半导体结构的形成方法与流程

本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术：

1、通常用于存储数据的半导体存储器分为易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器在电源中断时容易丢失其数据，而非易失性存储器即使在电源中断时仍可保存其数据。与其他的非易失性存储技术（例如，磁盘驱动器）相比，非易失性半导体存储器具有体积小、功耗低、读写速度快等显著优势。因此，非易失性存储器已经广泛地应用于移动通信系统、存储卡、可穿戴设备及物联网终端等诸多领域。

2、由于sonos（silicon-oxide-nitride-oxide-silicon，硅-氧化硅-氮化硅-氧化硅-硅）存储器件具有单元尺寸小、数据保持特性好、操作电压低以及与标准cmos工艺兼容性强等特性，被广泛应用于嵌入式非易失性存储领域。sonos存储器件利用电子的隧穿(fowler-nordheim tunneling，fn tunneling)来进行数据写入和存储，利用空穴的注入来进行数据的擦除。与浮栅技术中电子存储在浮栅中不同，sonos存储器件是一种基于绝缘介质（si3n4)中的分立陷阱存储电荷的存储单元，绝缘介质层与衬底和栅电极之间各有一层氧化硅介质层。

3、然而，现有sonos存储器件的制造工艺仍存在诸多不足，有待进一步改进。

技术实现思路

1、本发明实施例解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法，有利于提高半导体结构的制造效率。

2、为解决上述问题，本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括存储区、以及围绕所述存储区的第一逻辑区，所述基底上形成有隧穿氧化层，所述隧穿氧化层上形成有电荷存储层；在所述存储区的电荷存储层上形成阻挡氧化层，所述阻挡氧化层露出所述第一逻辑区的电荷存储层；在所述存储区的阻挡氧化层上形成栅极；形成所述栅极之后，对所述第一逻辑区的电荷存储层进行氧化处理，形成氧化层，位于所述第一逻辑区的氧化层和所述隧穿氧化层构成栅氧化层。

3、可选的，所述基底还包括：位于所述存储区和所述第一逻辑区之间的第二逻辑区，所述第二逻辑区的基底上形成有隧穿氧化层，所述隧穿氧化层上形成有电荷存储层；对所述第一逻辑区的电荷存储层进行氧化处理的步骤中，还包括：对所述第二逻辑区的电荷存储层进行氧化处理，形成氧化层；对所述第一逻辑区的电荷存储层进行氧化处理之后，还包括：去除所述第二逻辑区的氧化层。

4、可选的，去除所述第二逻辑区的氧化层的步骤包括：在所述第一逻辑区的氧化层上形成第二掩膜层；以所述第二掩膜层为掩膜，去除所述第二逻辑区的氧化层，保留的所述第一逻辑区的氧化层。

5、可选的，在所述存储区的阻挡氧化层上形成栅极之后，对所述第一逻辑区进行氧化处理之前，还包括：在所述栅极的顶部和侧壁形成第一侧墙材料层；在所述第一侧墙材料层的顶部和侧壁形成第二侧墙材料层，所述第二侧墙材料层还覆盖所述第一逻辑区和所述第二逻辑区的电荷存储层，所述第二侧墙材料层与所述第一侧墙材料层之间具有去除选择比；以所述第一侧墙材料层为停止层，去除所述第一侧墙材料层顶部、以及所述第一逻辑区和所述第二逻辑区的电荷存储层顶部的所述第二侧墙材料层，剩余的所述第一侧墙材料层侧壁的所述第二侧墙材料层作为第二侧墙；去除所述第二逻辑区的氧化层的步骤中，还包括：去除所述栅极顶部的所述第一侧墙材料层，剩余的所述栅极侧壁的所述第一侧墙材料层作为第一侧墙。

6、可选的，所述第二侧墙材料层与所述第一侧墙材料层之间的去除选择比为大于或等于2:1。

7、可选的，对所述第一逻辑区的电荷存储层进行氧化处理的工艺包括常压化学气相沉积工艺或原位蒸气生成氧化工艺。

8、可选的，对所述第一逻辑区的电荷存储层进行氧化处理的工艺为常压化学气相沉积工艺，所述常压化学气相沉积工艺的工艺参数包括：反应气体为氧气，工艺温度为700摄氏度至900摄氏度。

