半导体器件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，快闪存储器如堆叠(stack)结构存储器和分离栅(split gate)结构存储器均采用氧化物-氮化物-氧化物(Oxide-Nitride-Oxide, 0N0)多层结构作为栅极层间介电层。
[0003]以下结合图la?图1d对现有技术中快闪存储器的介电层的制作方法进行说明。首先，如图la所示，提供半导体基底10，接着，在半导体基底10上形成第一氧化物层11，以作为浮栅氧化层；在第一氧化物11上沉积多晶硅层12，以作为浮栅；在多晶硅层12上依次形成第二氧化物层、第一氮化物层和第三氧化物层，以形成0N0介电层13，为了简化图形，仅以单层表不；在0Ν0介电层13上形成光刻胶层14。
[0004]如图lb所不，对光刻胶层14执行光刻制程，形成图案化光刻胶14a ;参照图lc,以图案化光刻胶14a作为掩膜，执行干法刻蚀，以去除未被图案化光刻胶14a覆盖的0N0介电层13和多晶硅层12，以形成浮栅12a和栅极层间介电层13a ;但是，在干法刻蚀过程中，由于干法刻蚀的反应气体中含有碳、氢，因此，容易在栅极层间介电层13a及浮栅12a侧壁产生由聚合物组成的刻蚀残留物15，而刻蚀残留物15的存在会导致制作出的半导体器件性能降低。
[0005]如图1d所示，为解决上述刻蚀残留物15的问题，现有技术在去除图案化光刻胶14a后，以氢氟酸(HF)及氨水-过氧化氢混合溶液(NH40H/H202，SCI)清洗半导体基底10，以去除刻蚀残留物15。然而，由于干法刻蚀在晶圆边缘和中心处多晶硅刻蚀速率不同，而刻蚀速率越慢，产生的聚合物残留物就越多，因此，在晶圆边缘产生的刻蚀残留物15要多于晶圆中心产生的刻蚀残留物15，在上述清洗工艺中，若完全去除晶圆边缘处的刻蚀残留物15，就会使得处于晶圆中心位置的、由0N0介电层13形成的栅极层间介电层13a在清洗溶液的暴露时间过长，导致栅极层间介电层13a的顶层氧化层被腐蚀，厚度降低，从而导致半导体器件出产合格率降低。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明提供了一种半导体器件的制造方法，在实现有效去除刻蚀残留物的同时，避免了由于0N0介电层在清洗时顶层氧化物层被腐蚀，进而造成半导体器件出产合格率降低的问题。
[0007]本发明提供了一种半导体器件的制造方法，包括:
[0008]提供半导体基底，在所述半导体基底上依次形成氧化层、第一多晶硅层和氧化物-氮化物-氧化物介电层；
[0009]在所述氧化物-氮化物-氧化物介电层上形成图案化光刻胶；
[0010]以所述图案化光刻胶为掩膜进行干法刻蚀，以形成图案化的第一多晶硅层和图案化的介电层，以所述氧化层作为浮栅氧化层，以所述图案化的第一多晶硅层作为浮栅，以所述图案化的介电层作为栅间介质层；其中，所述图案化的第一多晶硅层和图案化的介电层侧壁形成有刻蚀残留物；
[0011]将半导体基底浸入可去除所述刻蚀残留物、且对所述图案化光刻胶呈惰性的清洗溶液；
[0012]去除图案化光刻胶。
[0013]进一步，在去除图案化光刻胶后，在所述图案化的第一多晶硅层上形成图案化的第二多晶硅层，以作为控制栅。
[0014]进一步，以所述图案化光刻胶为掩膜进行干法刻蚀时，采用CF4、H2和02的混合气体干法刻蚀所述介电层和第一多晶硅层。
[0015]进一步，所述清洗溶液为氢氟酸或Β0Ε缓冲刻蚀溶液。
[0016]进一步，所述氢氟酸溶液的体积比浓度为1:80至1:120 ;所述Β0Ε缓冲刻蚀溶液中NH4F与HF的体积比为6:1。
[0017]进一步，当使用氢氟酸溶液时，浸入时间为5s至15s。
[0018]采用本发明提供的半导体器件的制造方法，其中，以形成在介电层表面上的图案化光刻胶为掩膜依次刻蚀介电层和多晶硅层后，保留图案化光刻胶，将半导体基底浸入可去除刻蚀残留物、且对图案化光刻胶呈惰性的清洗溶液；当为了完全去除晶圆边缘位置的刻蚀残留物而延长浸泡于清洗溶液中的时间时，图案化光刻胶可保护介电层不受清洗溶液侵蚀，由此避免了由于0N0介电层在清洗时顶层氧化物层被腐蚀，进而造成半导体器件出产合格率降低的问题。
【附图说明】
[0019]图la至图1d为现有技术中快闪存储器的介电层的制作方法结构示意图；
[0020]图2a至图2e为本申请半导体器件制造方法典型实施例的流程结构示意图；
[0021]图3为本申请半导体器件制造方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
[0023]本发明提供了一种半导体器件的制造方法，如图3所示，包括:
[0024]提供半导体基底，在半导体基底上依次形成氧化层、第一多晶硅层和氧化物-氮化物-氧化物介电层；
[0025]在氧化物-氮化物-氧化物介电层上形成图案化光刻胶；
