專(zhuān)利名稱(chēng)：選擇柵極、非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造領(lǐng)域，尤其涉及選擇柵極、非揮發(fā)性半導(dǎo) 體存儲(chǔ)器及其制作方法。
背景技術(shù)：
非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器在供電電源關(guān)閉后仍能保持片內(nèi)信息；在系統(tǒng)電 可擦除和可重復(fù)編程，而不需要特殊的高電壓；非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器具有 成本低、密度大的特點(diǎn)。其獨(dú)特的性能使其廣泛地運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，包括嵌 入式系統(tǒng)，如PC及外設(shè)、電信交換機(jī)、蜂窩電話(huà)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備、儀器儀表 和汽車(chē)器件，同時(shí)還包括新興的語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類(lèi)產(chǎn)品，如數(shù)字相機(jī)、 數(shù)字錄音機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理。
非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器， 一般是被設(shè)計(jì)成具有堆棧式柵極(Stack-Gate) 結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)包括隧穿氧化層、用來(lái)儲(chǔ)存電荷的浮置柵極或捕獲電荷層、氧 化硅/氮化硅/氧化硅(Oxide-Nitride-Oxide, ONO)結(jié)構(gòu)的柵間介電層以及用 來(lái)控制數(shù)據(jù)存取的控制柵極。為了避免可電擦除時(shí)，因過(guò)度電擦除現(xiàn)象太過(guò) 嚴(yán)重，而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的誤判的問(wèn)題，在控制柵極與浮置柵極側(cè)壁、半導(dǎo)體襯底 上設(shè)置選擇柵極(selectgate),而形成分離4冊(cè)才及(Split-gate)結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制作工藝如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、 圖6、圖6A、圖6B、圖6C所示。參考圖1,在半導(dǎo)體襯底100上形成隧穿 氧化層102,隧穿氧化層102的材質(zhì)是氧化硅或氧化硅-氮化硅-氧化硅(ONO )。 傳統(tǒng)形成隧穿氧化層102的工藝是熱氧化法，在高溫環(huán)境下，將半導(dǎo)體襯底 100暴露在含氧環(huán)境中，所述工藝通常在爐管中實(shí)現(xiàn)。
在隧穿氧化層102上形成第一導(dǎo)電層104,所述第一導(dǎo)電層104的材質(zhì)例如是摻雜多晶硅，其形成的方法例如是低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD);在第 一導(dǎo)電層104上形成頂蓋層106,此頂蓋層106的材質(zhì)例如是氮化硅等。
在頂蓋層106上旋涂第一光阻層107,經(jīng)過(guò)曝光、顯影工藝，在第一光阻 層107上沿位線方向形成浮置4冊(cè)才及圖形。
如圖2所示，以第一光阻層107為掩膜，刻蝕頂蓋層106及第一導(dǎo)電層 104至露出隧穿氧化層102，形成浮置4冊(cè)才及104a，由于頂蓋層106和浮置4冊(cè)才及 104a構(gòu)成柵極結(jié)構(gòu)105;灰化法去除第一光阻層107;在柵極結(jié)構(gòu)105兩側(cè)形 成側(cè)墻108，所述側(cè)墻材料為氧化硅、氧化珪/氮化硅或氧化硅/氮化硅/氧化硅 等，形成側(cè)墻108的工藝為先用化學(xué)氣相沉積法在柵極結(jié)構(gòu)上沉積一層氧化 物，然后用回蝕工藝刻蝕氧化物。
