絕緣層的形成方法、eeprom及其形成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種絕緣層的形成方法、EEPROM及其形成方法。絕緣層的形成方法包括：在形成第一絕緣層上形成第一掩模后，以第一掩模為掩模刻蝕所述第一絕緣層，在所述第一掩模和第一絕緣層內(nèi)形成第一凹槽，之后在所述第一凹槽的側(cè)壁上形成的側(cè)墻，且所述側(cè)墻露出部分位于所述第一凹槽底部的第一絕緣層；在以所述側(cè)墻為掩模去除第一凹槽底部的第一絕緣層，露出半導(dǎo)體襯底后，在露出的所述半導(dǎo)體襯底上形成第二絕緣層；之后，去除側(cè)墻，以第二絕緣層為掩模減薄第一絕緣層，至露出第一凹槽底部的半導(dǎo)體襯底，并在露出的半導(dǎo)體襯底上形成第三絕緣層。采用上述技術(shù)方案中，可在采用現(xiàn)有的光刻機(jī)條件下，進(jìn)一步縮小形成的第三絕緣層尺寸。
【專利說(shuō)明】
絕緣層的形成方法、EEPROM及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種絕緣層的形成方法、EEPROM及其形 成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展，半導(dǎo)體器件的集成度不斷增加，半導(dǎo)體器件特征尺寸 (Critical Dimension，⑶）越來(lái)越小，這對(duì)半導(dǎo)體器件制備要求不斷提高。
[0003] 為此，業(yè)界往往需要通過更新半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備，以提高半導(dǎo)體器件制造設(shè) 備精度。比如在光刻領(lǐng)域，需要提高光刻機(jī)的解析能力，以在曝光顯影工藝后，獲得尺寸更 小、精度更高的光刻膠圖案，以提高降低制的半導(dǎo)體器件的尺寸。然而，半導(dǎo)體器件制造設(shè) 備昂貴，更新半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備需花費(fèi)巨大的成本。
[0004] 尤其是對(duì)于帶電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（Electrically Erasable programmable Read-Only Memory，簡(jiǎn)稱EEPROM)，相比于普通的閃存存儲(chǔ)器（Flash Memory)EEPR0M的隧 穿層尺寸較小。因而EPROM制備工藝中，制備小尺寸的隧穿層一直是EEPROM制備工藝的難 點(diǎn)，相比于常規(guī)的Flash存儲(chǔ)器制備設(shè)備要求，EEPROM存儲(chǔ)器的制造設(shè)備精度要求更高。
[0005] 半導(dǎo)體器件特征尺寸（Critical Dimension，⑶）不斷減小，給EEPROM制備工藝提 出新的挑戰(zhàn)，不斷改進(jìn)EEPROM的制造設(shè)備，無(wú)疑會(huì)增加生產(chǎn)成本，增加了產(chǎn)業(yè)發(fā)展負(fù)擔(dān)。
[0006] 為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員嘗試通過改進(jìn)EEPROM的制備工藝，以進(jìn)一步減小EEPROM的 隧穿層尺寸同時(shí)，降低EEPROM的制造工藝成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明解決的問題是提供一種絕緣層的形成方法、EEPROM及其形成方法，采用所 述絕緣層的形成方法可以在突破光刻機(jī)等半導(dǎo)體制造設(shè)備的解析能力限制，獲取尺寸更小 的絕緣層，并以所述絕緣層作為隧穿層以制得尺寸更小的EEPROM。
[0008] 為解決上述問題，本發(fā)明提供的絕緣層的形成方法包括：
[0009] 提供半導(dǎo)體襯底；
[0010] 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一絕緣層；
[0011] 在所述第一絕緣層上形成第一掩模，以所述第一掩模為掩?？涛g所述第一絕緣層 以去除部分厚度的所述第一絕緣層，在所述第一絕緣層和所述第一掩模內(nèi)形成第一凹槽；
[0012] 在所述第一凹槽的側(cè)壁上形成側(cè)墻；
[0013] 以所述第一掩模和側(cè)墻為掩模，去除所述第一凹槽底部的第一絕緣層，以露出所 述半導(dǎo)體襯底；
