对多晶硅轮廓进行控制的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种对多晶硅轮廓进行控制的方法。
【背景技术】
[0002]FLASH(闪存)，因为具备高密度、大容量等优点而成为目前闪存类型的主流之一，并广泛地应用于数码相机，智能手机等电子产品中。然而半导体元件为了达到降低成本和简化工艺步骤的需求，将晶胞区与周边区的元件整合在同一芯片上已逐渐成为一种趋势，例如将闪存与逻辑元件整合在同一芯片上，则称之为嵌入式闪存(EFLASH)。
[0003]对于90nm级的嵌入式闪存制备工艺中，其在栅极和栅极侧墙沉积完成后，需要去除栅极侧墙边角下的自然氧化层和多晶硅层，由于自然氧化层的厚度较薄，通常小于350A。如图1所示，现有技术中是采用CFJt为刻蚀气体去除栅极I和栅极侧墙2之间的自然氧化层3，在刻蚀过程中，由于自然氧化层3较薄而刻蚀速度较快，难以控制刻蚀精度，因此，刻蚀的开口 4的轮廓难以控制，使得刻蚀过程侧墙底部侧壁倾斜即造成跟切现象，后续刻蚀多晶硅层时，刻蚀速度更快，跟切现象更为明显，大大影响后续EFLASH的电学性能。
[0004]因此，如何对多晶硅轮廓进行精确控制以提高EFLASH的电学性能，是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种对多晶硅轮廓进行控制的方法，用于对栅极侧墙底部的轮廓进行精确控制，进而提高EFLASH的电学性能。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种对多晶硅轮廓进行控制的方法，包括:
[0007]提供衬底，该衬底上设置有多晶硅层和自然氧化层；
[0008]在所述衬底上形成栅极和栅极侧墙；
[0009]采用含氯气体作为刻蚀气体对两栅极的侧墙之间的自然氧化层进行刻蚀，以形成开口 ；
[0010]接着刻蚀多晶硅层。
[0011]作为优选，对所述自然氧化层的刻蚀速度为1-8A/S。
[0012]作为优选，所述含氯气体为Cl2。
[0013]作为优选，所述Cl2的气体流量为:30-100sccm。
[0014]作为优选，所述Cl2的通入时间为80-200S。
[0015]作为优选，在所述衬底上形成栅极和栅极侧墙的步骤包括:在所述自然氧化层上沉积氮化硅层，刻蚀所述氮化硅层以形成栅极，在所述栅极两侧形成栅极侧墙。
[0016]作为优选，以光刻胶为掩膜，刻蚀所述自然氧化层和多晶硅层。
[0017]作为优选，还包括:去除所述光刻胶步骤。
[0018]作为优选，去除所述光刻胶步骤包括:干法刻蚀去除所述光刻胶，湿法刻蚀清洗残留光刻胶。
[0019]作为优选，所述自然氧化层和多晶硅层各设置有一层或者多层，且自然氧化层与多晶硅层间隔设置。
[0020]与现有技术相比，本发明的对多晶硅轮廓进行控制的方法，包括:提供衬底，该衬底上设置有多晶硅层和自然氧化层；在所述衬底上形成栅极和栅极侧墙；采用含氯气体作为刻蚀气体对两栅极的侧墙之间的自然氧化层进行刻蚀，以形成开口 ；接着刻蚀多晶硅层。本发明采用含氯气体代替现有工艺中的CF4气体，实现软刻蚀，使得刻蚀速度大大减小，进而可以精确控制住开口侧壁的垂直度，使得多晶硅轮廓得以控制，使得栅极和栅极侧墙的底部轮廓保持垂直，避免了跟切现象的产生，从而提高了后续EFLASH的电学性能。
【附图说明】
[0021]结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明由更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中:
[0022]图1示意性示出了根据现有制备工艺刻蚀自然氧化层后多晶硅轮廓的截面示意图；
[0023]图2示意性示出了根据本发明制备工艺对多晶硅轮廓进行控制的方法的流程图；
[0024]图3示意性示出了根据本发明制备工艺刻蚀自然氧化层后多晶硅轮廓的截面示意图。
[0025]图1中:1_栅极、2-栅极侧墙、3-自然氧化层、4-开口。
[0026]图3中:10_衬底、20-第二自然氧化层、30-多晶硅层、40-第一自然氧化层、50-栅极、60-栅极侧墙、70-开口。
【具体实施方式】
[0027]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0028]如图2和图3所示，本发明提供一种对多晶硅轮廓进行控制的方法，包括:
[0029]首先，提供衬底10，该衬底10上由下向上依次设置有第二自然氧化层20、多晶硅层30和第一自然氧化层40。
[0030]需要说明的是，本发明中的自然氧化层和多晶硅层30可以仅设置一层，也可以同时设置多层，设置为多层时，自然氧化层和多晶硅层30间隔设置，本实施方式仅以两层自然氧化层和一层多晶硅层30为例说明本发明，实际应用时不限于此。
[0031]接着，所述衬底10上形成栅极50和栅极侧墙60。
[0032]具体地，在所述第一自然氧化层40上沉积栅极材料，所述栅极材料可以为氮化硅；接着，干法或者湿法工艺去除栅极50区域以外的栅极材料，以形成栅极50 ;接着，在所述栅极50两侧沉积栅极侧墙材料，采用干法或者湿法刻蚀工艺刻去除多余的栅极侧墙材料以形成栅极侧墙60。
[0033]接着，采用含氯气体作为刻蚀气体对两栅极50的栅极侧墙60之间的第一自然氧化层40进行刻蚀，以形成开口 70。