參考圖3，在隧穿氧化層102及4冊(cè)極結(jié)構(gòu)105上形成第二導(dǎo)電層110,所 述第二導(dǎo)電層110的材質(zhì)例如是#^雜多晶硅，其形成的方法例如是低壓化學(xué) 氣相沉積法(LPCVD);對(duì)第二導(dǎo)電層IIO進(jìn)行回蝕至選擇柵極所需的厚度； 用旋涂法在第二導(dǎo)電層IIO及柵極結(jié)構(gòu)105上形成第二光阻層lll,經(jīng)過(guò)曝光、 顯影工藝，在第二光阻層111上定義源/漏極圖形。
如圖4所示，以第二光阻層111為掩膜，沿源/漏極圖形刻蝕第二導(dǎo)電層 IIO至露出隧穿氧化層102;灰化法去除第二光阻層111,形成選擇柵極110a， 兩個(gè)浮置柵極104a與其間的選擇柵極110a構(gòu)成浮柵存儲(chǔ)單元對(duì)；以浮柵存儲(chǔ) 單元對(duì)為掩膜，向源/漏極位置的半導(dǎo)體襯底100內(nèi)注入離子，形成源/漏極112; 用高密度等離子體化學(xué)氣相沉積法在4冊(cè)極結(jié)構(gòu)105、隧穿氧化層102及選擇柵 極110a上形成高密度等離子體氧化層114;用化學(xué)機(jī)械拋光法平坦化高密度 等離子體氧化層114至露出頂蓋層106。
如圖5所示，用濕法刻蝕法去除頂蓋層106;然后，在高密度等離子體氧 化層114和浮置4冊(cè)極104a上形成第三導(dǎo)電層116，所述第三導(dǎo)電層116的材 料是摻雜多晶硅；用化學(xué)機(jī)械拋光法平坦化第三導(dǎo)電層116至露出高密度等
5離子體氧化層114;用回蝕法去除部分高密度等離子體氧化層114至殘留于選 擇柵極110a上的高密度等離子體氧化層114厚度為100埃 300埃，在選擇柵 極110a上剩余高密度等離子體氧化層114的目的為在后續(xù)刻蝕工藝中保護(hù)選 擇柵極110a。
圖6是非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的俯視圖，圖6A為圖6在A—A方向上的 剖面圖，圖6B是圖6在B—B方向上的剖面圖，圖6C是圖6在C—C方向 上的剖面圖，如圖6、圖6A、圖6B和圖6C所示，在第三導(dǎo)電層116及高密 度等離子體氧化層114上形成柵間介電層118,所述柵間介電層118的材料為 氧化硅或氧化硅/氮化硅/氧化硅等；在柵間介電層118上形成第四導(dǎo)電層(未 示出)，所述第四導(dǎo)電層的材料為摻雜多晶硅；在第四導(dǎo)電層上形成金屬硅化 物層122，所述金屬硅化物層122的材料為硅化鴒；在金屬硅化物層122上形 成第三光阻層(未示出)，經(jīng)過(guò)曝光顯影工藝，定義出字線圖形；以第三光阻 層為掩膜，沿字線方向刻蝕金屬硅化物層122;去除第三光阻層；以金屬硅化 物層122為掩膜，刻蝕字線圖形外的第四導(dǎo)電層、柵間介電層118、第三導(dǎo)電 層116和浮置4冊(cè)極104a至露出隧穿氧化層102及高密度等離子體氧化層114, 形成連接浮置柵極104a的字線120。其中，在刻蝕字線圖形外的第四導(dǎo)電層、 柵間介電層118、第三導(dǎo)電層116和浮置柵極104a至露出隧穿氧化層102及、 高密度等離子體氧化層114過(guò)程中，對(duì)隧穿氧化層102及高密度等離子體氧 化層114會(huì)有過(guò)刻蝕，由于選擇柵極110a上的高密度等離子體氧化層114的 厚度只有100埃~300埃，過(guò)刻蝕可能會(huì)直接將高密度等離子體氧化層114刻 穿，使選擇柵極110a產(chǎn)生缺陷111。
在申請(qǐng)?zhí)枮镃N200510055126的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中，還可以發(fā)現(xiàn)更多與上述 技術(shù)方案相關(guān)的信息，形成選擇柵極的方法。