[0014] 在所述第一掩模和側(cè)墻露出的半導(dǎo)體襯底上形成第二絕緣層；
[0015] 去除所述側(cè)墻，露出第一凹槽底部的第一絕緣層；
[0016] 以所述第二絕緣層為掩模，減薄所述第一絕緣層至露出第一凹槽底部的所述半導(dǎo) 體襯底；
[0017] 在露出的半導(dǎo)體襯底表面形成第三絕緣層。
[0018] 可選地，減薄所述第一絕緣層至露出第一凹槽底部的所述半導(dǎo)體襯底的步驟包 括：進(jìn)行第一濕法刻蝕工藝，以減薄所述第一絕緣層至露出第一凹槽底部的所述半導(dǎo)體襯 底，且至少保留部分厚度的所述第二絕緣層。
[0019] 可選地，所述第一絕緣層的材料為氧化硅，所述第二絕緣層的材料為氧化硅，形成 第二絕緣層的步驟包括：使所述第二絕緣層的厚度大于所述側(cè)墻下方的第一絕緣層的厚 度。
[0020] 可選地，所述第二絕緣層的形成方法為熱氧化工藝，所述熱氧化工藝的溫度為 850 ~950 °C。
[0021] 可選地，所述第一絕緣層的材料為氧化硅，所述第一濕法刻蝕工藝包括：采用稀釋 的氫氟酸溶液作為濕法刻蝕劑。
[0022] 可選地，所述稀釋的氫氟酸溶液中，氫氟酸與水的體積比小于或等于1:60,溫度為 22 ~24Γ。
[0023] 可選地，去除部分厚度的所述第一絕緣層，在所述第一絕緣層和所述第一掩模內(nèi) 形成第一凹槽的步驟包括：使所述第一凹槽底部剩余的第一絕緣層的厚度為QCMOOAp
[0024] 可選地，以所述第一掩模和側(cè)墻為掩模，去除所述第一凹槽底部的第一絕緣層，以 露出所述半導(dǎo)體襯底的步驟包括：進(jìn)行第二濕法刻蝕工藝以去除所述側(cè)墻下方的第一絕緣 層。
[0025] 可選地，所述第一絕緣層的材料為氧化硅，所述第二濕法刻蝕工藝包括：采用稀釋 的氫氟酸溶液作為濕法刻蝕劑。
[0026] 可選地，所述稀釋的氫氟酸溶液中，氫氟酸與水的體積比小于或等于1:60。
[0027] 可選地，所述側(cè)墻的材料為氮化硅，去除所述側(cè)墻的步驟包括：進(jìn)行第三濕法刻蝕 工藝去除所述側(cè)墻。
[0028] 可選地，所述第三濕法刻蝕工藝以磷酸溶液作為濕法刻蝕劑。
[0029] 可選地，形成側(cè)墻的步驟包括：使所述側(cè)墻厚度為80~90nm。
[0030] 可選地，所述第三絕緣層的形成方法為熱氧化工藝，所述熱氧化工藝的溫度為 850 ~950 °C。
[0031] 可選地，在所述第一凹槽的側(cè)壁上形成側(cè)墻的步驟包括：
[0032] 在所述第一掩模上形成第二掩模，且所述第二掩模保型覆蓋在所述第一掩模上；
[0033] 采用無(wú)掩模自對(duì)準(zhǔn)刻蝕工藝刻蝕所述第二掩模，以形成所述側(cè)墻。
[0034] 可選地，在形成所述側(cè)墻后，以所述第一掩模和側(cè)墻為掩模，去除所述第一凹槽底 部的第一絕緣層前，所述絕緣層的形成方法還包括：以所述第一掩模和側(cè)墻為掩模，去除所 述第一凹槽底部部分厚度的第一絕緣層，且剩余的第一絕緣層的厚度大于或等f(wàn) 60A。
[0035] 本發(fā)明還提供了一種EEPR0M的形成方法，包括：
[0036] 采用上述的絕緣層的形成方法形成第三絕緣層，且以所述第三絕緣層作為隧穿 層；
[0037] 在所述半導(dǎo)體襯底上形成浮柵層，所述浮柵層覆蓋至少一個(gè)所述第三絕緣層；
[0038] 在所述浮柵層上形成控制柵層。
[0039] 此外，本發(fā)明又提供了一種通過上述的EEPR0M的形成方法形成的EEPROM。
[0040] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0041] 本發(fā)明絕緣層的形成方法中，在形成第一絕緣層上形成第一掩模后，以第一掩模 為掩模刻蝕所述第一絕緣層，在所述第一掩模和第一絕緣層內(nèi)形成第一凹槽，之后在所述 第一凹槽的側(cè)壁上形成的側(cè)墻，且所述側(cè)墻露出部分位于所述第一凹槽底部的第一絕緣 層；在以所述側(cè)墻為掩模去除第一凹槽底部的第一絕緣層，露出半導(dǎo)體襯底后，在露出的所 述半導(dǎo)體襯底上形成第二絕緣層；之后，去除側(cè)墻，以第二絕緣層為掩模減薄第一絕緣層， 至露出第一凹槽底部的半導(dǎo)體襯底，并在露出的半導(dǎo)體襯底上形成第三絕緣層。在上述技 術(shù)方案中，由光刻機(jī)確定第一掩模的第一凹槽尺寸后，由第一凹槽側(cè)壁的側(cè)墻的尺寸定義 所述第三絕緣層的尺寸，其中，在形成所述第一凹槽后，所述側(cè)墻的尺寸不再受限于光刻機(jī) 的最小尺寸精度限定，從而在采用現(xiàn)有的光刻機(jī)的條件下，進(jìn)一步縮小形成的第三絕緣層 尺寸。
