一种etox结构的闪存的浮栅及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种ETOX结构的闪存的浮栅及其制作方法。
【背景技术】
[0002]ET0X(EPROM with Tunnel Oxide 或者ErasabIe Programmable Read Only Memorywith Tunnel Oxide,可擦除可编程只读寄存器隧道氧化层)结构的闪存属于一种非易失性闪存，其特点是应用程序可以直接在闪存内运行，不必再把代码读到系统随机存储器中，从而使其具有较高的传输效率，因此，该结构的闪存的应用比较广泛。
[0003]现有ETOX结构的闪存的工艺在65nm节点，并且大部分此结构的闪存的多晶娃(Polysilicon)浮栅(Floating Gate)是采用有源区(Active Area)自对准(Self-Alignment)的方式来形成。这种方式是在去除有源区上的硬掩膜层(Hard Mask)结构的同时保留两侧的浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolat1n,简称STI)以形成由有源区定义的沟槽，这样可以在沟槽内沉积多晶硅形成浮栅，换句话说，该沟槽可以决定后续由多晶硅形成浮栅的区域以及形状。如果沟槽深宽比过大，会导致多晶硅在沟槽内形成空洞(Void)，从而会使相应的ETOX结构的闪存的良品率降低。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例提供一种ETOX结构的闪存的浮栅及其制作方法，以解决现有技术中形成浮栅的沟槽的深宽比过大而造成ETOX结构的闪存的良品率降低的技术问题。
[0005]第一方面，本发明实施例提供一种ETOX结构的闪存的浮栅的制作方法，包括:
[0006]形成硬掩膜层结构、衬垫氧化层结构、有源区以及浅沟槽隔离；
[0007]去除部分硬掩膜层结构，露出所述浅沟槽隔离的第一部分；
[0008]横向去除部分所述浅沟槽隔离的第一部分；
[0009]去除剩余部分硬掩膜层结构；
[0010]在所述有源区中形成阱区，然后去除所述衬垫氧化层结构，得到所述浅沟槽隔离间的第一沟槽；
[0011 ] 在所述第一沟槽内依次形成隧道氧化层以及浮栅。
[0012]进一步地，在形成硬掩膜层结构、衬垫氧化层结构、有源区以及浅沟槽隔离之前，包括:
[0013]在衬底上依次形成衬垫氧化层、硬掩膜层。
[0014]进一步地，形成硬掩膜层结构、衬垫氧化层结构、有源区以及浅沟槽隔离，包括:
[0015]在所述硬掩膜层上形成光刻胶层；
[0016]对所述光刻胶层进行光刻，露出部分所述硬掩膜层；
[0017]刻蚀露出的硬掩膜层、衬垫氧化层以及部分衬底，刻蚀掉的部分形成第二沟槽，未被刻蚀掉的硬掩膜层、衬垫氧化层以及衬底分别形成硬掩膜层结构、衬垫氧化层结构以及有源区；
[0018]去除所述光刻胶层；
[0019]填充所述第二沟槽，并得到所述浅沟槽隔离。
[0020]进一步地，所述硬掩膜层的材料为氮化硅。
[0021]进一步地，去除部分硬掩膜层结构和去除剩余部分硬掩膜层结构所用的腐蚀溶液均为磷酸溶液。
[0022]进一步地，所述浅沟槽隔离的材料为二氧化硅。
[0023]进一步地，横向去除部分所述浅沟槽隔离的第一部分所用的腐蚀溶液为稀氢氟酸。
[0024]进一步地，所述阱区包括深N型阱区和P型阱区，其中，所述P型阱区形成在所述深N型阱区上；
[0025]所述深N型阱区和所述P型阱区通过对所述有源区进行掺杂来依次形成。
[0026]进一步地，在所述第一沟槽内依次形成隧道氧化层以及浮栅，包括:
[0027]在所述第一沟槽内依次形成隧道氧化层和浮栅层；
[0028]对所述浮栅层进行平坦化至所述浅沟槽隔离表面，并得到所述浮栅。
[0029]进一步地，在所述第一沟槽内依次形成隧道氧化层以及浮栅之后，包括:
[0030]沿纵向对所述浅沟槽隔离进行刻蚀，形成第三沟槽；
[0031]在所述第三沟槽内壁和所述浮栅表面上形成电介质层；
[0032]在所述电介质层上形成控制栅。
[0033]第二方面，本发明实施例还提供一种ETOX结构的闪存的浮栅，所述ETOX结构的闪存的浮栅由上述第一方面的ETOX结构的闪存的浮栅的制作方法制得。
[0034]本发明实施例提供的ETOX结构的闪存的浮栅及其制作方法，通过在有源区和浅沟槽隔离形成后，将有源区上的硬掩膜层结构分两步去除，且在两步之间对露出的浅沟槽隔离的第一部分沿横向部分去除，这样可以使后续形成在浅沟槽隔离间的第一沟槽的开口增大并可以使其深宽比减小，因而可以防止在第一沟槽中形成浮栅时出现空洞，从而可以提高ETOX结构的闪存的良品率。
