[发明专利]一种刻蚀方法

说明书

本发明公开一种刻蚀方法。该方法能够保护浮置栅侧壁并且形成较好的有源区角。该方法包括：在衬底上依次形成有源区、隧道氧化物层、多晶硅层、掩膜层；在隧道氧化物层、多晶硅层、掩膜层中形成沟槽；在所述沟槽侧壁上形成保护膜；对所述有源区进行刻蚀；以及去除保护膜。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及能够保护浮置栅侧壁并且形成较好的有源区角的刻蚀方法及通过该方法制造的产品。

背景技术

ETOX闪存是一种类型的可擦除可编程只读存储器(EPROM)，其中包含薄的隧道氧化物结构，因此被称为“ETOX”(Electron Tunnel Oxide Device)闪存。

在ETOX闪存中，浮置栅(FG)用于存储电子以实现“1”或“0”。浮置栅通常由多晶硅形成。随着闪存的尺寸不断缩小，浮置栅长度和有源区(AA)宽度也不断缩小。因此浮置栅和有源区的尺寸和形状对于闪存的特性具有很大影响。

自对准浅槽隔离(STI)技术是在浮置栅型闪存中形成浮置栅的一种方法。然而，在实际制造过程中，发现在STI沟槽硅刻蚀的过程中，通常会对浮置栅的侧壁造成损坏。

图1A至图1E示出了现有技术中对多晶硅和有源区的进行STI刻蚀的流程图。

图1A示出在半导体衬底上形成有源区101之后，在有源区上依次形成隧道氧化物层102、多晶硅层103和氮化硅层104、硬掩膜层105。然后，在硬掩膜105上涂覆光刻胶106，进行光刻以便形成图形。然后，以光刻胶106为掩膜，对硬掩膜层105进行刻蚀以形成开口，再以带开口的硬掩膜层105为掩膜，刻蚀氮化硅层104、多晶硅层103和隧道氧化物层102，以暴露部分有源区101，最后去除硬掩膜层105，得到如图1B所示的半导体结构。

然后，如图1C所示，对有源区101进行刻蚀，以形成沟槽。

然后，如图1D所示，在暴露的沟槽表面上形成氧化物内衬107。例如，该氧化物内衬107可通过炉管加热氧化来形成。最后，在沟槽中填充氧化物，并进行化学机械抛光以使晶片表面平坦。

然而，在当前工艺条件下，在如图1C所示的STI沟槽硅刻蚀的过程中，裸露的多晶硅层103经常被消耗，该多晶硅层103在后续半导体器件制造过程中通常用作浮置栅，因此，图1C所示的STI沟槽硅刻蚀的过程对浮置栅的侧壁造成损坏。使得所形成的多晶硅层103的实际尺寸与设计尺寸之间往往存在很大的误差，严重影响闪存的性能。

因此，需要一种在半导体的制造过程中能够保护浮置栅侧壁并且形成较好的有源区角的工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种刻蚀方法，该刻蚀方法能够保护浮置栅侧壁并且形成较好的有源区角。

根据本发明的一个方面，提供一种半导体器件制作方法，包括：a)提供半导体衬底，所述半导体衬底具有有源区在所述有源区上依次形成隧道氧化物层、多晶硅层、掩膜层；b)依次刻蚀掩膜层、多晶硅层和隧道氧化物层，形成沟槽；c)在所述沟槽侧壁上形成保护膜；d)继续刻蚀所述有源区，形成隔离沟槽；以及e)去除所述保护膜。

根据本发明的一个方面，前述方法中，步骤b)中采用等离子体刻蚀工艺，步骤c)中所述保护膜为执行步骤b)过程中形成的刻蚀副产品的聚合物。

根据本发明的一个方面，前述方法中，重复所述步骤c)和步骤d)，直到达到预定的刻蚀深度。

根据本发明的一个方面，前述方法中，所述步骤c)包括在刻蚀室增加一定量的刻蚀副产品聚合物。

根据本发明的一个方面，前述方法中，通过灰化去除所述副产品聚合物。

根据本发明的一个方面，前述方法中，通过清洗去除所述副产品聚合物。