[0042] 在EEPR0M的形成方法中，以采用上述絕緣層的形成方法所形成的第三絕緣層作 為EEPR0M的隧穿層?；谒龅谌^緣層不再受限于光刻機(jī)最小尺寸限定，從而可在采用 現(xiàn)有的光刻機(jī)的條件下，進(jìn)一步縮小形成的第三絕緣層尺寸，進(jìn)而縮小形成的EEPR0M的尺 寸。
【附圖說(shuō)明】
[0043] 圖1~圖12是本發(fā)明絕緣層的形成方法一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 如【背景技術(shù)】所述，隨著半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展，半導(dǎo)體器件的集成度不斷增加，半導(dǎo)體器 件特征尺寸越來(lái)越小，為了降低半導(dǎo)體器件的尺寸，往往需要采用解析能力更強(qiáng)的光刻機(jī) 等設(shè)備。但光刻機(jī)等半導(dǎo)體器件制造設(shè)備昂貴，更換光刻機(jī)設(shè)備大大增加工藝成本。
[0045] 如何采用現(xiàn)有的光刻機(jī)設(shè)備條件下，減小半導(dǎo)體器件制備工藝中各步驟中形成的 半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)尺寸，如進(jìn)一步減小EEPR0M的隧穿層尺寸，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需攻克 的難點(diǎn)。
[0046] 為此，本發(fā)明提供了一種絕緣層的形成方法、EEPR0M及其形成方法。
[0047] 所述絕緣層的形成方法包括：提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一絕 緣層后，在所述第一絕緣層上形成第一掩模，再以所述第一掩模為掩?？涛g所述第一絕緣 層以去除部分厚度的所述第一絕緣層，在所述第一掩模和所述第一絕緣層內(nèi)形成第一凹 槽；；
[0048] 在所述第一凹槽的側(cè)壁上形成側(cè)墻；之后，再以所述第一掩模和側(cè)墻為掩模，去除 所述第一凹槽底部的第一絕緣層，以露出所述半導(dǎo)體襯底后，再于露出的半導(dǎo)體襯底上形 成第二絕緣層；
[0049] 之后，去除所述側(cè)墻，露出所第一凹槽底部的第一絕緣層，并減薄所述第一絕緣層 至露出第一凹槽底部的出所述半導(dǎo)體襯底，在露出的所述半導(dǎo)體襯底表面形成第三絕緣 層。
[0050] 在上述絕緣層的形成方法中，由光刻機(jī)確定第一凹槽的尺寸后，由第一凹槽側(cè)壁 的側(cè)墻的尺寸定義所述第三絕緣層的尺寸，其中，在形成所述第一凹槽后，所述側(cè)墻的尺寸 不再受限于光刻機(jī)的最小尺寸精度限定，從而采用現(xiàn)有的光刻機(jī)條件下，進(jìn)一步縮小形成 的第三絕緣層尺寸；在EEPROM的形成方法中，以所述第三絕緣層作為EEPROM的隧穿層，使 所述EEPROM的隧穿層尺寸不再受限于光刻機(jī)最小尺寸限定，從而可在采用現(xiàn)有的光刻機(jī) 的條件下，進(jìn)一步縮小EEPROM隧穿層尺寸，進(jìn)而縮小EEPROM的尺寸。
[0051] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖以EEPROM 的形成方法為實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0052] 圖1~圖12是本發(fā)明EPPR0M的形成方法一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053] 本實(shí)施例提供的絕緣層的形成方法包括：
[0054] 先參考圖1，提供半導(dǎo)體襯底10。
[0055] 本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底10為娃襯底。
[0056] 但除本實(shí)施例外的其他實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底還可以是硅鍺襯底、碳化硅襯 底、絕緣體上硅（SOI)襯底、絕緣體上鍺（G0I)襯底、玻璃襯底或其他III-V族化合物襯底。
