專利名稱：一種氧化物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造中的蝕刻方法，特別是涉及一種用于堆疊式柵 極閃存工藝的氧化物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的堆疊式柵極閃存工藝中(如圖1和圖2所示)，堆疊式柵極 閃存的制造順序是第一步，提供一襯底，該襯底上有溝槽；第二步，在 襯底上依次形成穿隧氧化層(tunnel oxide)、浮置柵極層(floating gate)P0、 柵間介電層例如陣列氧化物-氮化物-氧化物(ONO);第三步，形成導(dǎo)體 層，并對(duì)該導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，首先蝕刻閃存單元的單元柵極(cellgate)， 而后蝕刻邏輯柵極(logic gate)。由于PO的側(cè)壁與頂部氧化物-氮化物-氧 化物厚度的差異，使得單元柵極蝕刻時(shí)P0側(cè)壁上的氧化物-氮化物-氧化 物無法徹底蝕刻干凈(殘余的氧化物-氮化物-氧化物稱之為氧化物-氮化物 -氧化物圍籬(fence),如圖2所示)，從而造成Pl或P0沿著氧化物-氮化 物-氧化物圍籬底部也有殘余，嚴(yán)重時(shí)PI或PO殘余就會(huì)使單元柵極(cell gate,簡(jiǎn)稱CG)12與單元柵極13之間或單元柵極12與選擇柵極(sdect gate,簡(jiǎn)稱SG)ll或單元柵極13與選擇柵極14之間發(fā)生短路(bridge)。 電性上看，閃存裝置無法正常編程或擦除；合格率測(cè)試時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量的 整體擦除(mass erase)或基板檢測(cè)失敗(check board fail)現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上傳統(tǒng)工藝中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種氧化物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法，通過更改陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻光罩圖形的定義及陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻方式，在不增加額外光罩層的條件下，將氧化物-氮化物-氧化物圍籬及多晶體殘余徹 底去除，從而顯著改善合格率。
本發(fā)明的上述目的及其它目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的: 一種氧化 物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法，包括
第一步，提供一襯底，該襯底上有溝槽；
第二步，在襯底上依次形成穿隧氧化層，浮置柵極層，氧化物-氮化 物-氧化物層；
第三步，形成導(dǎo)體層，并對(duì)該導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，利用光罩首先蝕刻單 元柵極，而后蝕刻邏輯柵極；
在第三步中，上述光罩的圖形為在外圍電路區(qū)域全部打開，并且閃存 單元中氧化物-氮化物-氧化物不起作用的部分也打開。
作為優(yōu)選，把閃存單元中的單元柵極的光罩尺寸每邊放大到預(yù)定尺寸。
作為優(yōu)選，陣列氧化物-氮化物-氧化物的蝕刻方式為濕式蝕刻。
本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比，優(yōu)勢(shì)如下
首先，傳統(tǒng)的堆疊式柵極閃存工藝中，陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕
刻光罩會(huì)把閃存單元以外的外圍電路(periphery circuit)區(qū)域全部打開(即 光罩上的periphery區(qū)域?yàn)閏lear),而閃存單元(flash cell)中的氧化物-氮化物-氧化物全部保留(即光罩上閃存單元區(qū)域?yàn)榘?dark))，實(shí)際上 閃存單元中氧化物-氮化物-氧化物只對(duì)CG裝置才真正起作用，而SG裝 置是只用P0作柵極的，氧化物-氮化物-氧化物對(duì)SG并不起作用。本發(fā)明 通過改變陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻光罩圖形的定義，即陣列氧化物 -氮化物-氧化物蝕刻光罩除了把外圍電路區(qū)域全部打開外，還會(huì)把閃存單 元中氧化物-氮化物-氧化物不起作用的部分也打開，打開的范圍在蝕刻前 便已確定。同時(shí)，本發(fā)明還考慮到工藝漂移(process shift)的問題，把 閃存單元的單元柵極的光罩尺寸放大，這樣以來，閃存單元中容易形成氧 化物-氮化物-氧化物圍籬的氧化物-氮化物-氧化物在陣列一一氧化物-氮化物-氧化物蝕刻時(shí)就已經(jīng)被蝕刻，在后續(xù)的工藝中就不會(huì)再有氧化物-氮化物-氧化物圍籬的出現(xiàn)。
其次，在傳統(tǒng)的堆疊式柵極閃存工藝中，陣列氧化物-氮化物-氧化物的蝕刻方式都是干蝕刻，如果按照前面所述更改陣列氧化物-氮化物-氧化
物蝕刻光罩圖形的定義之后，為了把P0側(cè)壁上氧化物-氮化物-氧化物都徹底蝕刻，就必須增加陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻的過度蝕刻(overetch，簡(jiǎn)稱OE)時(shí)間，從而影響到陣列氧化物-氮化物-氧化物物蝕刻后剩余氧化層的厚度。但是陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻后剩余氧化層的厚度對(duì)后續(xù)外圍電路(peripherycircuit)的植入影響是非常關(guān)鍵的，本發(fā)明把陣列氧化物-氮化物-氧化物的蝕刻方式改為濕式蝕刻，由于濕式蝕刻中磷酸對(duì)氮化硅(SiN)和二氧化硅(Si02)的選擇比非常高，因此，利用濕式蝕刻既可以徹底去除氧化物-氮化物-氧化物，又能很好的控制剩余氧化層的厚度。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，從對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


