闪存器件的制备方法与流程

本申请涉及半导体制造，具体涉及一种闪存器件的制备方法。

背景技术：

1、随着半导体技术的发展，闪存作为一种非易失性存储器得到了广泛的应用。闪存在传统mos晶体管结构基础上增加了浮栅和隧穿氧化层，利用浮栅来存储电荷，从而实现了存储内容的非易失性，闪存中浮栅的制造至关重要。

2、目前在闪存器件的浮栅多晶硅的制备工艺中，在浮栅多晶硅淀积之后，通常还会使用研磨以及回刻工艺得到存储区最终的浮栅，由于研磨浮栅多晶硅的过程中，没有可作为参照的刻蚀停止层，接下来的回刻工艺会受clear ratio(需要清除的浮栅多晶硅面积占整片晶圆面积的比例)的影响，膜层均匀性非常差，经过浮栅多晶硅回刻工艺后，存储区部分区域的浮栅比其他区域的厚度符合要求的浮栅薄，导致fg1 et(字线多晶硅形成之后的字线多晶硅底端的浮栅多晶硅切断过程)工艺刻蚀到浮栅底部衬底的风险较高，对器件良率造成严重影响；进一步的，目前常规的浮栅多晶硅回刻工艺会使浮栅中引入较多的等离子体杂质，对闪存器件的电性有较大负面影响。

技术实现思路

1、本申请提供了一种闪存器件的制备方法，可以解决闪存器件的传统制备工艺造成浮栅厚度均匀性差从而影响器件良率、浮栅中引入较多的等离子体杂质从而影响器件电性等问题中的至少一个问题。

2、本申请实施例提供了一种闪存器件的制备方法，包括：

3、提供一衬底，所述衬底包含存储区和外围逻辑区，所述衬底中形成有浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构包括：位于衬底中的隔离材料层和高出所述衬底的隔离凸起部；所述存储区的衬底上形成有栅氧化层，所述外围逻辑区的衬底上形成有衬垫氧化层和硬掩膜层；

4、形成浮栅材料层，所述浮栅材料层覆盖所述存储区的所述栅氧化层和所述隔离凸起部以及所述外围逻辑区的所述硬掩膜层；

5、研磨去除第一厚度的所述浮栅材料层并停止在所述硬掩膜层表面，此时，剩余厚度的所述浮栅材料层的表面与所述硬掩膜层表面齐平；以及

6、采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述存储区的第二厚度的所述浮栅材料层，以得到所述存储区的浮栅。

7、可选的，在所述闪存器件的制备方法中，采用化学机械研磨工艺研磨去除第一厚度的所述浮栅材料层并停止在所述硬掩膜层表面。

8、可选的，在所述闪存器件的制备方法中，所述浮栅材料层的完整厚度为

9、可选的，在所述闪存器件的制备方法中，在研磨去除第一厚度的所述浮栅材料层并停止在所述硬掩膜层表面之后，以及在采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述存储区的第二厚度的所述浮栅材料层之前，所述浮栅材料层的剩余厚度为

10、可选的，在所述闪存器件的制备方法中，在采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述存储区的第二厚度的所述浮栅材料层，以得到所述存储区的浮栅之后，所述浮栅的厚度为

11、可选的，在所述闪存器件的制备方法中，在采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述存储区的第二厚度的所述浮栅材料层，以得到所述存储区的浮栅的过程中，所述湿法刻蚀工艺中使用的溶液至少包括：tmah(四甲基氢氧化铵)，工艺温度为25℃～65℃，湿法刻蚀时长为10s～20s。

12、可选的，在所述闪存器件的制备方法中，采用炉管工艺形成所述浮栅材料层。

13、可选的，在所述闪存器件的制备方法中，在炉管中采用低压化学气相沉积工艺形成所述浮栅材料层。

14、本申请技术方案，至少包括如下优点：

15、本申请以外围逻辑区的硬掩膜层作为刻蚀停止层，通过将浮栅材料层研磨至硬掩膜层表面，以硬掩膜层作为研磨工艺的厚度参照，使得剩余厚度的浮栅材料层的表面与所述硬掩膜层表面齐平，平坦化存储区的浮栅材料层，改善了存储区最终的浮栅的厚度均匀性，提高了器件的良率；进一步的，使用湿法刻蚀工艺继续回刻一定厚度的浮栅材料层，避免了传统浮栅制备工艺的干法刻蚀工艺造成的晶圆中心与边缘的应力差异，不受clearratio(需要清除的浮栅多晶硅面积占整片晶圆面积的比例)的影响，进一步改善浮栅膜层的厚度均匀性，同时避免了传统浮栅制备工艺的干法刻蚀工艺给浮栅引入等离子体杂质/离子化杂质的情况，不会对电性造成负面影响，提高了器件的电性。

技术特征：

1.一种闪存器件的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，采用化学机械研磨工艺研磨去除第一厚度的所述浮栅材料层并停止在所述硬掩膜层表面。

3.根据权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，所述浮栅材料层的完整厚度为

4.根据权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，在研磨去除第一厚度的所述浮栅材料层并停止在所述硬掩膜层表面之后，以及在采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述存储区的第二厚度的所述浮栅材料层之前，所述浮栅材料层的剩余厚度为

5.根据权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，在采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述存储区的第二厚度的所述浮栅材料层，以得到所述存储区的浮栅之后，所述浮栅的厚度为

6.根据权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，在采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述存储区的第二厚度的所述浮栅材料层，以得到所述存储区的浮栅的过程中，所述湿法刻蚀工艺中使用的溶液至少包括：四甲基氢氧化铵，工艺温度为25℃～65℃，湿法刻蚀时长为10s～20s。

7.根据权利要求1所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，采用炉管工艺形成所述浮栅材料层。

8.根据权利要求7所述的闪存器件的制备方法，其特征在于，在炉管中采用低压化学气相沉积工艺形成所述浮栅材料层。

技术总结本申请提供一种闪存器件的制备方法，包括：提供一衬底，衬底包含存储区和外围逻辑区；在存储区和外围逻辑区上形成浮栅材料层；研磨去除第一厚度的浮栅材料层并停止在外围逻辑区的硬掩膜层表面；采用湿法刻蚀工艺刻蚀存储区的第二厚度的浮栅材料层以得到存储区的浮栅。本申请通过将浮栅材料层研磨至硬掩膜层表面，以硬掩膜层作为研磨工艺的厚度参照，使得剩余厚度的浮栅材料层的表面与硬掩膜层表面齐平，改善了存储区最终的浮栅的厚度均匀性，提高了器件的良率；进一步的，使用湿法刻蚀工艺继续回刻一定厚度的浮栅材料层，避免了干法刻蚀工艺给浮栅引入等离子体杂质的情况，避免了对器件的电性造成负面影响。技术研发人员：周婧涵,高毅,左睿昊,马开阳受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29