[0057] 此外，所述半導(dǎo)體襯底10還可包括晶體管以及互連結(jié)構(gòu)等半導(dǎo)體元件，所述半導(dǎo) 體襯底的結(jié)構(gòu)并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0058] 在所述半導(dǎo)體襯底10上形成第一絕緣層11。
[0059] 可選地，所述第一絕緣層11為氧化硅層，形成工藝可選為熱氧化工藝。
[0060] 可選地，本實(shí)施例中，所述第一絕緣層11的厚度為40~50納米（nm)，進(jìn)一步可選 地為45納米左右。
[0061] 本實(shí)施例中，形成所述第一絕緣層11的熱氧化工藝參數(shù)包括：控制溫度為850~ 950°C，進(jìn)一步可選地為900°C左右；持續(xù)時(shí)間為10~11小時(shí)，可選為10小時(shí)左右。
[0062] 在上述溫度條件下，可提高所述第一絕緣層11的形成效率同時(shí)，降低高溫對(duì)于所 述半導(dǎo)體襯底10結(jié)構(gòu)損傷。
[0063] 結(jié)合參考圖1和圖2,在所述第一絕緣層11上形成第一掩模121。
[0064] 本實(shí)施例中，所述第一掩模121的形成工藝包括：
[0065] 先參考圖1，在所述第一絕緣層11上形成第一掩模材料層12,之后在所述第一掩 模材料層12上形成抗反射層13 ;之后在所述抗反射層13上形成光刻膠層（圖中未顯示）， 并采用光刻機(jī)等設(shè)備進(jìn)行曝光顯影等步驟后，由所述光刻膠層形成光刻膠掩模14。
[0066] 可選地，所述抗反射層13為電介質(zhì)抗反射涂層（Dielectric Anti-Reflect Coating，簡(jiǎn)稱DARC)，進(jìn)一步可選地，所述DARC層的材料為含氧的氮化娃（SiON)。
[0067] 本實(shí)施例中，所述第一掩模材料層12的材料為氮化硅（SiN)，形成方法可選為化 學(xué)氣相沉積（Chemical Vapor Deposition，簡(jiǎn)稱CVD)。但在除本實(shí)施例外的其他實(shí)施例 中，所述第一掩模材料層12還可以是采用其他工藝形成的氮化硅或是其他材料，本發(fā)明對(duì) 所述第一掩模材料層12不做限定。
[0068] 接著參考圖2,以所述光刻膠掩模14為掩?？涛g所述抗反射層13和第一掩模材料 層12,刻蝕后的所述第一掩模材料層12和抗反射層13組成所述第一掩模121，所述第一掩 模121包括第一開口 151。所述第一開口 151露出部分所述第一絕緣層11。
[0069] 本實(shí)施例中，在刻蝕所述抗反射層13和掩模材料層12過程中，所述光刻膠掩模14 被去除。
[0070] 本實(shí)施例中，所述第一開口 151的寬度D1為450nm。
[0071] 刻蝕所述抗反射層13和掩模材料層12的工藝為本領(lǐng)域成熟工藝，在此不再贅述。
[0072] 值得注意的是，本實(shí)施例中，所述抗反射層13可有效減小曝光顯影工藝中，所述 光刻膠層內(nèi)的光線反射、折射等現(xiàn)象，從而提高形成的光刻膠掩模的精度。但在其他實(shí)施例 中，可直接在所述第一掩模材料層12上形成光刻膠掩模，之后以所述光刻膠掩模為掩?？?蝕所述第一掩模材料層12,并以刻蝕后的第一掩模材料層12作為第一掩模121。是否形成 所述抗反射層13并不影響本發(fā)明的目的實(shí)現(xiàn)。
[0073] 再結(jié)合參考圖3,在形成所述第一掩模121后，以所述第一掩模121為掩模，沿著所 述第一開口 151，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述第一絕緣層11以去除部分厚度的所述第一絕 緣層11，從而在所述第一掩模121和所述第一絕緣層11內(nèi)形成第一凹槽111。所述采用干 法刻蝕工藝刻蝕所述第一絕緣層11的工藝為本領(lǐng)域成熟工藝，在此不再贅述。
[0074] 本實(shí)施例中，在所述第一凹槽111底部，剩余部分的第一絕緣層11的厚度為 90~丨〇αΑ。所述第一凹槽111底部剩余的第一絕緣層11的厚度根據(jù)后續(xù)形成的EEPR0M的 具體結(jié)構(gòu)確定，本發(fā)明對(duì)此不做具體限定。
[0075] 之后，參考圖4和圖5,在所述第一凹槽111的側(cè)壁上形成側(cè)墻161，且所述側(cè)墻 161露出部分位于所述第一凹槽111底部的第一絕緣層11。
[0076] 本實(shí)施例中，所述側(cè)墻161的形成步驟包括：
[0077] 先參考圖4,在刻蝕后的抗反射層13上形成第二掩模16。
