闪存存储器的制造方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种闪存存储器的制造方法。

背景技术：

1、在目前的半导体产业中，存储器在集成电路产品中占了相当大的比例，存储器中的闪存存储器的发展尤为迅速。而随着芯片尺寸的持续微缩，闪存芯片(闪存存储器)的面积也随之不断缩小。

2、以在闪存存储器的有源区中制备隔离结构为例，隔离结构及相邻隔离结构之间的关键尺寸通常按照平台最小设计规格进行设计，导致在填充形成隔离结构时极易产生空洞，特别是隔离结构的端头呈u型状，进一步增加了制备隔离结构的工艺难度。而另一方面，在相关技术中所采用的应对上述填充产生空洞的问题(例如回推工艺)却会极易产生短路问题，使其应用效果不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种闪存存储器的制造方法，用于较佳地解决制备隔离结构中的空洞问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的闪存存储器的制造方法，包括：

3、提供衬底，其上依次堆叠有浮栅介质层、浮栅材料层及硬掩模材料层；

4、在所述硬掩模材料层上形成图形化的掩模，并利用所述图形化的掩模执行图形化工艺，形成沟槽贯穿所述硬掩模材料层、所述浮栅材料层及所述浮栅介质层，并延伸至所述衬底中；

5、对所述硬掩模材料层执行回推工艺，使所述沟槽在所述硬掩模材料层中的开口宽度拓宽预设数值；

6、在开口拓宽的所述沟槽中填充隔离材料层，并以所述沟槽中的隔离材料层作为第一隔离结构；

7、去除所述硬掩模材料层暴露部分所述第一隔离结构，并对暴露的所述第一隔离结构执行各项同性刻蚀，以去除厚度为所述预设数值的隔离材料层，并以剩余的所述第一隔离结构作为所述闪存存储器的第二隔离结构。

8、可选的，所述硬掩模材料层在回推工艺前的厚度为h1，所述第二隔离结构凸出于所述浮栅材料层的高度为h2，所述预设数值小于或等于(h1-h2)/2。

9、可选的，所述预设数值为150埃ˉ300埃。

10、可选的，所述回推工艺还使所述硬掩模材料层的厚度减少所述预设数值。

11、可选的，采用湿法刻蚀工艺执行所述回推工艺。

12、可选的，形成所述第一隔离结构的步骤包括：

13、形成第一隔离材料层覆盖所述沟槽的内壁；

14、形成第二隔离材料层覆盖所述硬掩模材料层的表面，并填充满所述沟槽；

15、以所述硬掩模材料层作为研磨停止层，执行研磨工艺，并以所述沟槽中的第一隔离材料层及第二隔离材料层作为所述第一隔离结构。

16、可选的，形成所述第一隔离材料层的工艺包括issg工艺。

17、可选的，形成所述第二隔离材料层的工艺包括hdp-cvd工艺。

18、可选的，在形成所述第一隔离结构后，采用湿法刻蚀工艺去除所述硬掩模材料层。

19、可选的，在所述各项同性刻蚀之前，所述第一隔离结构包括暴露的第一部及位于所述沟槽中且位于所述浮栅材料层之下的第二部，所述第一部与所述第二部的衔接处具有覆盖所述浮栅材料层的台阶，利用所述各项同性刻蚀去除所述第一部的台阶。

