隨著分裂柵存儲(chǔ)器器件尺寸的不斷減小,理想浮柵層形貌的獲得越來越具有技術(shù)挑戰(zhàn)性。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生浮柵層存在空洞缺陷的問題。結(jié)合第三代分裂柵存儲(chǔ)器40 nm浮柵層制造工藝,分析了浮柵層出現(xiàn)空洞的原因。在分步刻蝕的工藝流程下,對磷酸使用兩次小換酸的方式,解決了浮柵層存在空洞缺陷的問題。通過工藝優(yōu)化,得到理想浮柵層形貌所需要的濕法刻蝕工藝中磷酸和氫氟酸的使用量。 

【文章來源】：微電子學(xué). 2020,50(04)北大核心

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圖1 分裂柵存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)圖(y方向)

STI結(jié)構(gòu)不是理想中的直角形貌,而是一個(gè)梯形形貌,造成了多晶硅浮柵的填充空位深寬比比較大、開口比較小,浮柵層淀積時(shí)容易生成空洞�？斩吹拇嬖趯�(huì)使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、讀寫性能變差。圖2 浮柵工藝流程示意圖

圖2 浮柵工藝流程示意圖常用的濕法刻蝕工藝是使用磷酸來一次性移除SiN,但存在出現(xiàn)浮柵空洞的風(fēng)險(xiǎn)。因此,本文提出兩種優(yōu)化方案。第一種方案是使用分步刻蝕,其工藝流程如圖3所示。與原有工藝步驟不同的是,分步刻蝕先使用磷酸刻蝕部分SiN,再使用氫氟酸刻蝕上一步中暴露出的側(cè)邊尖角SiO2,最后再次使用磷酸去除剩余SiN,達(dá)到調(diào)節(jié)浮柵層形貌的目的。


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