[0078] 本實(shí)施例中，所述第二掩模16的材料為氮化硅，且所述第二掩模16保型覆蓋在所 述抗反射層13上。
[0079] 可選地，所述第二掩模16的形成工藝為CVD。
[0080] 再參考圖5,刻蝕所述第二掩模16,在所述第一凹槽111的側(cè)壁上形成側(cè)墻161。
[0081] 本實(shí)施例中，所述側(cè)墻161位于所述第一凹槽111側(cè)壁上，且覆蓋部分所述第一凹 槽111底部的第一絕緣層11。
[0082] 本實(shí)施例中，刻蝕所述第二掩模16的步驟包括，采用無(wú)掩模自對(duì)準(zhǔn)刻蝕工藝刻蝕 所述第二掩模，以形成所述側(cè)墻161 ;且通過調(diào)整所述自對(duì)準(zhǔn)刻蝕工藝的刻蝕氣體流量、刻 蝕時(shí)間等參數(shù)調(diào)整所述側(cè)墻161的厚度等參數(shù)。
[0083] 本實(shí)施例中，所述側(cè)墻161的厚度D2為90nm。
[0084] 刻蝕所述第二掩模16的工藝為本領(lǐng)域成熟工藝，在此不再贅述。
[0085] 參考圖6,本實(shí)施例中，可選地，在形成所述側(cè)墻161后，以所述第一掩模121和側(cè) 墻161為掩模，繼續(xù)刻蝕所述第一凹槽111底部露出的部分第一絕緣層11，以進(jìn)一步去除部 分厚度的所述第一絕緣層11。從而為后續(xù)去除所述第一凹槽111露出的第一絕緣層11做 準(zhǔn)備，降低去除所述第一凹槽111露出第一絕緣層11的難度。
[0086] 本實(shí)施例中，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述第一絕緣層11，所述干法刻蝕工藝為本 領(lǐng)域成熟工藝，在此不再贅述。
[0087] 在以所述第一掩模121和側(cè)墻161為掩模，繼續(xù)刻蝕所述第一凹槽111底部露出 的部分第一絕緣層11步驟中，若剩余的第一絕緣層11厚度過小，會(huì)損傷所述第一絕緣層11 下方的半導(dǎo)體襯底10。
[0088] 繼續(xù)參考圖6,可選地，在以所述第一掩模121和側(cè)墻161為掩?？涛g所述第一絕 緣層11后，所述第一凹槽111內(nèi)，剩余的露出的第一絕緣層116的厚度大于或等于60 A， 進(jìn)一步可選地，剩余的露出的第一絕緣層11的厚度為60人左右，以降低后續(xù)去除所述第 一凹槽111露出的第一絕緣層11的難度。
[0089] 接著參考圖7,去除所述第一凹槽111底部露出的第一絕緣層11，以露出所述半導(dǎo) 體襯底10。
[0090] 本實(shí)施例中，去除所述第一凹槽111露出的第一絕緣層11的步驟包括：進(jìn)行第二 濕法刻蝕工藝去除所述第一凹槽111露出的第一絕緣層11。
[0091] 可選地，本實(shí)施例中，所述第二濕法刻蝕工藝包括，采用稀釋的氫氟酸溶液作為濕 法刻蝕劑以去除所述第一凹槽111露出的第一絕緣層11。
[0092] 在上述濕法刻蝕工藝中，若稀釋的氫氟酸的濃度過大，會(huì)損傷所述半導(dǎo)體襯底10 上的其他結(jié)構(gòu)，尤其是造成所述側(cè)墻161下方的第一絕緣層11損傷。
[0093] 本實(shí)施例中，所述稀釋的氫氟酸溶液中，氫氟酸與水的體積比小于或等于1:60。
[0094] 進(jìn)一步可選地，所述第二濕法刻蝕工藝中，所采用的濕法刻蝕劑的溫度為22~ 24°C，更進(jìn)一步可選地為23°C。
[0095] 在上述第二濕法刻蝕工藝中，持續(xù)進(jìn)行濕法刻蝕1~3分鐘（min)，可選地，進(jìn)行 2min左右，以去除所述第一凹槽111露出的第一絕緣層11，同時(shí)減小所述側(cè)墻161下方的 第一絕緣層11損傷。
[0096] 再參考圖8,在露出的所述半導(dǎo)體襯底10上形成第二絕緣層112,即在所述第一凹 槽111底部露出的半導(dǎo)體襯底10上形成第二絕緣層112。所述第二絕緣層112用于形成 EEPR0M浮柵的柵介質(zhì)層。
[0097] 本實(shí)施例中，所述第二絕緣層112為氧化硅層，可選地，所述第二絕緣層112的形 成工藝為熱氧化工藝。
[0098] 本實(shí)施例中，所述第二絕緣層112的厚度大于所述側(cè)墻161下方的第一絕緣層 11的厚度?？蛇x地，所述第二絕緣層112的厚度為30~35nm，進(jìn)一步可選地，所述第二 絕緣層112的厚度為32nm左右，形成所述第二絕緣層112的熱氧化工藝的溫度為850~ 1000°C (優(yōu)選為900°C )，熱氧化工藝時(shí)間持續(xù)7~9小時(shí)（優(yōu)選為8小時(shí)左右）。
