嵌入式闪存中晶体管的形成方法技术

一种嵌入式闪存中晶体管的形成方法，包括：提供具有低压栅极结构和存储栅极结构的衬底；形成第一介质层，覆盖衬底、低压栅极结构和存储栅极结构，之后在存储栅极结构周围形成中间侧墙；形成第二介质层，覆盖第一介质层和中间侧墙；干法刻蚀第一介质层和第二介质层，在低压栅极结构周围形成低压侧墙，在存储栅极结构周围形成存储侧墙；低压侧墙包括内侧墙、外侧墙；存储侧墙包括中间侧墙、内侧墙、外侧墙；去除存储栅极结构的外侧墙、中间侧墙和低压栅极结构的外侧墙；进行离子注入，形成低压栅极结构的源极和漏极、存储栅极结构的源极和漏极。既可以增加存储栅极结构之间层间介质填充能力，又可以调节逻辑栅极结构和存储栅极结构的侧墙宽度差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及。
技术介绍
在目前的半导体产业中，集成电路产品主要可分为三大类型:逻辑、存储器和模拟电路，其中存储器件在集成电路产品中占了相当大的比例。而在存储器件中，近年来闪速存储器(flash memory，简称闪存)的发展尤为迅速。它的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，具有集成度高、较快的存取速度、易于擦除和重写等多项优点，因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。随着半导体技术发展，对存储器件进行更为广泛的应用，需要将所述存储器件与其他器件区同时形成在一个芯片上，以形成嵌入式半导体存储装置。例如将所述存储器件内嵌置于中央处理器，则需要使得所述存储器件与嵌入的中央处理器平台进行兼容，并且保持原有的存储器件的规格及对应的电学性能。一般地，需要将所述存储器件与嵌入的标准逻辑装置进行兼容。对于嵌入式闪存器件，其通常分为逻辑区和存储区，逻辑区通常包括高压晶体管和低压晶体管，存储区则包括存储晶体管。图1 图4为现有技术中形成高压晶体管、低压晶体管和存储晶体管的方法的剖面结构示意图，结合参考图1 图4，现有技术中形成高压晶体管、低压晶体管和存储晶体管的方法包括:参考图1，提供衬底10，在所述衬底10上形成低压栅极结构11、高压栅极结构12和存储栅极结构13，并在高压栅极结构12的周围形成内侧墙121、在存储栅极结构13的周围形成内侧墙131。低压栅极结构11为单层栅极结构，高压栅极结构12和存储栅极结构13为双层栅极结构。接着参考图2，形成ONO介质层，具体为:形成氧化层14，覆盖所述衬底10、低压栅极结构U、高压栅极结构12、存储栅极结构13以及内侧墙121、内侧墙131，在氧化层14上形成氮化娃层15,在氮化娃层15上形成氧化娃层16。之后参考图3，对ONO介质层进行刻蚀，在低压栅极结构11周围形成侧墙111，在高压栅极结构12的周围形成外侧墙122，在存储栅极结构13的周围形成外侧墙132。内侧墙121和外侧墙122构成了高压栅极结构12的侧墙，内侧墙131和外侧墙132构成了存储栅极结构13的侧墙。形成低压栅极结构U、高压栅极结构12和存储栅极结构13的侧墙之后，参考图4，可以对衬底10进行离子注入形成低压晶体管的源极112和漏极113、高压晶体管的源极123和漏极124、存储晶体管的源极133和漏极134。接着，形成层间介质层17，覆盖衬底10以及其上形成的结构；然后，可以在层间介质层17中形成接触插栓(图中未示)，接触插栓与低压晶体管的源极112、漏极113和栅极、高压晶体管的源极123、漏极124和栅极、存储晶体管的源极133、漏极134和栅极电连接。由于高压晶体管的栅极和源极之间的击穿电压、存储晶体管的栅极和源极之间的击穿电压大于低压晶体管的栅极和源极之间的击穿电压，因此，需要使高压晶体管侧墙的宽度、存储晶体管侧墙的宽度大于低压晶体管侧墙的宽度，以此来达到进行离子注入形成源极、漏极时，存储晶体管的源极、漏极与栅极之间的距离、高压晶体管的源极、漏极与栅极之间的距离大于低压晶体管的源极、漏极与栅极之间的距离，使高压晶体管的栅极和源极之间的击穿电压、存储晶体管的栅极和源极之间的击穿电压大于低压晶体管的栅极和源极之间的击穿电压。现有技术中通过在高压栅极结构、存储栅极结构周围形成内侧墙，之后再在低压栅极结构、高压栅极结构以及存储栅极结构周围统一形成侧墙，以此来达到使高压晶体管侧墙的宽度、存储晶体管侧墙的宽度大于低压晶体管侧墙的宽度。然而，由于存储区的存储晶体管的密度大，相邻的两个存储晶体管之间的距离非常小，基于以上方法形成侧墙后，参考图4，在形成层间介质层17时，会在相邻的两个存储晶体管之间形成空隙(void) 19。