[0026]以图案化光刻胶为掩膜进行干法刻蚀，以形成图案化的第一多晶硅层和图案化的介电层，所述图案化的第一多晶硅层和图案化的介电层侧壁形成有刻蚀残留物；
[0027]将半导体基底浸入可去除刻蚀残留物、且对图案化光刻胶呈惰性的清洗溶液；
[0028]去除图案化光刻胶。
[0029]以下结合图2a至图2e对本申请半导体器件的制造方法的典型实施例进行详细说明:
[0030]如图2a所7K，提供半导体基底20,半导体基底20上形成有氧化层21、第一多晶石圭层22和氧化物-氮化物-氧化物介电层23 (为简化视图仅以一层表示);在介电层23上形成图案化光刻胶24;
[0031]参照图2b，以图案化光刻胶25为掩膜进行干法刻蚀，以形成图案化的第一多晶硅层22a和图案化的介电层23a，以氧化层21作为浮栅氧化层(同时也是刻蚀停止层)，以图案化的第一多晶硅层22a作为浮栅，以图案化的介电层23a作为栅间介质层；优选的，采用CF4、H2和02的混合气体生成图案化的介电层23a和图案化的第一多晶娃层22a,由于干法刻蚀过程的反应气体中含有碳、氢，因此，当刻蚀完成后，在图案化的第一多晶硅层22a和图案化的介电层23a的侧壁会产生刻蚀残留物25 ；
[0032]如图2c所示，保留图案化光刻胶24，将半导体基底浸入清洗溶液26，其中，清洗溶液26可去除刻蚀残留物25、且对图案化光刻胶24呈惰性；由于刻蚀残留物25主要由碳、氢和硅元素构成，且基于现有已公开的光刻胶材料，清洗溶液26可以是为氢氟酸或Β0Ε缓冲刻蚀溶液，如体积比浓度为的1:80至1:120氢氟酸溶液，或NH4F与HF的体积比为6:1的Β0Ε缓冲刻蚀溶液；作为优选的，本实施例中，半导体基片进入氢氟酸溶液的时间为5s至15s ；
[0033]参照图2d，完成浸泡后去除图案化光刻胶24 ；
[0034]如图2e所示，在图案化的第一多晶硅层22a上形成图案化的第二多晶硅层26，以作为控制栅27。
[0035]在上述工艺流程中，以形成在介电层23表面上的图案化光刻胶24为掩膜依次刻蚀介电层23和多晶硅层22后，保留图案化光刻胶24作为后续浸泡清洗时图案化介电层23a的保护层，因此，当为了完全去除晶圆边缘位置的刻蚀残留物25而进行长时间浸泡于清洗溶液26中时，图案化光刻胶24可保护晶圆中央位置的图案化介电层23a不会被侵蚀形成缺陷，进而避免了造成半导体器件出产合格率降低的问题。
[0036]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括: 提供半导体基底，在所述半导体基底上依次形成氧化层、第一多晶硅层和氧化物-氮化物-氧化物介电层； 在所述氧化物-氮化物-氧化物介电层上形成图案化光刻胶； 以所述图案化光刻胶为掩膜进行干法刻蚀，以形成图案化的第一多晶硅层和图案化的介电层，以所述氧化层作为浮栅氧化层，以所述图案化的第一多晶硅层作为浮栅，以所述图案化的介电层作为栅间介质层；其中，所述图案化的第一多晶硅层和图案化的介电层侧壁形成有刻蚀残留物； 将半导体基底浸入可去除所述刻蚀残留物、且对所述图案化光刻胶呈惰性的清洗溶液； 去除图案化光刻胶。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在去除图案化光刻胶后，在所述图案化的第一多晶硅层上形成图案化的第二多晶硅层，以作为控制栅。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以所述图案化光刻胶为掩膜进行干法刻蚀时，米用cf4、h；^p 02的混合气体干法刻蚀所述介电层和第一多晶娃层。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述清洗溶液为氢氟酸或BOE缓冲刻蚀溶液。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液的体积比浓度为1:80至1:120 ;所述BOE缓冲刻蚀溶液中NH4F与HF的体积比为6:1。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当使用氢氟酸溶液时，浸入时间为5s至15so
【专利摘要】本发明提供了一种半导体器件的制造方法，其中，以形成在介电层表面上的图案化光刻胶为掩膜依次刻蚀介电层和多晶硅层后，保留图案化光刻胶，将半导体基底浸入可去除刻蚀残留物、且对图案化光刻胶呈惰性的清洗溶液；当为了完全去除晶圆边缘位置的刻蚀残留物而延长浸泡于清洗溶液中的时间时，图案化光刻胶可保护介电层不受清洗溶液侵蚀，由此避免了由于ONO介电层在清洗时顶层氧化物层被腐蚀，进而造成半导体器件出产合格率降低的问题。
【IPC分类】H01L21/8247, H01L21/02
【公开号】CN105374754
【申请号】CN201410430698
【发明人】刘志坤, 施平, 陈应杰
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月28日