[0099] 之后參考圖8~圖10,減薄所述第一絕緣層11，至露出所述第一凹槽111底部的 所述半導(dǎo)體襯底10。
[0100] 本實(shí)施例中，減薄所述第一絕緣層11的步驟包括：
[0101] 先結(jié)合參考圖8和圖9,去除所述第一絕緣層11上的側(cè)墻161。
[0102] 本實(shí)施例中，去除所述側(cè)墻161的步驟包括：進(jìn)行第三濕法刻蝕工藝去除所述側(cè) 墻 161。
[0103] 本實(shí)施例中，所述側(cè)墻161的材料為氮化硅，所述第三濕法刻蝕工藝可選為采用 磷酸溶液作為濕法刻蝕劑。
[0104] 進(jìn)一步可選地，所述第三濕法刻蝕工藝采用的濕法刻蝕劑的溫度為90~ 105°C (優(yōu)選地溫度為100°C左右），濕法刻蝕的持續(xù)時(shí)間為1. 8~2. 2小時(shí)（優(yōu)選地，為2 小時(shí)左右）。
[0105] 本實(shí)施例中，所述第三濕法刻蝕工藝采用的磷酸溶液中，磷酸與水的體積比為 1000:1 左右。
[0106] 本實(shí)施例中，所述第一掩模121中的第一掩模材料層12的材料為氮化娃、抗反射 層13的材料為含氧的氮化硅，進(jìn)行第三濕法刻蝕工藝以去除所述側(cè)墻161的同時(shí)，去除所 述第一掩模121露出所述第一絕緣層11。
[0107] 此外，本實(shí)施例中，在形成所述第一掩模121后，形成側(cè)墻161前，已去除了部分厚 度的位于所述第一開口 151底部的第一絕緣層11，在所述第一掩模121和第一絕緣層11內(nèi) 形成第一凹槽111 (參考圖3~圖8);且所述第二絕緣層112的厚度大于位于側(cè)墻161下 方的第一絕緣層11的厚度，所以位于所述側(cè)墻161下方的第一絕緣層11的厚度小于第一 側(cè)墻161周邊的第一絕緣層11和第二絕緣層112的厚度。在去除所述側(cè)墻161后，在所述 第一絕緣層11和第二絕緣層112之間形成第二凹槽17。
[0108] 接著，參考圖10,進(jìn)行第一濕法刻蝕工藝，以減薄所述第一絕緣層11，至去除所述 第一凹槽111 (參考圖3~圖8)底部的第一絕緣層11 ( 即，去除所述第二凹槽17底部的第 一絕緣層），至露出所述半導(dǎo)體襯底10,在剩余的所述第一絕緣層113以及第二絕緣層112 之間形成第三凹槽171。
[0109] 可選地，所述第一濕法刻蝕工藝采用稀釋的氫氟酸溶液作為濕法刻蝕劑，以去除 所述第二凹槽17底部的第一絕緣層，進(jìn)一步可選地，所述稀釋的氫氟酸溶液中，氫氟酸與 水的體積比小于或等于1:60,溫度為22~24°C (優(yōu)選為23°C左右）。
[0110] 在去除所述第二凹槽17底部的第一絕緣層11同時(shí)，會(huì)去除部分厚度的第二絕緣 層112和位于所述第二凹槽17周邊的第一絕緣層。本實(shí)施例中，去除所述第二凹槽17底 部的第一絕緣層11同時(shí)，通過控制所述第一濕法刻蝕時(shí)間，以保留部分厚度的第二絕緣層 112以及位于所述第二凹槽17周邊的第一絕緣層。
[0111] 本實(shí)施例中，所述第二凹槽17內(nèi)（即側(cè)墻下方）的第一絕緣層11的厚度為 9:0~1:0〇/\，所述第一濕法刻蝕時(shí)間持續(xù)2min左右。
[0112] 本實(shí)施例中，在所述第一濕法刻蝕工藝后，剩余的第二絕緣層115的厚度為22nm 左右，位于所述第三凹槽171周邊剩余的第一絕緣層113的厚度為44nm左右。剩余的第二 絕緣層115和第一絕緣層113用以形成EEPR0M的柵介質(zhì)層。
[0113] 結(jié)合參考圖11，形成所述第三凹槽171，露出所述半導(dǎo)體襯底10后，在露出的半導(dǎo) 體襯底10的表面，形成第三絕緣層114,即在所述第三凹槽171內(nèi)形成第三絕緣層114。所 述第三絕緣層114用于形成EEPR0M的隧穿層。
[0114] 本實(shí)施例中，所述第三絕緣層114的材料為氧化硅，形成方法可選為熱氧化工藝， 所述熱氧化工藝的溫度為850~950°C之間，進(jìn)一步可選的為900°C左右。
[0115] 本實(shí)施例中，所述第三絕緣層114的厚度為77~83 A,進(jìn)一步可選為80 A左右； 形成所述第三絕緣層114的熱氧化工藝的時(shí)間持續(xù)為1. 8~2. 2小時(shí)，進(jìn)一步可選為2小 時(shí)左右。