現(xiàn)有在形成字線過(guò)程中，會(huì)對(duì)高密度等離子體氧化層會(huì)有過(guò)刻蝕(over etch),由于在選擇柵極上的高密度等離子體氧化層只有100埃 300埃，過(guò)刻蝕可能會(huì)直接將高密度等離子體氧化層刻穿，使選擇柵極產(chǎn)生缺陷IO(如圖 7所示)，從而使選擇柵極出現(xiàn)斷裂，器件電阻升高，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件電性能 變差；另外，可能還會(huì)將隧穿氧化層也刻穿，進(jìn)而導(dǎo)致?lián)舸╇妷航档汀?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種選擇柵極、非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其制 作方法，防止選擇柵極出現(xiàn)斷裂。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種選擇柵極的制作方法，包括提供半 導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成有選擇柵極；在選擇4冊(cè)極上形成腐蝕阻擋層。 可選的，所述腐蝕阻擋層的材料為氮化硅或氮氧化硅。所述腐蝕阻擋層的 厚度為100埃 200埃。形成腐蝕阻擋層的方法為化學(xué)氣相沉積法或熱氮氧化 法。
本發(fā)明提供一種選擇晶體管，包括帶有選擇柵極的半導(dǎo)體襯底，選擇 柵極上有腐蝕阻擋層。
可選的，所述腐蝕阻擋層的材料為氮化硅或氮氧化硅。所述腐蝕阻擋層 的厚度為100埃 200埃。
本發(fā)明提供一種非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制作方法，包括提供帶有隧 穿氧化層半導(dǎo)體村底，隧穿氧化層上分布有浮置柵極及與其相鄰的選擇柵極， 浮置柵極上有頂蓋層，頂蓋層及浮置柵極兩側(cè)形成有側(cè)墻；在選擇柵極、隧 穿氧化層及頂蓋層上形成腐蝕阻擋層；在腐蝕阻擋層上形成高密度等離子體 氧化層后，平坦化至露出頂蓋層上的腐蝕阻擋層；去除頂蓋層及其上方的腐 蝕阻擋層后，刻蝕高密度等離子體氧化層及側(cè)墻至露出選擇柵極上的腐蝕阻 擋層；在高密度等離子體氧化層及浮置柵極上依次形成柵間介電層及導(dǎo)電層 后，刻蝕導(dǎo)電層、柵間介電層及浮置柵極，形成連接浮置柵極的字線。
可選的，所述腐蝕阻擋層的材料為氮化硅或氮氧化硅。所述腐蝕阻擋層 的厚度為100埃 200埃。形成腐蝕阻擋層的方法為化學(xué)氣相沉積法或熱氮氧化法。
本發(fā)明提供一種非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，包括帶有隧穿氧化層半導(dǎo)體
襯底，隧穿氧化層上分布有浮置柵極及與其相鄰的選擇柵極，浮置柵極上有 頂蓋層，頂蓋層及浮置柵極兩側(cè)形成有側(cè)墻，位于浮置柵極上的柵間介電層， 連接浮置柵極的字線，其特征在于，選擇柵極上有腐蝕阻擋層。
可選的，所述腐蝕阻擋層的材料為氮化硅或氮氧化硅。所述腐蝕阻擋層
的厚度為100埃 200埃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述方案具有以下優(yōu)點(diǎn)在選擇柵極上形成腐蝕阻擋 層，在后續(xù)刻蝕過(guò)程中，刻蝕腐蝕阻擋層的速率比刻蝕其它膜層的速率慢， 在其它膜層刻蝕至預(yù)定厚度時(shí)，腐蝕阻擋層幾乎未被刻蝕，對(duì)選擇柵極起到 了保護(hù)作用，保證了選擇柵極的完整，從而使半導(dǎo)體器件的電性能提高。


圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖6A、圖6B、圖6C是現(xiàn)有技術(shù) 制作非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的示意圖7是現(xiàn)有制作非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的效果圖8是本發(fā)明制作選擇柵極的具體實(shí)施方式
流程圖9至圖ll是本發(fā)明制作選擇柵極的實(shí)施例示意圖12是本發(fā)明制作非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的具體實(shí)施方式