圖1為傳統(tǒng)的堆疊式柵極閃存工藝示意圖2為圖1中沿虛線切開的剖面圖3為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種氧化物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明提供一種氧化物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法，通過更改陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻光罩圖形的定義來去除氧化物-氮化物-氧化物圍籬。首先在襯底上形成溝槽，可以利用淺溝道隔離法(STI)形成上述溝槽，定義出有源區(qū)，而后在襯底上形成穿隧氧化層(tunndoxide)、浮置柵極層(floating gate)、柵間介電層，該柵間介電層可以是氧化物-氮化物-氧化物層，而后形成導(dǎo)體層，并對(duì)該導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，首先蝕刻單元柵極，而后蝕刻邏輯柵極，其中的陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻光罩除了把外圍電路區(qū)域全部打開外，還把閃存單元中氧化物-氮化物-氧化物不起作用的部分也打開?？紤]到工藝漂移的問題，因此把CGline的光罩尺寸放大，例如CG line每邊放大0.04Pm，該尺寸在蝕刻前便已確定。如圖3所示，單元柵極32和33的雙層輪廓中，外輪廓所限定的范圍較大的區(qū)域?yàn)榉糯蠛蟮拈W存單元中的單元柵極的光罩尺寸。這樣，閃存單元中容易形成氧化物-氮化物-氧化物圍籬的區(qū)域在陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻時(shí)就被同時(shí)蝕刻，因而避免了氧化物-氮化物-氧化物圍籬的形成，在后續(xù)的工藝中就不會(huì)再有氧化物-氮化物-氧化物圍籬的出現(xiàn)，多晶體殘留的現(xiàn)象便不會(huì)發(fā)生，不會(huì)使單元柵極32與單元柵極33之間或單元柵極32與選擇柵極31或單元柵極33與選擇柵極34之間發(fā)生短路，從而提高合格率。
本發(fā)明還通過更改陣列氧化物-氮化物-氧化物的蝕刻方式進(jìn)一步達(dá)到發(fā)明目的，即把氧化物-氮化物-氧化物的蝕刻方式改為濕式蝕刻。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)顯而易見傳統(tǒng)的堆疊式柵極閃存工藝中，陣列氧化物-氮化物-氧化物的蝕刻方式都是干蝕刻，如果按照前述更改陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻光罩圖形的定義后，為了把PO側(cè)壁上的氧化物-氮化物-氧化物都徹底蝕刻，就得增加陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻的過度蝕刻(OE)時(shí)間，從而影響到陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻后剩余氧化物-氮化物-氧化物厚度。鑒于陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻后剩余氧化層的厚度對(duì)后續(xù)的外圍電路的植入影響非常關(guān)鍵，因此，本發(fā)明把陣列氧化物-氮化物-氧化物的蝕刻方式改為濕式蝕刻后，由于濕式蝕刻中磷酸對(duì)氮化硅和二氧化硅的選擇比非常高，所以，利用濕式蝕刻既可以徹底去除氧化物-氮化物-氧化物，又可以很好的控制剩余氧化層的厚度。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他實(shí)施例，在不背離本發(fā)明之精神及實(shí)質(zhì)的情況下，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種氧化物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法，包括第一步，提供一襯底，該襯底上有溝槽；第二步，在襯底上依次形成穿隧氧化層，浮置柵極層，氧化物-氮化物-氧化物層；第三步，形成導(dǎo)體層，并對(duì)該導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，利用光罩首先蝕刻單元柵極，而后蝕刻邏輯柵極；其特征在于，在第三步中，上述光罩的圖形為在外圍電路區(qū)域全部打開，并且在閃存單元中氧化物-氮化物-氧化物不起作用的部分也打開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法，其特征在于，把閃存單元中的單元柵極的光罩尺寸每邊放大到預(yù)定尺寸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氧化物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法，其特征在于，陣列氧化物-氮化物-氧化物的蝕刻方式為濕式蝕刻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氧化物-氮化物-氧化物和多晶體殘余的移除方法，包括第一步，提供一襯底，該襯底上有溝槽；第二步，在襯底上依次形成穿隧氧化層，浮置柵極層，氧化物-氮化物-氧化物層；第三步，形成導(dǎo)體層，并對(duì)該導(dǎo)體層進(jìn)行蝕刻，利用光罩首先蝕刻單元柵極，而后蝕刻邏輯柵極；在第三步中，上述光罩的圖形為在外圍電路區(qū)域全部打開，并且在閃存單元中氧化物-氮化物-氧化物不起作用的部分也打開。本發(fā)明通過更改陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻光罩圖形的定義及陣列氧化物-氮化物-氧化物蝕刻方式，在不增加額外光罩層的條件下，將氧化物-氮化物-氧化物圍籬及多晶體殘余徹底去除，從而顯著改善合格率。
文檔編號(hào)H01L21/8247GK101459143SQ200710198540
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者榮 何, 海 曾, 曾令旭, 李秋德 申請(qǐng)人:和艦科技(蘇州)有限公司