本申請涉及半導(dǎo)體制造，具體涉及一種閃存器件的制備方法。

背景技術(shù)：

1、nord?flash是一種非易失性存儲器，nord?flash中的若干閃存單元的高度調(diào)整是通過化學(xué)機械研磨（cmp）工藝實現(xiàn)的，具體的，此處的閃存單元的高度調(diào)整指的是對形成字線的多晶硅材料的厚度調(diào)整/減薄，目前通常是通過化學(xué)機械研磨工藝研磨去除多余的多晶硅材料和硬掩膜層實現(xiàn)。

2、由于閃存器件的膜層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過cmp工藝一步研磨會導(dǎo)致多層薄膜穩(wěn)定性差，導(dǎo)致閃存器件的硬掩膜層的厚度及閃存單元的高度波動較大，從而影響器件的良率。

3、目前，硬掩膜層作閃存器件多步刻蝕工藝的阻擋層以及其本身去除對厚度穩(wěn)定性要求較高，同時閃存器件制備工藝不斷迭代的高要求也需要更加穩(wěn)定的工藝。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N閃存器件的制備方法，可以解決閃存器件中閃存單元的傳統(tǒng)高度調(diào)整工藝導(dǎo)致器件多層薄膜穩(wěn)定性差，從而導(dǎo)致閃存器件的多層薄膜的厚度波動較大及閃存單元的高度波動較大影響器件良率的問題。

2、本申請實施例提供了一種閃存器件的制備方法，包括：

3、提供一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)至少包括：若干閃存單元，其中，各所述閃存單元包括：襯底、柵氧化層、浮柵層、ono膜層、控制柵層和硬掩膜層，所述硬掩膜層、所述控制柵層、所述ono膜層、所述浮柵層中形成有溝槽，所述溝槽的側(cè)壁上形成有側(cè)墻結(jié)構(gòu)，其中，所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)包括覆蓋所述溝槽的側(cè)壁的第一氧化硅層、覆蓋所述第一氧化硅層的氮化硅層和覆蓋所述氮化硅層的第二氧化硅層；

4、形成多晶硅材料層，所述多晶硅材料層填充所述溝槽以及覆蓋所述硬掩膜層；

5、去除所述硬掩膜層頂端的多晶硅材料層以及所述溝槽中部分厚度的多晶硅材料層，以得到字線多晶硅；

6、去除部分厚度的所述硬掩膜層和所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)中部分高度的第一氧化硅層和第二氧化硅層，以使剩余厚度的所述硬掩膜層的上表面與溝槽中的所述字線多晶硅的上表面齊平；

7、去除超出所述字線多晶硅的上表面的所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)中部分高度的氮化硅層；以及

8、形成字線保護層，所述字線保護層覆蓋剩余厚度的所述硬掩膜層和所述字線多晶硅。

9、可選的，在所述閃存器件的制備方法中，采用干法刻蝕工藝去除所述硬掩膜層頂端的多晶硅材料層以及所述溝槽中部分厚度的多晶硅材料層，以得到字線多晶硅。

10、可選的，在所述閃存器件的制備方法中，采用濕法刻蝕工藝去除部分厚度的所述硬掩膜層和所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)中部分高度的第一氧化硅層和第二氧化硅層，以使剩余厚度的所述硬掩膜層的上表面與溝槽中的所述字線多晶硅的上表面齊平。

11、可選的，在所述閃存器件的制備方法中，采用濕法刻蝕工藝去除超出所述字線多晶硅的上表面的所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)中部分高度的氮化硅層。

12、可選的，在所述閃存器件的制備方法中，所述字線保護層為teos膜層。

13、可選的，在所述閃存器件的制備方法中，采用cvd工藝并在至少包含teos氣體和o3的氣體環(huán)境中形成所述字線保護層。

14、可選的，在所述閃存器件的制備方法中，在去除超出所述字線多晶硅的上表面的所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)中部分高度的氮化硅層之后，剩余高度的第一氧化硅層、氮化硅層和第二氧化硅層的高度相同，并且剩余高度的第一氧化硅層、氮化硅層和第二氧化硅層的上表面與所述字線多晶硅的上表面齊平。