流程圖13、圖14、圖15、圖16、圖17、圖18、圖18A、圖18B、圖18C是 本發(fā)明制作非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在選擇4冊(cè);歐上形成腐蝕阻擋層，在后續(xù)刻蝕過(guò)程中，刻蝕腐蝕阻 擋層的速率比刻蝕其它膜層的速率慢，在其它膜層刻蝕至預(yù)定厚度時(shí)，腐蝕阻擋層幾乎未被刻蝕，對(duì)選擇柵極起到了保護(hù)作用，保證了選擇柵極的完整， 從而使半導(dǎo)體器件的電性能提高。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。
圖8是本發(fā)明制作選擇柵極的具體實(shí)施方式
流程圖。如圖8所示，執(zhí)行
步驟S101,提供半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成有選擇柵極；執(zhí)行步驟S102, 在選擇柵極上形成腐蝕阻擋層。
基于上述實(shí)施方式形成的選擇晶體管，包括帶有選擇柵極的半導(dǎo)體襯 底，選擇柵極上有腐蝕阻擋層。
圖9至圖ll是本發(fā)明制作選擇柵極的實(shí)施例示意圖。如圖9所示，在半 導(dǎo)體襯底200上形成隧穿氧化層202,隧穿氧化層202的材質(zhì)是氧化硅或氧化 硅-氮化硅-氧化硅(ONO)等。傳統(tǒng)形成隧穿氧化層202的工藝是熱氧化法， 在高溫環(huán)境下，將半導(dǎo)體襯底200暴露在含氧環(huán)境中，所述工藝通常在爐管 中實(shí)現(xiàn)；通常形成的隧穿氧化層202的厚度都在幾十埃左右。
在隧穿氧化層202上形成第 一導(dǎo)電層204,所述第 一導(dǎo)電層204的材質(zhì)例如 是摻雜多晶硅或多晶硅金屬硅化物等，其形成的方法例如是低壓化學(xué)氣相沉 積法(LPCVD)，以硅曱烷為氣體源沉積一層多晶硅層后，再進(jìn)行摻雜植入 制作工藝，上述的沉積工藝的溫度為550。C 750。C,壓力約0.1Torr 0.5Torr (lTorr=133.32Pa);用化學(xué)氣相沉積方法在第一導(dǎo)電層204上形成厚度為1600 埃 2400埃的頂蓋層206,此頂蓋層206的材質(zhì)例如是氮化硅等；在第一導(dǎo)電層 204上旋涂第一光阻層207,經(jīng)過(guò)曝光、顯影工藝，在第一光阻層207上沿位線 方向形成浮置4冊(cè)極圖形。
如圖10所示，以第一光阻層207為掩膜，沿浮置相W及圖形用干法刻蝕法 刻蝕頂蓋層206及第 一導(dǎo)電層204至露出隧穿氧化層202，形成浮置柵極204a， 由于頂蓋層206和浮置柵極204a構(gòu)成柵極結(jié)構(gòu)205;灰化法去除第一光阻層 207;在4冊(cè)極結(jié)構(gòu)205兩側(cè)形成厚度為150埃~250埃的側(cè)墻208,所述側(cè)墻208
9材料為氧化硅、氧化硅/氮化硅或氧化硅/氮化硅/氧化硅等，形成側(cè)墻208的工 藝為先用化學(xué)氣相沉積法在柵極結(jié)構(gòu)205上沉積一層氧化物，然后，用回蝕 工藝刻蝕氧化物。
本實(shí)施例中，所述側(cè)墻208的厚度具體例如150埃、160埃、170埃、180 埃、l卯埃、200埃、210埃、220埃、230埃、240?；?50埃等。
參考圖11,在隧穿氧化層202及柵極結(jié)構(gòu)205上形成第二導(dǎo)電層，所述 第二導(dǎo)電層的材質(zhì)例如是摻雜多晶硅，其形成的方法例如是低壓化學(xué)氣相沉 積法(LPCVD)。對(duì)第二導(dǎo)電層進(jìn)行回蝕至選擇柵極所需的厚度，例如厚度為 500埃~800埃。
用旋涂法在第二導(dǎo)電層及柵極結(jié)構(gòu)205上形成第二光阻層(未圖示)，經(jīng) 過(guò)曝光、顯影工藝，在第二光阻層上確定源/漏極圖形；以第二光阻層為掩膜， 沿源/漏極圖形，用干法刻蝕法刻蝕第二導(dǎo)電層至露出隧穿氧化層202;灰化 法去除第二光阻層，形成選擇柵極210a，兩個(gè)浮置4冊(cè)極204a與其間的選擇沖冊(cè) 極210a構(gòu)成存儲(chǔ)單元對(duì)；以存儲(chǔ)單元對(duì)為掩膜，向源/漏極位置的半導(dǎo)體襯底 200內(nèi)注入離子，形成源/漏極214,其中相鄰兩個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)共用源/漏極214; 在選擇柵極210a、隧穿氧化層202及頂蓋層206上形成厚度為100埃~200埃 的腐蝕阻擋層212,用以后續(xù)刻蝕過(guò)程中保護(hù)選擇柵極210a不受刻蝕氣體的 損壞，所述腐蝕阻擋層212的材料為氮化硅或氮氧化硅等，如腐蝕阻擋層212 的材料為氮化硅，則形成方法可以是化學(xué)氣相沉積法，如腐蝕阻擋層212的 材料為氮氧化硅，則形成方法可以是熱氮氧化法。