9、可选的，所述基底还包括：位于所述存储区和所述第一逻辑区之间的第二逻辑区，所述第二逻辑区的基底上形成有隧穿氧化层，所述隧穿氧化层上形成有电荷存储层；在所述存储区的电荷存储层上形成阻挡氧化层的步骤包括：在所述第一逻辑区、第二逻辑区和存储区的电荷存储层上形成阻挡氧化材料层；在所述存储区的阻挡氧化材料层上形成第一掩膜层；以所述第一掩膜层为掩膜，去除所述第一逻辑区和所述第二逻辑区的阻挡氧化材料层，剩余的所述存储区的阻挡氧化材料层作为阻挡氧化层；形成所述阻挡氧化层之后，还包括：去除所述第一掩膜层。

10、可选的，在所述第一逻辑区、第二逻辑区和存储区的电荷存储层上形成阻挡氧化材料层之后，在所述存储区的阻挡氧化材料层上形成第一掩膜层之前，还包括：在所述第一逻辑区、第二逻辑区和存储区的阻挡氧化材料层上形成栅极材料层；在所述存储区的阻挡氧化材料层上形成第一掩膜层的步骤中，在所述存储区的栅极材料层上形成第一掩膜层；以所述第一掩膜层为掩膜，去除所述第一逻辑区和所述第二逻辑区的阻挡氧化材料层的步骤中，还包括：以所述第一掩膜层为掩膜，去除所述第一逻辑区和所述第二逻辑区的栅极材料层，剩余的所述存储区的栅极材料层作为栅极。

11、可选的，所述电荷存储层的材料包括氮化硅。

12、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

13、本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括存储区、以及围绕所述存储区的第一逻辑区，所述基底上形成有隧穿氧化层，所述隧穿氧化层上形成有电荷存储层；在所述存储区的电荷存储层上形成阻挡氧化层，所述阻挡氧化层露出所述第一逻辑区的电荷存储层；在所述存储区的阻挡氧化层上形成栅极；形成所述栅极之后，对所述第一逻辑区的电荷存储层进行氧化处理，形成氧化层，位于所述第一逻辑区的氧化层和所述隧穿氧化层构成栅氧化层；由于所述基底上依次形成有隧穿氧化层和电荷存储层，对所述第一逻辑区的电荷存储层进行氧化处理，以形成氧化层，所述氧化层与所述隧穿氧化层共同构成所述第一逻辑区的栅氧化层，在所述栅氧化层的最终厚度相同的前提下，与直接氧化所述第一逻辑区的基底以形成该栅氧化层的方案相比，本申请能够缩短高温氧化工艺的加热时间，从而降低热预算，提高制造效率。

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述基底还包括：位于所述存储区和所述第一逻辑区之间的第二逻辑区，所述第二逻辑区的基底上形成有隧穿氧化层，所述隧穿氧化层上形成有电荷存储层；

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述第二逻辑区的氧化层的步骤包括：

4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述存储区的阻挡氧化层上形成栅极之后，对所述第一逻辑区进行氧化处理之前，还包括：

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二侧墙材料层与所述第一侧墙材料层之间的去除选择比为大于或等于2:1。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述第一逻辑区的电荷存储层进行氧化处理的工艺包括常压化学气相沉积工艺或原位蒸气生成氧化工艺。

7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述第一逻辑区的电荷存储层进行氧化处理的工艺为常压化学气相沉积工艺，所述常压化学气相沉积工艺的工艺参数包括：反应气体为氧气，工艺温度为700摄氏度至900摄氏度。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述基底还包括：位于所述存储区和所述第一逻辑区之间的第二逻辑区，所述第二逻辑区的基底上形成有隧穿氧化层，所述隧穿氧化层上形成有电荷存储层；

9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第一逻辑区、第二逻辑区和存储区的电荷存储层上形成阻挡氧化材料层之后，在所述存储区的阻挡氧化材料层上形成第一掩膜层之前，还包括：在所述第一逻辑区、第二逻辑区和存储区的阻挡氧化材料层上形成栅极材料层；

10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述电荷存储层的材料包括氮化硅。