15、可選的，在所述閃存器件的制備方法中，所述硬掩膜層的材質(zhì)為二氧化硅。

16、本申請技術(shù)方案，至少包括如下優(yōu)點：

17、本申請在形成填充溝槽以及覆蓋硬掩膜層的多晶硅材料層之后，先采用干法刻蝕工藝去除部分厚度的多晶硅材料層，以得到字線多晶硅；然后采用濕法刻蝕工藝去除部分厚度的硬掩膜層和部分高度的第一氧化硅層和第二氧化硅層；接著去除超出字線多晶硅的上表面的部分高度的氮化硅層。本申請通過分步刻蝕來分別去除一定厚度的多晶硅材料層、一定厚度的硬掩膜層和一定高度的第一氧化硅層、第二氧化硅層和氮化硅層，以使剩余厚度的硬掩膜層的上表面、側(cè)墻結(jié)構(gòu)頂端均與字線多晶硅的上表面齊平，解決傳統(tǒng)cmp工藝一步研磨導(dǎo)致多層薄膜不穩(wěn)定性帶來的硬掩膜層厚度波動大及閃存單元高度波動大的問題，在進一步縮小閃存器件尺寸的同時，提高了閃存器件的良率。

技術(shù)特征：

1.一種閃存器件的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存器件的制備方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝去除所述硬掩膜層頂端的多晶硅材料層以及所述溝槽中部分厚度的多晶硅材料層，以得到字線多晶硅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存器件的制備方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝去除部分厚度的所述硬掩膜層和所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)中部分高度的第一氧化硅層和第二氧化硅層，以使剩余厚度的所述硬掩膜層的上表面與溝槽中的所述字線多晶硅的上表面齊平。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存器件的制備方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝去除超出所述字線多晶硅的上表面的所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)中部分高度的氮化硅層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存器件的制備方法，其特征在于，所述字線保護層為teos膜層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閃存器件的制備方法，其特征在于，采用cvd工藝并在至少包含teos氣體和o3的氣體環(huán)境中形成所述字線保護層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存器件的制備方法，其特征在于，在去除超出所述字線多晶硅的上表面的所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)中部分高度的氮化硅層之后，剩余高度的第一氧化硅層、氮化硅層和第二氧化硅層的高度相同，并且剩余高度的第一氧化硅層、氮化硅層和第二氧化硅層的上表面與所述字線多晶硅的上表面齊平。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存器件的制備方法，其特征在于，所述硬掩膜層的材質(zhì)為二氧化硅。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N閃存器件的制備方法，在制備方法中，在形成填充溝槽以及覆蓋硬掩膜層的多晶硅材料層之后，先采用干法刻蝕工藝去除部分厚度的多晶硅材料層，以得到字線多晶硅；然后采用濕法刻蝕工藝去除部分厚度的硬掩膜層和部分高度的第一氧化硅層和第二氧化硅層；接著去除超出字線多晶硅的上表面的部分高度的氮化硅層。本申請通過分步刻蝕來分別去除一定厚度的多晶硅材料層、一定厚度的硬掩膜層和一定高度的第一氧化硅層、第二氧化硅層和氮化硅層，以使剩余厚度的硬掩膜層的上表面、側(cè)墻結(jié)構(gòu)頂端均與字線多晶硅的上表面齊平，解決傳統(tǒng)CMP工藝一步研磨導(dǎo)致多層薄膜不穩(wěn)定性帶來的硬掩膜層厚度波動大及閃存單元高度波動大的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：周洋,李志國,王卉,徐杰,梁軒銘,閆亦
受保護的技術(shù)使用者：華虹半導(dǎo)體（無錫）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15