本實(shí)施例中，選擇柵極210a的厚度具體例如500埃、550埃、600埃、 650埃、700埃、750?；?00埃等。
本實(shí)施例中，腐蝕阻擋層212的具體厚度例如IOO埃、120埃、140埃、 160埃、180?；?00埃等，腐蝕阻擋層212采用這個(gè)厚度范圍是為了不因太 薄而被刻穿影響選擇柵極210a的質(zhì)量，也不會(huì)因?yàn)樘穸绊懞罄m(xù)源/漏214
10的電性接觸。
本實(shí)施例中，在選擇柵極210a上形成腐蝕阻擋層212,后續(xù)刻蝕形成字 線過(guò)程中，由于有腐蝕阻擋層212的保護(hù)，刻蝕氣體對(duì)選擇柵極210a不會(huì)產(chǎn) 生任何影響，保證了選擇柵極210a線的完整，從而使半導(dǎo)體器件的電性能提 高。
基于上述實(shí)施例形成的選擇晶體管，包括半導(dǎo)體襯底200;位于半導(dǎo)體 襯底200上的隧穿氧化層202;位于隧穿氧化層202上的多個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)，所 述存儲(chǔ)單元對(duì)包括兩個(gè)浮置柵極204a及浮置柵極204a之間的選擇柵極21 Oa; 相鄰存儲(chǔ)單元對(duì)共用源/漏才及214;位于浮置柵極204a上的頂蓋層206;頂蓋 層206及浮置4冊(cè)極204a兩側(cè)形成有側(cè)墻208;位于隧穿氧化層202、頂蓋層 206及選擇柵極210a上的腐蝕阻擋層212。
圖12是本發(fā)明制作非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的具體實(shí)施方式
流程圖。如圖 12所示，執(zhí)行步驟S201，提供帶有隧穿氧化層半導(dǎo)體襯底，隧穿氧化層上分 布有浮置柵極及與其相鄰的選擇柵極，浮置柵極上有頂蓋層，頂蓋層及浮置 柵極兩側(cè)形成有側(cè)墻；執(zhí)行步驟S202，在選擇柵極、隧穿氧化層及頂蓋層上 形成腐蝕阻擋層；執(zhí)行步驟S203，在腐蝕阻擋層上形成高密度等離子體氧化 層后，平坦化至露出頂蓋層上的腐蝕阻擋層；執(zhí)行步驟S204,去除頂蓋層及 其上方的腐蝕阻擋層后，刻蝕高密度等離子體氧化層及側(cè)墻至露出選擇柵極 上的腐蝕阻擋層；執(zhí)行步驟S205,在高密度等離子體氧化層及浮置柵極上依 次形成柵間介電層及導(dǎo)電層后，刻蝕導(dǎo)電層、柵間介電層及浮置柵極，形成 連接浮置柵極的字線。
基于上述實(shí)施方式形成的非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，包括帶有隧穿氧化 層半導(dǎo)體襯底，隧穿氧化層上分布有浮置柵極及與其相鄰的選擇柵極，浮置 柵極上有頂蓋層，頂蓋層及浮置柵極兩側(cè)形成有側(cè)墻，位于浮置柵極上的柵 間介電層，連接浮置柵極的字線，其特征在于，選擇柵極上有腐蝕阻擋層。圖13、圖14、圖15、圖16、圖17、圖18、圖18A、圖18B、圖18C是 本發(fā)明制作非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的實(shí)施例示意圖。如圖13所示，在半導(dǎo)體 襯底300上形成隧穿氧化層302，隧穿氧化層302的材質(zhì)是氧化硅或氧化硅-氮化硅-氧化硅(ONO)等。傳統(tǒng)形成隧穿氧化層302的工藝是熱氧化法，在 高溫環(huán)境下，將半導(dǎo)體村底300暴露在含氧環(huán)境中，所述工藝通常在爐管中 實(shí)現(xiàn)；通常形成的隧穿氧化層302的厚度都在幾十埃左右。
