本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分離柵快閃存儲(chǔ)器的制備方法。

背景技術(shù)：

分離柵快閃存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)單元部分及外圍電路部分，現(xiàn)在工藝中分離柵快閃存儲(chǔ)單元部分的擦除柵和字線以及其外圍電路部分的柵極是同時(shí)進(jìn)行制備的，典型的現(xiàn)有制備工藝中，如圖1a、圖1b所示，首先，提供半導(dǎo)體基底10，在半導(dǎo)體基底上于存儲(chǔ)單元區(qū)域11形成有存儲(chǔ)單元堆棧13，外圍電路區(qū)域12形成有外圍電路器件氧化物14；然后在半導(dǎo)體基底10上覆蓋形成第一多晶硅層15，并與外圍電路區(qū)域12的第一多晶硅層15上形成上表面與存儲(chǔ)單元堆棧13上表面平齊的停止層16；接著在半導(dǎo)體基底10上沉積覆蓋形成第二多晶硅層17；執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨，以暴露存儲(chǔ)單元堆棧13上表面以及停止層16上表面；去除停止層16，這樣一來，在存儲(chǔ)單元區(qū)域11的字線區(qū)域的第一多晶硅層殘余15’和第二多晶硅層殘余17’構(gòu)成字線wl，在擦除柵區(qū)域的第一多晶硅層殘余形成擦除柵eg，在外圍電路區(qū)域12的外圍電路器件氧化物14上的第一多晶硅層構(gòu)成外圍電路器件柵極。

在上述的制備工藝中，由于存儲(chǔ)單元區(qū)域的存儲(chǔ)單元堆棧與外圍電路區(qū)域的外圍電路器件氧化物存在高度差，覆蓋半導(dǎo)體基底的第一多晶硅層于存儲(chǔ)單元區(qū)域的部分高于第一多晶硅層于外圍電路區(qū)域的部分，因此，在執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨后，存儲(chǔ)單元區(qū)域的字線是由字線區(qū)域的第一多晶硅層殘余與第二多晶硅層殘余構(gòu)成的。然而，由于在第一多晶硅層表面上進(jìn)行第二多晶硅層沉積時(shí)，兩層多晶硅層表面會(huì)形成一個(gè)氧化層界面，由此，使得第一多晶硅層與第二多晶硅層的接觸電阻變大，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)單元的字線電阻變大，影響存儲(chǔ)單元的讀寫速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種分離柵快閃存儲(chǔ)器的制備方法，包括：

提供半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體基底上于存儲(chǔ)單元區(qū)域形成存儲(chǔ)單元堆棧，外圍電路區(qū)域形成外圍電路器件氧化物；

在半導(dǎo)體基底上覆蓋形成第一多晶硅層，并與外圍電路區(qū)域的第一多晶硅層上形成上表面與存儲(chǔ)單元堆棧上表面平齊的停止層；

在半導(dǎo)體基底上沉積覆蓋形成第二多晶硅層；

執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨，以暴露存儲(chǔ)單元堆棧上表面以及停止層上表面；

對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)域執(zhí)行預(yù)非晶化離子注入，并快速退火；

去除停止層。

進(jìn)一步，所述預(yù)非晶化離子注入的元素為ge、as、sb中的一種或多種組合；預(yù)非晶化離子注入的能量為5k至40k，注入濃度為1e12至1e15。

進(jìn)一步，所述快速退火的溫度為1000℃。

進(jìn)一步，所述停止層的材質(zhì)為氧化物，通過濕法刻蝕去除所述停止層。

采用本發(fā)明提供的分離柵快閃存儲(chǔ)器的制備方法，在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨后，對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)域執(zhí)行預(yù)非晶化離子注入，由此將構(gòu)成存儲(chǔ)單元字線的第一多晶硅層殘余和第二多晶硅層殘余之間的氧化層界面破壞，因此，降低了第一多晶硅層與第二多晶硅層之間的接觸電阻，進(jìn)而提高了存儲(chǔ)單元的讀寫速度。

附圖說明

圖1a～圖1b為現(xiàn)有分離柵快閃存儲(chǔ)器制備方法結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種分離柵快閃存儲(chǔ)器的制備方法流程示意圖；

