一种浮栅制作方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种浮栅制作方法。


背景技术：

2.相比于目前业界第三代nor flash，超级闪存(如图9所示)具有更高的擦除效率，更高的擦写耐久性，更高的写效率，更快的写速度，较低的擦写电压，以及更低的功耗，无读写干扰，存储单元大小仅有超级闪存1.0的一半，制程简单，测试时间短，因此成本大幅降低等优点。高速、低功耗、低电压正是超级闪存技术的亮点。
3.超级闪存利用水平电场的写操作和尖端tin无电压耦合的擦操作，极大提升擦写效率和降低操作电压。新结构能增大eg对fg的嵌套窗口以及更好尖端控制，耐久性能更佳。cell 面积仅为同代sf的60％，嵌入式新增光罩数仅为超级闪存一半，可缩小至小于20nm。可覆盖4mb～4gb容量，具nor及novram功能(物联网、ai、汽车电子等等)。
4.浮栅fg tin工艺，是器件电性的非常重要的工艺部分，生长均匀性和稳定性要求极高，特别是在电性参数上，浮栅fg tin工艺连续性更加重要，如果出现不连续性将会影响电性参数及工艺器件正常工作问题。浮栅各附属层生长刻蚀对均匀性和稳定性要求极高，但是由于 tin等附属层在高温工艺后容易颗粒化导致不连续性。浮栅fg tin起到关键的作用，因此工艺过程中导致非连续性将会对电性和可靠性带来影响。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种浮栅制作方法，用于解决现有技术中浮栅上tin附属层在高温工艺后容易氧化颗粒化导致不连续性的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种浮栅制作方法，至少包括：
7.步骤一、提供衬底，所述衬底上形成有源区，在所述有源区形成多个浮栅结构；
8.步骤二、依次形成有覆盖所述衬底上表面和所述多个浮栅结构的第一保护层、附属层和第二保护层，其中所述第一保护层和所述第二保护层用于防止所述附属层被氧化；
9.步骤三、刻蚀所述浮栅结构区以外全部的以及所述浮栅结构上部分的所述第二保护层和所述附属层，使得所述有源区处未被刻蚀的剩余所述附属层和剩余所述第二保护层保留。
10.优选地，步骤三中刻蚀所述浮栅区以外的以及所述多个浮栅上的所述第二保护层和所述附属层至少包括：
11.步骤a、在所述第二保护层上覆盖光刻胶，再通过光刻将所述浮栅结构以外的所述第二保护层暴露；
12.步骤b、对所述第二保护层刻蚀，使所述浮栅结构以外的所述附属层暴露，之后去除光刻胶；
13.步骤c、刻蚀步骤b中暴露的所述附属层；
14.步骤d、在步骤c中的所述附属层表面重新形成第二保护层，刻蚀所述浮栅结构部
分的所述第二保护层，其中其余区域为目标区域，使得目标区域处的所述第二保护层保留，被刻蚀的所述第二保护层下方的所述附属层裸露；
15.步骤e、刻蚀步骤d中裸露的所述附属层。
16.优选地，步骤b中的对步骤a中的所述第二保护层刻蚀，其为干法各向同性刻蚀。
17.优选地，步骤c中和步骤e中对所述附属层的刻蚀，其为湿法刻蚀。
18.优选地，步骤d中的刻蚀有源区局部的所述第三保护层，其为干法各向异性刻蚀。
19.优选地，步骤d中的目标区域，是有源区中所述沟槽区底部的局部或全部部分以及侧壁的全部部分。
20.优选地，所述第一保护层为二氧化铪。
21.优选地，所述第二保护层为二氧化铪。
22.优选地，所述附属层包括tin。
23.优选地，所述附属层的厚度为20埃至100埃。
24.如上所述，本发明的浮栅制作方法，具有以下有益效果：tin等附属层经历高温工艺时能够对tin保护，附属层不容易颗粒化，保证了生产器件的均匀性和稳定性。
附图说明
25.图1显示为本发明实施例金属栅的制造方法的流程图；
26.图2显示为本发明实施例刻蚀浮栅的示意图；
27.图3显示为本发明实施例形成三明治结构的示意图；
28.图4显示为本发明a处的结构放大图；
29.图5显示为本发明去除非待处理区域第二保护层后的结构示意图；