在隧穿氧化層302上形成第一導(dǎo)電層304,所述第一導(dǎo)電層304的材質(zhì)例如 是摻雜多晶硅或多晶硅金屬硅化物等，其形成的方法例如是低壓化學(xué)氣相沉 積法(LPCVD),以硅曱烷為氣體源沉積一層多晶硅層后，再進(jìn)行摻雜植入 制作工藝，上述的沉積工藝的溫度為550。C 750。C,壓力約0.1Torr 0.5Torr (lTorr=133.32Pa);用化學(xué)氣相沉積方法在第一導(dǎo)電層304上形成厚度為1600 埃 2400埃的頂蓋層306，此頂蓋層306的材質(zhì)例如是氮化硅等；在第一導(dǎo)電層 304上旋涂第一光阻層307，經(jīng)過(guò)曝光、顯影工藝，在第一光阻層307上沿位線 方向形成浮置柵極圖形。
如圖14所示，以第一光阻層307為掩膜，用干法刻蝕法刻蝕頂蓋層306 及第一導(dǎo)電層304至露出隧穿氧化層302，形成浮置4冊(cè)極304a，由于頂蓋層 306和浮置柵極304a構(gòu)成柵極結(jié)構(gòu)305;灰化法去除第一光阻層307;在柵極 結(jié)構(gòu)305兩側(cè)形成厚度為150埃 250埃的側(cè)墻308，所述側(cè)墻308材料為氧 化硅、氧化珪/氮化硅或氧化硅/氮化硅/氧化硅等，形成側(cè)墻308的工藝為先用 化學(xué)氣相沉積法在4冊(cè);歐結(jié)構(gòu)305上沉積一層氧化物，然后，用回蝕工藝刻蝕 氧化物。
本實(shí)施例中，所述側(cè)墻308的厚度具體例如150埃、160埃、170埃、180 埃、190埃、200埃、210埃、220埃、230埃、240埃或250埃等。
參考圖15，在隧穿氧化層302及柵極結(jié)構(gòu)305上形成第二導(dǎo)電層，所述 第二導(dǎo)電層的材質(zhì)例如是摻雜多晶硅，其形成的方法例如是低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD);對(duì)第二導(dǎo)電層進(jìn)行回蝕至選擇柵極所需的厚度，具體厚度為 500埃 800埃。
用旋涂法在第二導(dǎo)電層及柵極結(jié)構(gòu)305上形成第二光阻層(未圖示)，經(jīng) 過(guò)曝光、顯影工藝，在第二光阻層上確定源/漏極圖形；以第二光阻層為掩膜， 沿源/漏極圖形，用干法刻蝕法刻蝕第二導(dǎo)電層至露出隧穿氧化層302;灰化 法去除第二光阻層，形成選擇柵極310a,兩個(gè)浮置柵極304a與其間的選擇柵 極310a構(gòu)成存儲(chǔ)單元對(duì)；以存儲(chǔ)單元對(duì)為掩膜，向源/漏極位置的半導(dǎo)體襯底 300內(nèi)注入離子，形成源/漏才及313;在選擇4冊(cè)4及310a、隧穿氧化層302及頂 蓋層306上形成厚度為100埃 200埃的腐蝕阻擋層312,用以后續(xù)刻蝕過(guò)程 中保護(hù)選擇柵極310a不受刻蝕氣體的損壞，所述腐蝕阻擋層312的材料為氮 化硅或氮氧化硅等，如腐蝕阻擋層312的材料為氮化硅，則形成方法可以是 化學(xué)氣相沉積法，如腐蝕阻擋層312的材料為氮氧化硅，則形成方法可以是 熱氮氧化法。
本實(shí)施例中，選擇4冊(cè)極310a的厚度具體例如500埃、550埃、600埃、 650埃、700埃、750?；?00埃等。
本實(shí)施例中，腐蝕阻擋層312的具體厚度例如IOO埃、120埃、140埃、 160埃、180?；?00埃等，腐蝕阻擋層312采用這個(gè)厚度范圍是為了不因太 薄而被刻穿影響選擇4冊(cè)極310a的質(zhì)量，也不會(huì)因?yàn)樘穸绊懞罄m(xù)源/漏313 的電性接觸。
如圖16所示，用高密度等離子體化學(xué)氣相沉積法在腐蝕阻擋層312形成 高密度等離子體氧化層314，且高密度等離子體氧化層314覆蓋柵極結(jié)構(gòu)305 、 及選擇柵極310a,所述高密度等離子體氧化層314的作用為器件間的隔離； 用化學(xué)機(jī)械拋光法平坦化高密度等離子體氧化層315至露出頂蓋層306上的 腐蝕阻擋層312。
如圖17所示，在高密度等離子體氧化層314上形成第三光阻層(未圖示)，經(jīng)過(guò)曝光顯影工藝，形成露出棚4及結(jié)構(gòu)305的開(kāi)口；以第三光阻層為掩膜， 用濕法刻蝕法去除頂蓋層306上的腐蝕阻擋層312及頂蓋層306;灰化法去除 第三光阻層；然后，在高密度等離子體氧化層314和浮置柵極304a上形成第 三導(dǎo)電層316,所述第三導(dǎo)電層316的材料是摻雜多晶硅；用化學(xué)機(jī)械拋光法 平坦化第三導(dǎo)電層316至露出高密度等離子體氧化層314,與浮置柵極304a 構(gòu)成浮置柵極結(jié)構(gòu)317;用回蝕法去除部分高密度等離子體氧化層314至殘留 于選擇4冊(cè)才及310a上方腐蝕阻擋層312上的等離子體氧化層314為100埃 300 埃，回蝕過(guò)程中側(cè)墻308也同時(shí)被刻蝕掉一部分，使浮置柵極的接觸面積增 大。