[0116] 本實(shí)施例中，所述第三絕緣層114的寬度取決于所述側(cè)墻161的寬度。在所述側(cè) 墻161的形成工藝中，由所述光刻設(shè)備確定所述第一掩模121內(nèi)的第一開口 151的尺寸后， 以所述第一掩模121為掩?？涛g所述第一絕緣層11，在所述第一掩模121和第一絕緣層11 內(nèi)形成第一凹槽111 ;再于所述第一掩模121上形成第二掩模并刻蝕所述第二掩模，在所述 第一凹槽111側(cè)壁上形成所述側(cè)墻161，并以所述側(cè)墻161尺寸定義后續(xù)形成的第三絕緣層 尺寸。上述技術(shù)方案中，所述側(cè)墻161尺寸不再受限于光刻機(jī)解析能力，即，使得第三絕緣 層114的尺寸不再受限于光刻機(jī)的解析能力，使得所述側(cè)墻161的尺寸精度可突破光刻設(shè) 備的解析能力極限，即在現(xiàn)有光刻機(jī)條件下，突破光刻機(jī)的最小尺寸精度限定等解析能力 限制獲取更小尺寸的側(cè)墻161，從而獲得更小尺寸的第三絕緣層114。
[0117] 再結(jié)合參考圖12,本實(shí)施例中，在形成所述第三絕緣層114后，在所述半導(dǎo)體襯底 10上形成浮柵層18,所述浮柵層18至少覆蓋一個(gè)所述第三絕緣層114。
[0118] 本實(shí)施例中，所述浮柵層18覆蓋一個(gè)所述第三絕緣層114,以及部分所述第二絕 緣層115和部分剩余的第一絕緣層113。
[0119] 之后，再于所述浮柵層18上形成控制柵層等結(jié)構(gòu)，從而形成EEPR0M。形成浮柵層 18,以及后續(xù)的形成控制柵層等工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。
[0120] 本實(shí)施例中，在現(xiàn)有的光刻機(jī)等設(shè)備下，可通過上述技術(shù)方案可獲取突破光刻機(jī) 解析能力極限，進(jìn)一步縮小形成的第三絕緣層（即隧穿層）的尺寸，進(jìn)而縮小形成的EEPR0M 的尺寸。
[0121] 此外，本發(fā)明還提供了一種采用上述實(shí)施例EEPR0M的形成方法形成的EEPR0M。
[0122] 相比于現(xiàn)有技術(shù)形成的EEPR0M，采用本發(fā)明可獲取隧穿層尺寸更小的EEPR0M，從 而可相應(yīng)地減小EEPR0M的尺寸。
[0123] 雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。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)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所 限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種絕緣層的形成方法，其特征在于，包括： 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一絕緣層； 在所述第一絕緣層上形成第一掩模，W所述第一掩模為掩模刻蝕所述第一絕緣層W去 除部分厚度的所述第一絕緣層，在所述第一絕緣層和所述第一掩模內(nèi)形成第一凹槽； 在所述第一凹槽的側(cè)壁上形成側(cè)墻； W所述第一掩模和側(cè)墻為掩模，去除所述第一凹槽底部的第一絕緣層，W露出所述半 導(dǎo)體襯底； 在所述第一掩模和側(cè)墻露出的半導(dǎo)體襯底上形成第二絕緣層； 去除所述側(cè)墻，露出第一凹槽底部的第一絕緣層； W所述第二絕緣層為掩模，減薄所述第一絕緣層至露出第一凹槽底部的所述半導(dǎo)體襯 底； 在露出的半導(dǎo)體襯底表面形成第=絕緣層。2. 如權(quán)利要求1所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，減薄所述第一絕緣層至露出 第一凹槽底部的所述半導(dǎo)體襯底的步驟包括：進(jìn)行第一濕法刻蝕工藝，W減薄所述第一絕 緣層至露出第一凹槽底部的所述半導(dǎo)體襯底，且至少保留部分厚度的所述第二絕緣層。3. 如權(quán)利要求2所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，所述第一絕緣層的材料為氧 化娃，所述第二絕緣層的材料為氧化娃，形成第二絕緣層的步驟包括：使所述第二絕緣層的 厚度大于所述側(cè)墻下方的第一絕緣層的厚度。4. 