浮栅薄膜层高度的调整方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种浮栅薄膜层高度的调整方法。


背景技术：

2.相比于目前业界第三代nor闪存(如图1所示)，新型超快闪存储器2.0(如图2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、低电压正是新型超快闪存储器2.0技术的亮点。
3.浮栅氮化钛层是新型超快闪存储器2.0关键器件，浮栅氮化钛层的高度对电荷存储容量大小和擦写速度起到比较关键的因素。
4.为此，需要一种浮栅薄膜层高度的调整方法，用于调整氮化钛层的高度，提高闪存的性能。


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薄膜层高度的调整方法，用于解决现有技术中浮栅氮化钛层是新型超快闪存储器2.0关键器件，浮栅氮化钛层的高度对电荷存储容量大小和擦写速度起到比较关键的因素，但但氮化钛层的高度难以控制的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种浮栅薄膜层高度的调整方法，包括：
7.步骤一、提供衬底，所述衬底上形成有栅极层，之后形成覆盖所述栅极层的调整层；
8.步骤二、利用光刻和刻蚀打开所述栅极层间的所述调整层以形成凹槽；
9.步骤三、在所述衬底上形成覆盖所述调整层的第一薄膜，之后形成覆盖所述第一薄膜的第二掩膜层；
10.步骤四、刻蚀所述第二掩膜层以及其下方的所述第一薄膜层，使得所述第一薄膜层保留在所述第二掩膜层间的所述凹槽的表面。
11.优选地，步骤一中的所述衬底为硅衬底。
12.优选地，步骤一中的栅极层包括自下而上叠加的金属栅层、氧化层和氮化层。
13.优选地，步骤一中的所述金属栅层的材料为钨。
14.优选地，步骤一中的所述氧化层的材料为聚乙烯氧化物。
15.优选地，步骤一中的所述氮化层的材料为氮化硅。
16.优选地，步骤一中的所述调整层的材料为非掺杂硅酸盐玻璃。
17.优选地，步骤一中的所述调整层在所述栅极层上表面的厚度为500埃至3000埃。
18.优选地，步骤三中的所述第一薄膜的材料为氮化钛。
19.优选地，步骤三中的所述第二掩膜层的材料为氧化物。
20.优选地，步骤四中所述刻蚀的方法为：采用湿法刻蚀去除所述第二掩膜层，之后采用干法刻蚀去除部分所述第一薄膜层，使得所述第一薄膜层保留在所述第二掩膜层间的所述凹槽的表面。
21.优选地，步骤四中的所述薄膜层保留在所述第二掩膜层的侧壁以及所述第二掩膜层间的所述凹槽的底部。
22.优选地，步骤四中的所述薄膜层保留在所述第二掩膜层的侧壁。
23.如上所述，本发明的浮栅薄膜层高度的调整方法，具有以下有益效果：
24.本发明通过调整调整层的厚度，从而达到超快闪存储器需要的浮栅氮化钛高度，可应用于新型超快闪存储器中。
附图说明
25.图1显示为现有技术的第三代nor闪存示意图；
26.图2显示为现有技术的新型超快闪存储器示意图；
27.图3显示为本发明的衬底示意图；
28.图4显示为本发明的刻蚀形成凹槽示意图；
29.图5显示为本发明的形成第一薄膜层和第二掩膜层示意图；
30.图6显示为本发明的刻蚀保留部分第一薄膜层示意图；
31.图7显示为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
32.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。
33.请参阅图7，本发明提供一种浮栅薄膜层高度的调整方法，包括：
34.步骤一，请参阅图3，提供衬底10，衬底10上形成有栅极层，之后形成覆盖栅极层的调整层13；
35.在一种可选的实施方式中，步骤一中的衬底10为硅衬底10，栅极层结构可形成与硅衬底10上，也可在硅衬底10上形成外延层后，在外延层上形成栅极层。
36.在一种可选的实施方式中，步骤一中的栅极层包括由下而上叠加的金属栅层11、氧化层16和氮化层12。
37.在一种可选的实施方式中，步骤一中的金属栅层11的材料为钨，通常情况可由原子气相沉积形成。
38.在一种可选的实施方式中，步骤一中的氧化层16的材料为聚乙烯氧化物，通常情况可由化学气相沉积形成。
39.在一种可选的实施方式中，步骤一中的氮化层12的材料为氮化硅，通常情况下可由化学气相沉积形成。
40.应当理解的是，金属栅层11、氧化层16和氮化层12的材料也可采用为其他类型的
材料。
41.在一种可选的实施方式中，步骤一中的调整层13的材料为非掺杂硅酸盐玻璃。
42.应当理解的是，调整层13的材料也可采用为其他类型的材料。
43.在一种可选的实施方式中，步骤一中的调整层13在栅极层上表面的厚度为500埃至3000埃。
44.步骤二，请参阅图4，利用光刻和刻蚀打开栅极层间的调整层13以形成凹槽，把相应有源器件打开；
45.具体地，可在调整层13的表面形成一层光刻胶层，通过光刻定义出凹槽的刻蚀位置，之后在通过干法刻蚀形成凹槽，刻蚀完成后，可通过灰化和湿法清洗去除光刻胶层。
46.步骤三，请参阅图5，在衬底10上形成覆盖调整层13的第一薄膜层14，之后形成覆盖第一薄膜层14的第二掩膜层15，即通过控制调整层13的形成厚度，进而可控制第二掩膜层15的高度；
47.在一种可选的实施方式中，步骤三中的第一薄膜层14的材料为氮化钛，通常情况下可由原子气相沉积形成。
48.在一种可选的实施方式中，步骤三中的第二掩膜层15的材料为氧化物，通常情况下可为二氧化硅。
49.步骤四，刻蚀第二掩膜层15以及其下方的第一薄膜层14，使得第一薄膜层14保留在第二掩膜层15间的凹槽的表面，所保留的部分根据实际产品的需求决定。
50.在一种可选的实施方式中，步骤四中刻蚀的方法包括：采用湿法刻蚀去除第二掩膜层15，湿法刻蚀能够去除为氧化物的第二掩膜层15，之后采用干法刻蚀去除部分第一薄膜层14，由于干法刻蚀为各向同性刻蚀，通过调节干法刻蚀的速率和方向，使得第一薄膜层14保留在第二掩膜层15间的凹槽的表面。
51.在一种可选的实施方式中，请参阅图6，步骤四中的薄膜层保留在第二掩膜层15的侧壁以及第二掩膜层15间的凹槽的底部。
52.在一种可选的实施方式中，步骤四中的薄膜层保留在第二掩膜层15的侧壁。
53.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。
54.综上所述，本发明通过调整调整层的厚度，从而达到超快闪存储器需要的浮栅氮化钛高度，可应用于新型超快闪存储器中。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。
55.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。