除本實(shí)施例外，還可以在去除頂蓋層306及其上的腐蝕阻擋層312后， 去除第三光阻層，然后，直接用回蝕法去除部分高密度等離子體氧化層314 至殘留于選擇柵極310a上方腐蝕阻擋層312上的等離子體氧化層314為100 埃 300埃；另外也可將腐蝕阻擋層312上的等離子體氧化層314全部去除， 留有100埃~300埃的等離子體氧化層314的作用是為了在后續(xù)刻蝕過(guò)程中， 更進(jìn)一步保護(hù)選擇柵極210a免受刻蝕氣體破壞。
圖18是非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的俯視圖，圖18A為圖18在A—A方向 上的剖面圖，圖18B是圖18在B—B方向上的剖面圖，圖18C是圖18在C —C方向上的剖面圖，如圖18、圖18A、圖18B和圖18C所示，用化學(xué)氣相 沉積法在浮置柵極結(jié)構(gòu)317及高密度等離子體氧化層314上形成柵間介電層 318，所述柵間介電層318的材料為氧化硅或氧化硅/氮化硅/氧化硅等；在柵 間介電層318上形成第四導(dǎo)電層，所述第四導(dǎo)電層的材料可以為摻雜多晶硅； 用化學(xué)氣相沉積方法在第四導(dǎo)電層上形成金屬硅化物層322,用以作為后續(xù)電 連接的接觸層，所述金屬硅化物層322的材料為硅化鴒；在金屬硅化物層322 上形成第四光阻層(未圖示)，經(jīng)過(guò)曝光顯影工藝，定義出字線圖形；以第四 光阻層為掩膜，沿字線方向刻蝕金屬硅化物層322;灰化法去除第四光阻層；
14以金屬硅化物層322為掩膜，用干法刻蝕法刻燭字線圖形外的第四導(dǎo)電層、 柵間介電層318和浮置柵極結(jié)構(gòu)317至露出隧穿氧化層302、高密度等離子體 氧化層314及腐蝕阻擋層312，形成連接浮置柵極304a的字線320。
由于選擇4冊(cè)才及310a上形成有腐蝕阻擋層312，用干法刻蝕法刻蝕字線圖 形外的第四導(dǎo)電層、柵間介電層318和浮置柵極結(jié)構(gòu)317至露出隧穿氧化層 302、高密度等離子體氧化層314及腐蝕阻擋層312,形成連接浮置柵極304a 的字線320過(guò)程中，由于有腐蝕阻擋層312的保護(hù)，刻蝕氣體對(duì)選擇柵極310a 不會(huì)產(chǎn)生任何影響，保證了選擇柵極310a的完整。
基于上述實(shí)施例形成的非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，包括半導(dǎo)體襯底300; 位于半導(dǎo)體襯底300上的隧穿氧化層302;位于隧穿氧化層302上的隧穿氧化 層上分布有多個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)，所述存儲(chǔ)單元對(duì)包括兩個(gè)浮置柵極結(jié)構(gòu)317及 浮置柵極結(jié)構(gòu)317之間的選擇柵極310a;相鄰存儲(chǔ)單元對(duì)共用源/漏極313; 浮置柵極結(jié)構(gòu)317兩側(cè)形成有側(cè)墻308;位于選擇柵極310a及源/漏極位置的 隧穿氧化層上的腐蝕阻擋層312;位于腐蝕阻擋層312上的高密度等離子體氧 化層314;位于高密度等離子體氧化層314及浮置柵極結(jié)構(gòu)317上的字線320， 用于連接浮置柵極結(jié)構(gòu)317;位于字線320上的金屬硅化物層322。