圖3a～圖3b為本發(fā)明一種分離柵快閃存儲(chǔ)器制備方法結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖2所示，本發(fā)明提供了一種分離柵快閃存儲(chǔ)器的制備方法，包括：

提供半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體基底上于存儲(chǔ)單元區(qū)域形成存儲(chǔ)單元堆棧，外圍電路區(qū)域形成外圍電路器件氧化物；

在半導(dǎo)體基底上覆蓋形成第一多晶硅層，并與外圍電路區(qū)域的第一多晶硅層上形成上表面與存儲(chǔ)單元堆棧上表面平齊的停止層；

在半導(dǎo)體基底上沉積覆蓋形成第二多晶硅層；

執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨，以暴露存儲(chǔ)單元堆棧上表面以及停止層上表面；

對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)域執(zhí)行預(yù)非晶化離子注入，并快速退火；

去除停止層。

以下結(jié)合附圖3a～圖3b并參照?qǐng)D1a～圖1b對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述：

首先，與現(xiàn)有技術(shù)相同，參照?qǐng)D1a，提供半導(dǎo)體基底10，在半導(dǎo)體基底上于存儲(chǔ)單元區(qū)域11形成有存儲(chǔ)單元堆棧13，外圍電路區(qū)域12形成有外圍電路器件氧化物14；然后在半導(dǎo)體基底10上覆蓋形成第一多晶硅層15，并與外圍電路區(qū)域12的第一多晶硅層15上形成上表面與存儲(chǔ)單元堆棧13上表面平齊的停止層16；接著在半導(dǎo)體基底10上沉積覆蓋形成第二多晶硅層17；

參照?qǐng)D1b，執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨，以暴露存儲(chǔ)單元堆棧13上表面以及停止層16上表面；此時(shí)，由于存儲(chǔ)單元區(qū)域11的存儲(chǔ)單元堆棧13與外圍電路區(qū)域12的外圍電路器件氧化物14存在高度差，因此，在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨后，在存儲(chǔ)單元區(qū)域11的字線區(qū)域即由第一多晶硅層殘余15’與第二多晶硅層17’殘余構(gòu)成了字線wl，在存儲(chǔ)單元區(qū)域11的擦除柵區(qū)域由第一多晶硅層殘余15’構(gòu)成了擦除柵eg；

如圖3a所示，在本發(fā)明中，基于前程形成的結(jié)構(gòu)，對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)域11執(zhí)行預(yù)非晶化離子注入(pai)，優(yōu)選的，預(yù)非晶化離子注入的元素為ge、as、sb中的一種或多種組合；預(yù)非晶化離子注入的能量為5k至40k，注入濃度為1e12至1e15；

參照?qǐng)D3b，進(jìn)一步對(duì)進(jìn)行預(yù)非晶化離子注入的前程形成的結(jié)構(gòu)執(zhí)行快速退火，并去除停止層16，優(yōu)選的，快速退火的溫度為1000℃，停止層的材質(zhì)為氧化物，通過濕法刻蝕去除停止層。

在本發(fā)明提供的分離柵快閃存儲(chǔ)器的制備方法中，由于在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨后，對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)域執(zhí)行預(yù)非晶化離子注入，由此將構(gòu)成存儲(chǔ)單元字線的第一多晶硅層殘余和第二多晶硅層殘余之間的氧化層界面破壞，因此，降低了第一多晶硅層與第二多晶硅層之間的接觸電阻，進(jìn)而提高了存儲(chǔ)單元的讀寫速度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種分離柵快閃存儲(chǔ)器的制備方法，在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨后，對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)域執(zhí)行預(yù)非晶化離子注入，由此將構(gòu)成存儲(chǔ)單元字線的第一多晶硅層殘余和第二多晶硅層殘余之間的氧化層界面破壞，因此，降低了第一多晶硅層與第二多晶硅層之間的接觸電阻，進(jìn)而提高了存儲(chǔ)單元的讀寫速度。

技術(shù)研發(fā)人員：吳永玉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.01.05
技術(shù)公布日：2017.07.14