30.图6显示为本发明b处的结构放大图；
31.图7显示为本发明去除非待处理区域附属层后的结构示意图；
32.图8显示为本发明c处的结构放大图；
33.图9显示为现有技术一种浮栅的结构示意图。
34.其中，1-衬底、2-浮栅结构、3-第一保护层、4-附属层、5-第二保护层。
具体实施方式
35.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
36.请参阅图1，其示出了一种浮栅制作方法，至少包括：
37.步骤一、提供衬底1，衬底1上形成有源区，在有源区形成多个浮栅结构2；
38.步骤二、请参阅图3，依次形成有覆盖衬底1上表面和多个浮栅结构2的第一保护层3、附属层4和第二保护层5，从而在沟槽区的表面形成一个类似三明治结构的夹层(如图4所示)，其中第一保护层3和第二保护层5能够防止附属层4被氧化，在现有技术中附属层4 在高温工艺后容易颗粒化导致不连续性，通过三明治结构形的夹层可以在后续的高温工艺中对附属层4进行保护；应当理解的是，此处的三明治结构层数也可根据实际工艺设置不同数
量的夹层，此处不做具体限定；
39.具体地，在一种可能的实施例中，第一保护层3为二氧化铪(hf oxide)。
40.在一种可能的实施例中，第二保护层5为二氧化铪(hf oxide)。
41.其中二氧化铪(hf oxide)相对于现有技术中的常规氧化物可进一步提升附属层4高温工艺后的平整程度。
42.在一种可能的实施例中，附属层4包括tin，应当理解的是，此处的tin是为实验验证过的一种提升擦写效率和降低操作电压的材料，此处也可采用tin和其它类型的材料形成组合，也可采用不同的材料。
43.在一种可能的实施例中，附属层4的厚度在20埃至100埃之间，应当理解的是，附属层 4的厚度为该实施例中的优选方案，也可根据实际情况调整，此处不做具体限定。
44.步骤三、刻蚀浮栅结构2区以外全部的以及浮栅结构2上部分的第二保护层5和附属层 4，使得有源区处未被刻蚀的剩余附属层4和剩余第二保护层5保留。
45.请参阅图2，为了将步骤三中浮栅结构2区以外的以及多个浮栅上的第二保护层5和附属层4去除，可采用以下方法：
46.步骤a、在第二保护层5上覆盖光刻胶，再通过光刻将浮栅结构2以外的第二保护层5 暴露；
47.步骤b、请参阅图5和图6，利用第二保护层5相对光刻胶的高选择比对第二保护层5 刻蚀，此处的刻蚀优选为干法各向同性刻蚀，使浮栅结构2以外的附属层4暴露，之后通过干法或者湿法中的至少一种除光刻胶，此处在对光刻胶去除时应选择合适的选择比，不应损坏第二保护层5和附属层4；
48.步骤c、利用附属层4相对第二保护层5的高选择比刻蚀步骤b中暴露的附属层4，此处的刻蚀优选为湿法刻蚀；
49.步骤d、请参阅图7和图8，在步骤c中的附属层4表面重新形成第二保护层5，刻蚀浮栅结构2部分的第二保护层5，此处的刻蚀优选为干法各向异性刻蚀，其中其余区域为目标区域，使得目标区域处的第二保护层5保留，被刻蚀的第二保护层5下方的附属层4裸露；
50.具体地，目标区域在超级闪存的结构(如图9所示)中，所保留的部分是浮栅结构2处沟槽区侧壁上以及底部上局部或全部的区域，在步骤d中将有源区顶部的顶部刻蚀，浮栅结构2处沟槽区的底部根据需要保留或去除。
51.步骤e、刻蚀步骤d中裸露的附属层4，从而使得目标区域上的三明治结构得以保存。
52.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
53.综上，本发明在例如tin等附属层4经历高温工艺后能够不容易颗粒化，保证了生产器件的均匀性和稳定性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
54.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因
此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。