图5为现有技术的一种嵌入式闪存器件存储区的布局示意图，一个存储单元中包括两个存储晶体管，一个作选择开关，一个作为存储使用，相应的存储栅极结构13代表这两个晶体管的栅极结构，其中选择开关晶体管的栅极称为选择栅极(select gate) 13b,作为存储使用的晶体管的顶部栅极为控制栅极(control gate) 13a,存储区中，存储晶体管的漏极上邻近的接触插栓18等间距密集排列，存储晶体管的漏极上的接触插栓18距离很近。图6为相邻两接触插栓导通的示意图，参考图6，由于空隙19的存在，在形成接触插栓18时，填充的导电材料通常为钨，由于钨的流动性很好，空隙19中也被填充了钨，导致相邻两个接触插栓18被填充了导电材料的空隙19连通。而且，即使在空隙19没有填充导电材料时，由于相邻的两接触插栓18之间的距离很近，空隙19也容易导致相邻的两接触插栓18击穿空隙19而导通。现有技术中有许多关于嵌入式闪存的专利文献，例如2001年7月10日公开的公开号为 US6258667B1 的美国专利公开的 “method for implementing embedded flash (实现闪存器件的方法)”，然而均没有解决以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有技术中容易导致之后形成层间介质层时，在存储栅极结构之间的层间介质层中形成空隙。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括:提供衬底，所述衬底上具有低压栅极结构和存储栅极结构；形成第一介质层，覆盖所述衬底、低压栅极结构和存储栅极结构，之后在所述存储栅极结构周围形成中间侧墙；形成第二介质层，覆盖所述第一介质层和中间侧墙；干法刻蚀所述第一介质层和第二介质层，在所述低压栅极结构周围形成低压侧墙，在所述存储栅极结构周围形成存储侧墙；所述低压侧墙包括刻蚀第一介质层形成的内侧墙、刻蚀第二介质层形成的外侧墙；所述存储侧墙包括所述中间侧墙、刻蚀第一介质层形成的内侧墙、刻蚀第二介质层形成的外侧墙；去除所述存储栅极结构的外侧墙、中间侧墙和低压栅极结构的外侧墙；对所述衬底进行离子注入，形成所述低压栅极结构的源极和漏极、所述存储栅极结构的源极和漏极。可选地，所述衬底上还具有高压栅极结构，所述高压栅极结构与所述存储栅极结构相同；所述第一介质层也覆盖所述高压栅极结构，在所述高压栅极结构周围也形成中间侧墙；干法刻蚀所述第一介质层和第二介质层时，在所述高压栅极结构的周围形成高压侧墙；所述高压侧墙包括中间侧墙、刻蚀第一介质层形成的内侧墙、刻蚀第二介质层形成的外侧墙；去除所述存储侧墙的外侧墙、中间侧墙和低压侧墙的外侧墙时，也去除高压侧墙的外侧墙和中间侧墙；对所述衬底进行离子注入时，也形成高压栅极结构的源极和漏极。可选地，所述第一介质层为双层结构。可选地，所述双层结构包括:氧化硅层和氮化硅层，所述氮化硅层覆盖所述氧化硅层。可选地，在所述存储栅极结构周围形成中间侧墙包括:在所述第一介质层上形成第三介质层；干法刻蚀所述第三介质层，在所述低压栅极结构周围和存储栅极结构周围形成中间侧墙；去除所述低压栅极结构周围的中间侧墙。可选地，所述去除所述低压栅极结构周围的中间侧墙包括:形成光刻胶层，覆盖所述第一介质层、低压栅极结构及其周围的中间侧墙、存储栅极结构及其周围的中间侧墙；图形化所述光刻胶层，剩余覆盖所述存储栅极结构及其周围中间侧墙的光刻胶层；以所述图形化的光刻胶层为掩膜，去除所述低压栅极结构周围的中间侧墙；去除所述图形化的光刻胶层。可选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式闪存中晶体管的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底上具有低压栅极结构和存储栅极结构；形成第一介质层，覆盖所述衬底、低压栅极结构和存储栅极结构，之后在所述存储栅极结构周围形成中间侧墙；形成第二介质层，覆盖所述第一介质层和中间侧墙；干法刻蚀所述第一介质层和第二介质层，在所述低压栅极结构周围形成低压侧墙，在所述存储栅极结构周围形成存储侧墙；所述低压侧墙包括刻蚀第一介质层形成的内侧墙、刻蚀第二介质层形成的外侧墙；所述存储侧墙包括所述中间侧墙、刻蚀第一介质层形成的内侧墙、刻蚀第二介质层形成的外侧墙；去除所述存储栅极结构的外侧墙、中间侧墙和低压栅极结构的外侧墙；对所述衬底进行离子注入，形成所述低压栅极结构的源极和漏极、所述存储栅极结构的源极和漏极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马燕春，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：