20、综上所述，本发明提供的制造方法包括：提供衬底，其上依次堆叠有浮栅介质层、浮栅材料层及硬掩模材料层；在所述硬掩模材料层上形成图形化的掩模，并利用所述图形化的掩模执行图形化工艺，形成沟槽贯穿所述硬掩模材料层、所述浮栅材料层及所述浮栅介质层，并延伸至所述衬底中；对所述硬掩模材料层执行回推工艺，使所述沟槽在所述硬掩模材料层中的开口宽度拓宽预设数值；在开口拓宽的所述沟槽中填充隔离材料层，并以所述沟槽中的隔离材料层作为第一隔离结构；去除所述硬掩模材料层暴露部分所述第一隔离结构，并对暴露的所述第一隔离结构执行各项同性刻蚀，以去除厚度为所述预设数值的隔离材料层，并以剩余的所述第一隔离结构作为所述闪存存储器的第二隔离结构。在上述过程中，通过对形成沟槽后的硬掩模材料层执行回推工艺，可使沟槽上部(即硬掩模材料层)的开口宽度扩大预设数值，以利于提升沟槽内的填充效果，而且回推工艺还使得硬掩模材料层的厚度同步减小预设数值，硬掩模材料层的厚度减小，即相当于沟槽的深度减小，同样也有利于提升后续沟槽中的填充效果。各项同性刻蚀在去除第一隔离结构去除厚度为预设数值的隔离材料层，可使所形成的第二隔离结构完全不遮挡浮栅材料层的表面，从而避免后续刻蚀浮栅材料层时造成因浮栅材料残留所导致的短路。而且，上述各项同性刻蚀还同步达到减小第一隔离结构高度的效果，可使得所形成的第二隔离结构的高度基本符合工艺要求，从而节省后续再重新刻蚀第二隔离结构以降低其高度的步骤。

技术特征：

1.一种闪存存储器的制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的闪存存储器的制造方法，其特征在于，所述硬掩模材料层在回推工艺前的厚度为h1，所述第二隔离结构凸出于所述浮栅材料层的高度为h2，所述预设数值小于或等于(h1-h2)/2。

3.根据权利要求2所述的闪存存储器的制造方法，其特征在于，所述预设数值为150埃ˉ300埃。

4.根据权利要求1所述的闪存存储器的制造方法，其特征在于，所述回推工艺还使所述硬掩模材料层的厚度减少所述预设数值。

5.根据权利要求1所述的闪存存储器的制造方法，其特征在于，采用湿法刻蚀工艺执行所述回推工艺。

6.根据权利要求1所述的闪存存储器的制造方法，其特征在于，形成所述第一隔离结构的步骤包括：

7.根据权利要求6所述的闪存存储器的制造方法，其特征在于，形成所述第一隔离材料层的工艺包括issg工艺。

8.根据权利要求6所述的闪存存储器的制造方法，其特征在于，形成所述第二隔离材料层的工艺包括hdp-cvd工艺。

9.根据权利要求1所述的闪存存储器的制造方法，其特征在于，在形成所述第一隔离结构后，采用湿法刻蚀工艺去除所述硬掩模材料层。

10.根据权利要求1所述的闪存存储器的制造方法，其特征在于，在所述各项同性刻蚀之前，所述第一隔离结构包括暴露的第一部及位于所述沟槽中且位于所述浮栅材料层之下的第二部，所述第一部与所述第二部的衔接处具有覆盖所述浮栅材料层的台阶，利用所述各项同性刻蚀去除所述第一部的台阶。

技术总结本发明提供一种闪存存储器的制造方法，包括：提供衬底，其上依次堆叠有浮栅介质层、浮栅材料层及硬掩模材料层；在硬掩模材料层上形成图形化的掩模，并执行图形化工艺形成沟槽贯穿硬掩模材料层、浮栅材料层及浮栅介质层，并延伸至衬底中；对硬掩模材料层执行回推工艺，使沟槽在硬掩模材料层中的开口宽度拓宽预设数值；在沟槽中填充隔离材料层，并以沟槽中的隔离材料层作为第一隔离结构；去除硬掩模材料层暴露部分第一隔离结构，并对暴露的第一隔离结构执行各项同性刻蚀，以去除厚度为预设数值的隔离材料层，并以剩余的第一隔离结构作为闪存存储器的第二隔离结构。在本发明可用于较佳地解决制备隔离结构中的空洞问题。技术研发人员：张连宝受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2