CN103943570A - 一种一次性编程存储器中金属硅化物掩膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种一次性编程存储器中金属硅化物掩膜的制备方法,该方法包括以下步骤:提供一含有OTP浮栅的衬底;在该衬底上生长第一硅化物,在该第一硅化物上生长第二硅化物;去除覆盖该OTP浮栅的第二硅化物以及部分第一硅化物,以使所述OTP浮栅暴露;去除残留的第一硅化物;去除杂质,并生长富硅氧化硅,以覆盖暴露的OTP浮栅。本发明选用富硅氧化硅作为金属硅化物掩蔽膜,代替原有的二氧化硅加氮化硅组合。在OTP浮栅上形成局部的富硅氧化硅金属硅化物掩蔽膜,其他区域保持原有的二氧化硅加氮化硅金属硅化物掩蔽膜,这样既不影响原有工艺以及其他器件,又能将浮栅上的金属硅化物膜改变为富硅氧化硅金属硅化物掩蔽膜,从而提高OTP的数据保持能力。
Description
技术领域
本发明涉及微电子制造领域,尤其涉及一种一次性编程存储器中金属硅化物掩膜的制备方法。
背景技术
现今使用的嵌入式存储器工艺,在逻辑区域以及存储区域,通常使用同一种金属硅化物掩蔽膜。一次性编程存储器时若用传统的二氧化硅加氮化硅薄膜作为金属硅化物掩蔽层,会导致浮栅中存储电子跃迁到二氧化硅和氮化硅界面,影响OTP对于数据的保持能力。为增强OTP对于数据的保持能力,有必要选用新的材料来形成金属硅化物掩蔽层。
中国专利(CN101989644A)公开了一种提高电阻随机存储器数据保持能力的方法,属于半导体存储器技术领域。该方法通过在所述电阻随机存储器的电极和金属氧化物存储介质层之间插入介质薄膜层,使电阻随机存储器的数据保持能力大大提高。
中国专利(CN102969278A)公开了一种提高数据保持能力的浮体动态随机存储器单元制造方法,包括如下步骤:提供第一硅片,在第一硅片上制备氧埋层;在第一硅片上键合第二硅片,制备绝缘体上硅硅片;在制备绝缘体上硅器件之前,对绝缘体上硅硅片进行预处理,将氮离子注入到绝缘体上硅硅片的氧埋层,通过退火工艺,激活注入的氮离子,在氧埋层和衬底界面之间形成悬挂键;在经过处理的绝缘 体上硅硅片上制备PMOS结构的浮体效应存储器单元。由上述技术方案的实施,提供了一种提高数据保持能力的浮体动态随机存储器单元的制造方法,以增加氧埋层与衬底之间的界面悬挂键,从而有效的俘获电子,提高PMOS结构的浮体效应存储器单元的数据保持性能。
上述两种专利均不能提高OTP浮栅的数据保持能力。
发明内容
为达到上述目的,具体技术方案如下:
一种一次性编程存储器中金属硅化物掩膜的制备方法,所述方法包括以下步骤:
提供一含有OTP浮栅的衬底;
在所述衬底上生长第一硅化物,在所述第一硅化物上生长第二硅化物;
去除覆盖所述OTP浮栅的第二硅化物以及部分第一硅化物,以使所述OTP浮栅暴露;
去除残留的第一硅化物;
去除杂质,并生长富硅氧化硅,以覆盖暴露的OTP浮栅。
优选的,所述第一硅化物为二氧化硅,所述第二硅化物为氮化硅;
其中,所述第一硅化物的厚度为所述第二硅化物的厚度为
优选的,通过光刻以及干法刻蚀去除第二硅化物以及部分第一硅化物;
其中,在光刻过程中,首先制备光刻胶覆盖所述第二硅化物,通 过曝光显影在所述光刻胶中打开位于所述OTP浮栅处的部分,形成开口,并以该开口为掩膜对所述第二硅化物和部分第一硅化物进行干法刻蚀。
优选的,通过湿法刻蚀去除所述残留的第一硅化物。
优选的,采用BOE溶液作为所述湿法刻蚀中的刻蚀液。
优选的,在所述湿法刻蚀中,把过刻蚀的刻蚀量控制在100%。
优选的,所述杂质包括所述光刻胶。
本发明选用了富硅氧化硅作为金属硅化物掩蔽膜,代替原有的二氧化硅加氮化硅组合。在浮栅上形成局部的富硅氧化硅金属硅化物掩蔽膜,其他区域保持原有的二氧化硅加氮化硅金属硅化物掩蔽膜,这样既不影响原有工艺以及其他器件,又能将浮栅上的金属硅化物膜改变为富硅氧化硅金属硅化物掩蔽膜,从而提高OTP浮栅的数据保持能力。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是现有技术中一次性编程存储器中金属硅化物掩膜的结构示意图;
图2~图6是本发明方法一实施例中进行不同工艺步骤后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,显然,所描述的实例仅仅是本发明一部分实例,而不是全部的实例。基于本发明汇总的实例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有实例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实例及实例中的特征可以相互自由组合。
本发明是一种一次性编程存储器中金属硅化物掩膜的制备方法,包括以下步骤:
提供一含有OTP浮栅的衬底;
在所述衬底上生长第一硅化物,在所述第一硅化物上生长第二硅化物;
去除覆盖所述OTP浮栅的第二硅化物以及部分第一硅化物,以使所述OTP浮栅暴露;