【附图说明】
[0035]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0036]图1是本发明实施例的一种ETOX结构的闪存的浮栅的制作方法的流程图；
[0037]图2a-图2h是本发明实施例的ETOX结构的闪存的浮栅的制作方法中各阶段的结构剖面示意图；
[0038]图3a-图3e是实现图1中步骤SlOl的各阶段的结构剖面示意图；
[0039]图4a_图4b是实现图1中步骤S106的各阶段的结构剖面示意图。
[0040]图中的附图标记所分别指代的技术特征为:
[0041]21、衬底；22、衬垫氧化层；22’、衬垫氧化层结构；23、硬掩膜层；23’、硬掩膜层结构；24、有源区；25、浅沟槽隔离；251、浅沟槽隔离的第一部分；252、浅沟槽隔离的第二部分；26、阱区；261、深N型阱区；262、P型阱区；27、隧道氧化层；28、浮栅层；28’、浮栅；29、电介质层；210、控制栅；31、光刻胶层；
[0042]A、第一沟槽；B、第二沟槽；C、第三沟槽。
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0044]本发明实施例提供一种ETOX结构的闪存的浮栅的制作方法。图1是本发明实施例的ETOX结构的闪存的浮栅的制作方法的流程图；图2a-图2h是本发明实施例的ETOX结构的闪存的浮栅的制作方法中各阶段的结构剖面示意图。如图1和图2a-图2h所示，ETOX结构的闪存的浮栅的制作方法包括:
[0045]S101、形成硬掩膜层结构23’、衬垫氧化层结构22’、有源区24以及浅沟槽隔离25。
[0046]参见图2b，形成硬掩膜层结构23’、衬垫氧化层结构22’、有源区24以及浅沟槽隔离25。其中，有源区24形成在衬底中，衬垫氧化层结构22’和硬掩膜层结构23’依次在有源区24的上方，而浅沟槽隔离25可以对相邻有源区24起到隔离的作用。
[0047]可选地，在形成硬掩膜层结构23’、衬垫氧化层结构22’、有源区24以及浅沟槽隔离25之前，即本步骤之前，包括:在衬底21上依次形成衬垫氧化层22、硬掩膜层23，参见图2a。其中，衬垫氧化层22的材料可以为二氧化硅。并且衬垫氧化层22和硬掩膜层23可以利用本领域公知的沉积或者外延生长等技术形成，其中，沉积包括但不限于物理气相沉积(Physical Vapor Deposit1n,简称 PVD)或者化学气相沉积(Chemical VaporDeposit1n,简称 CVD)。
[0048]图3a_图3e是实现图1中步骤SlOl的各阶段的结构剖面示意图。进一步地，参见图3a-图3e，形成硬掩膜层结构23’、衬垫氧化层结构22’、有源区24以及浅沟槽隔离25，即本步骤，具体可以包括:在所述硬掩膜层23上形成光刻胶层31，参见图3a ;对所述光刻胶层31进行光刻，露出部分所述硬掩膜层23，参见图3b ;刻蚀露出的硬掩膜层23、衬垫氧化层22以及部分衬底21，刻蚀掉的部分形成第二沟槽B，未被刻蚀掉的硬掩膜层23、衬垫氧化层22以及衬底21分别形成硬掩膜层结构23’、衬垫氧化层结构22’以及有源区24，参见图3c ;去除所述光刻胶层31，参见图3d ;填充所述第二沟槽B，并得到所述浅沟槽隔离25，参见图3e。
[0049]可选地，所述硬掩膜层23的材料可以为氮化硅。
[0050]可选地，所述浅沟槽隔离25的材料可以为二氧化硅。填充所述第二沟槽B的过程，就是以二氧化硅为材料的浅沟槽隔离25形成的过程。浅沟槽隔离25可以利用本领域公知的沉积或者外延生长等技术形成，其中，沉积包括但不限于物理气相沉积(PVD)或者化学气相沉积(CVD)。
[0051]S102、去除部分硬掩膜层结构23’，露出浅沟槽隔离的第一部分251。
[0052]参见图2c，去除部分硬掩膜层结构23’，露出所述浅沟槽隔离的第一部分251。其中，未露出的浅沟槽隔离的部分为浅沟槽隔离的第二部分252。在图2c中，用位于浅沟槽隔离中的虚线来分隔浅沟槽隔离的第一部分251和第二部分252，其中，位于虚线以上的浅沟槽隔离的部分为第一部分251，位于虚线以下的浅沟槽隔离部分为第二部分252。
[0053]需要说明的是，在现有技术中，硬掩膜层结构是一次性地去除的。而在本实施例中，硬掩膜层结构23’分两次去除。在本步骤中，先第一次去除部分硬掩膜层结构23’。
[0054]可选地，去除部分硬掩膜层结构23’所用的腐蚀溶液可以为磷酸溶液。如上所述，硬掩膜层23的材料可以为氮化硅，即硬掩膜层结构23’的材料可以为氮化硅，因此，在