[0034]具体地，由于所述第一自然氧化层40的厚度较薄，小于350A，本实施例优选(:12作为刻蚀气体，从而可以对第一自然氧化层40进行软刻蚀，即刻蚀速度远小于现有技术中CF4作为刻蚀气体时的刻蚀速度，因此可以有效地控制开口 70的宽度、深度，以及开口 70的侧壁的垂直度，使得栅极侧墙60的底部轮廓清晰，避免了跟切现象的产生，进而提高了后续EFLASH器件的电学性能。
[0035]进一步的，对所述第一自然氧化层40的刻蚀速度为1-8A/S，所述Cl2的通入时间为80-200S，所述Cl2的气体流量为:30-100sccm。采用上述工艺条件可以在控制时间内精确完成对第一自然氧化层40的刻蚀，同时可以确保开口 70侧壁的垂直度，实现对多晶硅轮廓的精确控制。
[0036]接着，刻蚀所述多晶硅层30。具体地，同样可以采用Cl2作为刻蚀气体刻蚀所述多晶硅层30，由于对第一自然氧化层40刻蚀时产生的开口 70侧壁垂直，无跟切现象，因此，后续对所述多晶硅层30刻蚀时，对其轮廓的控制可以更为精确。
[0037]接着，刻蚀所述第二自然氧化层20，所述刻蚀步骤与第一自然氧化层40相似，此处不再赘述。
[0038]作为优选，本实施例在刻蚀第一、第二自然氧化层40、20和多晶硅层30时以光刻胶为掩膜。当然，刻蚀完成后，需去除设置在栅极50和栅极侧墙60上的光刻胶。
[0039]具体地，去除所述光刻胶步骤包括:首先，采用干法刻蚀工艺去除大部分所述光刻胶，接着，在使用湿法刻蚀工艺清洗去除残留的光刻胶。
[0040]综上所述，本发明的对多晶硅轮廓进行控制的方法，包括:提供衬底10，该衬底10上设置有多晶硅层30和自然氧化层(包括第一自然氧化层40和第二自然氧化层40);在所述衬底10上形成栅极50和栅极侧墙60 ;采用含氯气体作为刻蚀气体对栅极侧墙60之间的自然氧化层进行刻蚀，以形成开口 70 ;接着刻蚀多晶硅层30。本发明采用含氯气体代替现有工艺中的CF4气体，实现软刻蚀，使得刻蚀速度大大减小，进而可以精确控制开口 70侧壁的垂直度，进而确保多晶硅的轮廓，使得栅极50和栅极侧墙60的底部轮廓保持垂直，避免了跟切现象的产生，从而提高了后续EFLASH的电学性能。
[0041]此外，需要说明的是，除非特别说明或指出，否则说明书中的术语“第一”“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或顺序关系等。
[0042]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，包括: 提供衬底，该衬底上沉积有多晶硅层和自然氧化层； 在所述衬底上形成栅极和栅极侧墙； 采用含氯气体作为刻蚀气体对栅极侧墙之间的自然氧化层进行刻蚀，以形成开口 ； 接着刻蚀多晶硅层。2.如权利要求1所述的对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，对所述自然氧化层的刻蚀速度为1-8A/S。3.如权利要求1所述的对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，所述含氯气体为Cl2O4.如权利要求3所述的对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，所述Cl2的气体流量为:30_100sccm。5.如权利要求3所述的对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，所述Cl2的通入时间为 80-200s。6.如权利要求1所述的对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，在所述衬底上形成栅极和栅极侧墙的步骤包括:在所述自然氧化层上沉积氮化硅层，刻蚀所述氮化硅层以形成栅极，在所述栅极两侧形成栅极侧墙。7.如权利要求1所述的对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，以光刻胶为掩膜，刻蚀所述自然氧化层和多晶硅层。8.如权利要求7所述的对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，还包括:去除所述光刻胶步骤。9.如权利要求8所述的对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，去除所述光刻胶步骤包括:干法刻蚀去除所述光刻胶，湿法刻蚀清洗残留光刻胶。10.如权利要求1所述的对多晶硅轮廓进行控制的方法，其特征在于，所述自然氧化层和多晶硅层各设置有一层或者多层，且自然氧化层与多晶硅层间隔设置。
【专利摘要】本发明公开了一种对多晶硅轮廓进行控制的方法，包括：提供衬底，该衬底上设置有多晶硅层和自然氧化层；在所述衬底上形成栅极和栅极侧墙；采用含氯气体作为刻蚀气体对两栅极的侧墙之间的自然氧化层进行刻蚀，以形成开口；接着刻蚀多晶硅层。本发明采用含氯气体代替现有工艺中的CF4气体，实现软刻蚀，使得刻蚀速度大大减小，进而可以精确控制住开口侧壁的垂直度，使得多晶硅轮廓得以控制，使得栅极和栅极侧墙的底部轮廓保持垂直，避免了跟切现象的产生，从而提高了后续EFLASH的电学性能。
【IPC分类】H01L21/28, H01L21/8247
【公开号】CN104900595
【申请号】CN201510189278
【发明人】王百钱
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月17日