮栅材料层覆盖衬底，浮栅材料层内形成有凹槽，凹槽的侧壁呈圆弧状；刻蚀凹槽底部的浮栅材料层以形成开口，开口暴露出衬底；采用RTO工艺氧化凹槽外侧的浮栅材料层的部分厚度，以形成牺牲层，牺牲层覆盖浮栅材料层；除去牺牲层及牺牲层下方的浮栅材料层，剩余的浮栅材料层构成浮栅层，且浮栅层远离开口的一侧具有浮栅尖端；在浮栅层远离开口的一侧形成字线，字线覆盖浮栅层的侧壁及部分浮栅尖端。通过RTO工艺将沟槽外部分厚度的浮栅材料层氧化为牺牲层，进而在保证浮栅尖端尖锐度不变的前提下降低浮栅尖端的高度，降低编程失效的风险。

技术研发人员：汤志林
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13