去除残留的第一硅化物;
去除杂质,并生长富硅氧化硅,以覆盖暴露的OTP浮栅。
本发明选用了富硅氧化硅作为金属硅化物掩蔽膜,代替原有的二氧化硅加氮化硅组合。在浮栅上形成局部的富硅氧化硅金属硅化物掩蔽膜,其他区域保持原有的二氧化硅加氮化硅金属硅化物掩蔽膜,这样既不影响原有工艺以及其他器件,又能将浮栅上的金属硅化物膜改变为富硅氧化硅金属硅化物掩蔽膜,从而提高OTP浮栅的数据保持能 力。
以下将结合附图对本发明的实例做具体阐释。
如图6所示,本发明的实例是一种一次性编程存储器中金属硅化物掩膜的制备方法,包括以下步骤:
步骤一、如图2所示,提供一含有OTP浮栅4的衬底1;该衬底也含有其他器件5。
步骤二、如图2所示,在所述衬底1上生长第一硅化物2在所述第一硅化物2上生长所述第二硅化物3;所述第一硅化物2为二氧化硅,所述第二硅化物3为氮化硅;优选的,所述第一硅化物2的厚度为所述第二硅化物3的厚度为该工艺过程与传统工艺相同。
步骤三、去除覆盖所述OTP浮栅4的第二硅化物3以及部分第一硅化物2,以使所述OTP浮栅4暴露;通过光刻以及干法刻蚀去除第二硅化物3以及部分第一硅化物2;其中,如图3所示,在光刻过程中,首先制备光刻胶6覆盖所述第二硅化物3,通过曝光显影在所述光刻胶6中打开位于所述OTP浮栅4处的部分,形成开口,并以该开口为掩膜对所述第二硅化物3和部分第一硅化物2进行干法刻蚀。干法刻蚀条件为:以刻蚀所述第二硅化物3为主,以提高对于第一硅化物2的选择性,以免将OTP浮栅4上的第一硅化物2过刻。
步骤四、如图5所示,去除残留第一硅化物2;通过带光刻胶进入BOE(Buffered Oxide Etchant缓冲氧化蚀刻剂BOE溶液)的药液槽,去除残留所述第一硅化物2即通过湿法刻蚀去除所述残留的第 一硅化物2。其中,OE(over etch)的刻蚀量控制在100%左右,即在刻蚀过程中,把过刻蚀的刻蚀量控制在100%,例如需要刻蚀的膜厚为200使用可以刻蚀400的条件去刻蚀,则OE(over etch)就为100%,以此来保证第一硅化物2被完全去除。
步骤五、如图6所示,去除杂质,并生长富硅氧化硅7,以覆盖暴露的OTP浮栅4;该杂质包括所述光刻胶6。部分富硅氧化硅7直接覆盖在OTP浮栅4可以提高OTP浮栅4对于数据的保持能力。增加第一硅化物2中的硅含量可以有效限制掩蔽膜中氢离子的移动,减少掩蔽膜中氢的移动会减少OTP浮栅4中电子外溢,从而增强OTP浮栅4的数据保持能力。
本发明一种一次性编程存储器中金属硅化物掩膜的制备方法选用了富硅氧化硅作为金属硅化物掩蔽膜,代替传统的二氧化硅加氮化硅组合。在浮栅上形成局部的富硅氧化硅金属硅化物掩蔽膜,其他区域保持原有的二氧化硅加氮化硅金属硅化物掩蔽膜,可以既不影响原有工艺以及其他器件,又能将浮栅上的金属硅化物膜改变为富硅氧化硅金属硅化物掩蔽膜,从而提高OTP浮栅的数据保持能力。
以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种一次性编程存储器中金属硅化物掩膜的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
提供一含有OTP浮栅的衬底;
在所述衬底上生长第一硅化物,在所述第一硅化物上生长第二硅化物;
去除覆盖所述OTP浮栅的第二硅化物以及部分第一硅化物,以使所述OTP浮栅暴露;
去除残留的第一硅化物;
去除杂质,并生长富硅氧化硅,以覆盖暴露的OTP浮栅。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一硅化物为二氧化硅,所述第二硅化物为氮化硅;
其中,所述第一硅化物的厚度为所述第二硅化物的厚度为
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过光刻以及干法刻蚀去除第二硅化物以及部分第一硅化物;
其中,在光刻过程中,首先制备光刻胶覆盖所述第二硅化物,通过曝光显影在所述光刻胶中打开位于所述OTP浮栅处的部分,形成开口,并以该开口为掩膜对所述第二硅化物和部分第一硅化物进行干法刻蚀。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,通过湿法刻蚀去除所述残留的第一硅化物。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,采用BOE溶液作为所述湿法刻蚀中的刻蚀液。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述湿法刻蚀中,将过刻蚀的刻蚀量控制在100%。
7.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述杂质包括所述光刻胶。
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