本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和 修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種選擇柵極的制作方法，其特征在于，包括提供半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成有選擇柵極；在選擇柵極上形成腐蝕阻擋層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述選擇柵極的制作方法，其特征在于，所述腐蝕阻擋層 的材料為氮化硅或氮氧化硅。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述選擇柵極的制作方法，其特征在于，所述腐蝕阻擋層 的厚度為100埃 200埃。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述選擇柵極的制作方法，其特征在于，形成腐蝕阻擋層 的方法為化學(xué)氣相沉積法或熱氮氧化法。
5. —種選擇晶體管，包括帶有選擇柵極的半導(dǎo)體襯底，其特征在于，選擇 柵極上有腐蝕阻擋層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述選擇柵極，其特征在于，所述腐蝕阻擋層的材料為氮 化硅或氮氧化硅。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述選擇柵極，其特征在于，所述腐蝕阻擋層的厚度為100 埃~200埃。
8. —種非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制作方法，其特征在于，包括 提供帶有隧穿氧化層半導(dǎo)體襯底，隧穿氧化層上分布有浮置柵極及與其相鄰的選擇柵極，浮置柵極上有頂蓋層，頂蓋層及浮置柵極兩側(cè)形成有側(cè)墻；在選擇柵極、隧穿氧化層及頂蓋層上形成腐蝕阻擋層；在腐蝕阻擋層上形成高密度等離子體氧化層后，平坦化至露出頂蓋層上的 腐蝕阻擋層；去除頂蓋層及其上方的腐蝕阻擋層后，刻蝕高密度等離子體氧化層及側(cè)墻 至露出選擇柵極上的腐蝕阻擋層；在高密度等離子體氧化層及浮置柵極上依次形成柵間介電層及導(dǎo)電層后，刻蝕導(dǎo)電層、柵間介電層及浮置柵極，形成連接浮置柵極的字線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述選非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制作方法，其特征在于，所述腐蝕阻擋層的材料為氮化硅或氮氧化^法。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制作方法，其特征在于，所 述腐蝕阻擋層的厚度為100埃 200埃。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制作方法，其特征在于，形 成腐蝕阻擋層的方法為化學(xué)氣相沉積法或熱氮氧化法。
12. —種非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，包括帶有隧穿氧化層半導(dǎo)體襯底，隧穿氧 化層上分布有浮置柵極及與其相鄰的選擇柵極，浮置柵極上有頂蓋層，頂 蓋層及浮置柵極兩側(cè)形成有側(cè)墻，位于浮置柵極上的柵間介電層，連接浮 置柵極的字線，其特征在于，選擇柵極上有腐蝕阻擋層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述選擇柵極，其特征在于，所述腐蝕阻擋層的材料為氮 化硅或氮氧化硅。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述選擇柵極，其特征在于，所述腐蝕阻擋層的厚度為 100埃 200埃。
全文摘要
一種選擇柵極的制作方法，包括提供半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成有選擇柵極；在選擇柵極上形成腐蝕阻擋層。本發(fā)明還提供選擇晶體管、非揮發(fā)性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及制作方法。本發(fā)明在選擇柵極上形成腐蝕阻擋層，后續(xù)刻蝕形成字線過(guò)程中，由于有腐蝕阻擋層的保護(hù)，刻蝕氣體對(duì)選擇柵極不會(huì)產(chǎn)生任何影響，保證了選擇柵極的完整。
文檔編號(hào)H01L21/28GK101452841SQ20071009440
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者鮑震雷 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司