如權(quán)利要求3所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，所述第二絕緣層的形成方法 為熱氧化工藝，所述熱氧化工藝的溫度為850~950°C。5. 如權(quán)利要求2所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，所述第一絕緣層的材料為氧 化娃，所述第一濕法刻蝕工藝包括：采用稀釋的氨氣酸溶液作為濕法刻蝕劑。6. 如權(quán)利要求5所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，所述稀釋的氨氣酸溶液中，氨 氣酸與水的體積比小于或等于1:60,溫度為22~24°C。7. 如權(quán)利要求1所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，去除部分厚度的所述第一絕 緣層，在所述第一絕緣層和所述第一掩模內(nèi)形成第一凹槽的步驟包括：使所述第一凹槽底 部剩余的第一絕緣層的厚度為90~_ 1OOA。8. 如權(quán)利要求1所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，W所述第一掩模和側(cè)墻為掩 模，去除所述第一凹槽底部的第一絕緣層，W露出所述半導(dǎo)體襯底的步驟包括：進(jìn)行第二濕 法刻蝕工藝W去除所述側(cè)墻下方的第一絕緣層。9. 如權(quán)利要求8所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，所述第一絕緣層為的材料氧 化娃，所述第二濕法刻蝕工藝包括：采用稀釋的氨氣酸溶液作為濕法刻蝕劑。10. 如權(quán)利要求9所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，所述稀釋的氨氣酸溶液中， 氨氣酸與水的體積比小于或等于1:60。11. 如權(quán)利要求1所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，所述側(cè)墻的材料為氮化娃， 去除所述側(cè)墻的步驟包括：進(jìn)行第=濕法刻蝕工藝去除所述側(cè)墻。12. 如權(quán)利要求11所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，所述第=濕法刻蝕工藝W 憐酸溶液作為濕法刻蝕劑。13. 如權(quán)利要求1所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，形成側(cè)墻的步驟包括：使所 述側(cè)墻厚度為80~90皿。14. 如權(quán)利要求1所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，所述第=絕緣層的形成方法 為熱氧化工藝，所述熱氧化工藝的溫度為850~950°C。15. 如權(quán)利要求1所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，在所述第一凹槽的側(cè)壁上形 成側(cè)墻的步驟包括： 在所述第一掩模上形成第二掩模，且所述第二掩模保型覆蓋在所述第一掩模上； 采用無(wú)掩模自對(duì)準(zhǔn)刻蝕工藝刻蝕所述第二掩模，W形成所述側(cè)墻。16. 如權(quán)利要求15所述的絕緣層的形成方法，其特征在于，在形成所述側(cè)墻后，W所述 第一掩模和側(cè)墻為掩模，去除所述第一凹槽底部的第一絕緣層前，所述絕緣層的形成方法 還包括：W所述第一掩模和側(cè)墻為掩模，去除所述第一凹槽底部部分厚度的第一絕緣層，且 剩余的第一絕緣層的厚度大于或等于60A。17. -種邸PROM的形成方法，其特征在于，包括： 采用權(quán)利要求1~16任一項(xiàng)所述的絕緣層的形成方法形成第=絕緣層，且W所述第= 絕緣層作為隧穿層； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成浮柵層，所述浮柵層覆蓋至少一個(gè)所述第=絕緣層； 在所述浮柵層上形成控制柵層。18. -種通過權(quán)利要求17所述的邸PROM的形成方法形成的邸PROM。
【文檔編號(hào)】H01L21/31GK105990128SQ201510100632
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月6日
【發(fā)明人】黃鵬, 施平
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司