[发明专利]半导体结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体结构的制造方法。

背景技术

通常，用于存储数据的半导体存储器分为易失性存储器和非易失性存储器，易失性存储器易于在电源中断时丢失其数据，而非易失性存储器即使在电中断时仍可保存其数据。因此，非易失性半导体存储器已广泛地应用于移动通信系统、存储卡等。

近来已经提出具有硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)结构的非易失性存储器。非易失性存储器具有很薄的单元，其便于制造，且容易结合至例如集成电路的外围区域(peripheral region)和/或逻辑区域(logic region)中。

现有技术中一种非易失性存储器的制作方法包括步骤：首先在半导体基底中形成STI(浅沟槽隔离区)，接着在具有STI的半导体基底上形成第一多晶硅栅极；接着依次在STI和第一多晶硅栅极上形成氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构；接着在所述叠层结构上形成多晶硅层；接着对所述多晶硅层刻蚀，去除所述第一多晶硅栅极对应位置以外的多晶硅层，即形成第二多晶硅栅极；接着对所述氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构进行刻蚀，去除未被第二多晶硅栅极覆盖的氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构，接着清洗去除所述叠层结构的刻蚀残余物。

例如在专利号为“US6797565B”的美国专利文献中也提供了一种SONOS存储器的制作工艺。

在对利用上述步骤后得到的半导体结构进行测试，发现清洗后的半导体结构表面存在较多的氮化物残余。

发明内容

本发明解决的技术问题是半导体结构表面存在较多的氮化物残余的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体结构的制造方法，包括步骤：提供半导体基底，所述半导体基底中具有STI；在具有STI的半导体基底上形成第一多晶硅栅极；在STI和第一多晶硅栅极上依次形成氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构；在所述氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构上形成多晶硅层；对所述多晶硅层刻蚀，去除所述第一多晶硅栅极对应位置以外的多晶硅层，即在所述第一多晶硅栅极对应位置上形成第二多晶硅栅极；对所述氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构进行刻蚀，去除未被第二多晶硅栅极覆盖的氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构，该刻蚀对氮化物与氧化物的刻蚀选择比大于1；清洗去除所述叠层结构的残余物。

相比于现有技术本发明的优点在于：

通过利用对氮化物与氧化物的刻蚀选择比大于1的刻蚀步骤，对所述氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构进行刻蚀，去除未被第二多晶硅栅极覆盖的氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构，从而使得氮化物在该刻蚀步骤中大部分或全部被去除，从而在清洗的步骤中产生的氮化物残余较少，这样就减少了清洗后半导体结构表面的氮化物残余。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1至图5为现有技术中一种半导体结构的制造方法示意图；

图6为本发明半导体结构的制造方法的流程图；

图7-图13为本发明半导体结构的制造方法的示意图。

具体实施方式

参考背景技术可知，在现有的非易失性存储器的制作方法中，例如在0.18HV(High Voltage)的半导体器件的制作方法中，在完成对所述氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构进行刻蚀，去除未被第二多晶硅栅极覆盖的氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构，以及清洗去除所述叠层结构的刻蚀残余物步骤后，发现半导体结构表面还存在很多氮化物残余。

参考图1至图5，发明人研究后认为：是由于在STI的形成过程中，在利用淀积的方法填充后STI后，填充介质10会高出半导体基底20的表面20a，因此通常先采用CMP(化学机械研磨)的方法去除半导体基底20上的填充介质10，然后再清洗去除半导体基底20上的保护层30，这样形成的STI40就会高出半导体基底20。因为STI40高出半导体基底20，所以在接下来形成氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构50时，STI40的侧壁的位置形成的所述叠层结构50，如图3中虚线框所示的位置就会非常厚，从而在对所述氧化物-氮化物-氧化物的叠层结构50进行刻蚀时不容易去除，这样在清洗的时候氧化物容易发生反应被清洗掉，而氮化物不容易去除，最终在半导体结构表面形成刻蚀残余60。