栅极的制作方法及存储器的制造方法_4

文档序号:9580593阅读:来源:国知局
时间为100砂。
[00巧]采用氧等离子工艺在去除了氧化物层的第一多晶娃层30上形成牺牲氧化物层, 其工艺条件为:氧气的体积流量为7000ml/min,氮气的体积流量为160ml/min,感应功率为 1600瓦,处理温度为30(TC。经氧等离子工艺处理后,在去除了氧化物层的第一多晶娃层30 上形成了厚度为20A的氧化物层。
[0076] 采用旋转喷淋法刻蚀去除牺牲氧化物层,其工艺条件为;HF溶液中HF的质量分数 为35%,刻蚀温度为5(TC条件下,刻蚀时间为90砂。
[0077] 通过化学气相沉积工艺在最外层中间多晶娃层51表面上W及沟槽60中形成第二 多晶娃层,其工艺条件为:W SiH4为反应气体,磯为渗杂物,在氮气氛围保护下生长第二多 晶娃层,其中生长温度为68(TC,磯的渗杂浓度为2. lX10"atom ? cm3。
[007引 实施例2
[007引在Si衬底上由下往上依次沉积Si02层、第一多晶娃层、由Si02、Si3N4和Si02组成 的ONO层及中间多晶娃层51 ;采用等离子工艺刻蚀中间多晶娃层51、介质层和第一多晶娃 层,刻蚀的工艺条件为:刻蚀气体为CFa和CHFs,瓣射功率为600瓦,刻蚀温度为450°C,刻蚀 时间为120砂,刻蚀第一多晶娃层的深度为200A。
[0080] 采用旋转喷淋法刻蚀去除氧化物层,其工艺条件为;HF溶液中HF的质量分数为 35 %,刻蚀温度为45°C条件下,刻蚀时间为100砂。
[0081] 采用&〇2湿法工艺在去除了氧化物层的第一多晶娃层上形成牺牲氧化物层,其工 艺条件为;20%~40的&〇2溶液中&〇2的质量分数为30%,处理的温度为50°C条件下,处 理的时间为480砂。
[0082] 采用旋转喷淋法刻蚀去除牺牲氧化物层,其工艺条件为;HF溶液中HF的质量分数 为35%,刻蚀温度为5(TC条件下,刻蚀时间为90砂。
[0083] 通过化学气相沉积工艺在最外层中间多晶娃层表面上W及沟槽中形成第二多晶 娃层,其工艺条件为:W Si&为反应气体,磯为渗杂物,在氮气氛围保护下生长第二多晶娃 层,其中生长温度为68(TC,磯的渗杂浓度为2. lX10"atom ? cm3。
[0084] 对比例I
[0085] 本对比例提供了一种栅极的制作方法,包括W下步骤:在Si衬底上由下往上依次 沉积Si〇2层、第一多晶娃层、由Si〇2、SIsNa和Si〇2组成的ONO层及中间多晶娃层51;采用 等离子工艺刻蚀中间多晶娃层51、介质层和第一多晶娃层,刻蚀的工艺条件为:刻蚀气体 为化和CHFs,瓣射功率为600瓦,刻蚀温度为450。刻蚀时间为120砂,刻蚀第一多晶娃 层的深度为200A。
[0086] 通过化学气相沉积工艺在最外层中间多晶娃层表面上W及沟槽中形成第二多晶 娃层,其工艺条件为:W Si&为反应气体,磯为渗杂物,在氮气氛围保护下生长第二多晶娃 层,其中生长温度为68(TC,磯的渗杂浓度为2. lX10"atom . cm3。
[0087]测试:
[0088] 在完成栅极的制作之后,测量实施例1至2、对比例1所制得的栅极上不同部位的 电阻率。例如,在栅极上选取68个测量点,利用电阻率测试仪测量送68个测量点的电阻率。 计算送68个测量点的平均电阻率和电阻率的标准差。测试结果请见表1。
[0089] 表 1
[0090]
[00川如表1所示,与对比例1相比,实施例1至2的平均电阻率下降了 57. 1~ 58. 4Q .cm,电阻率的标准差减小了 54%~56%。从表1提供的数据可W看出,采用本申 请实施例提供的方法制得的栅极不仅电阻率得到降低,而且电阻率的均匀性提高提高。
[0092] 从W上实施例可W看出,本发明上述的实施方式实现了如下技术效果:
[0093] (1)在去除了氧化物层的第一多晶娃层上形成具有均匀的厚度的牺牲氧化物层, 然后区除牺牲氧化物层,使得第一多晶娃层裸露表面W及中间多晶娃裸露表面变得十分平 整。
[0094] (2)在最外层中间多晶娃层表面上W及沟槽中形成第二多晶娃层,使得第二多晶 娃层和第一多晶娃层之间形成良好的界面接触,从而克服了现有栅极的制作过程中存在的 多晶娃界面之间电阻不均与的问题,提高了半导体器件的稳定性。
[0095] W上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人 员来说,本申请可W有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、 等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种栅极的制作方法,包括由衬底的表面沿远离所述衬底的方向依次形成第一多晶 硅层、具有沟槽的介质层以及第二多晶硅层,所述第二多晶硅层部分填充在所述沟槽中,与 所述第一多晶硅层相连,其特征在于,在形成所述第二多晶硅层的步骤之前,所述制作方法 还包括去除所述沟槽中第一多晶硅层裸露表面上的氧化物层的步骤。2. 根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括: 由所述衬底的表面沿远离所述衬底的方向依次形成所述第一多晶硅层和所述介质 层; 刻蚀所述介质层以形成使所述第一多晶硅层部分裸露的沟槽; 去除所述第一多晶硅层裸露表面上的所述氧化物层; 在所述介质层表面上以及所述沟槽中形成所述第二多晶硅层。3. 根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述栅极的制作方法中还包括在形 成所述第二多晶硅层之前,在所述介质层上形成中间多晶硅层的步骤。4. 根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于,所述栅极的制作方法包括: 由所述衬底的表面沿远离所述衬底的方向依次形成所述第一多晶硅层、所述介质层以 及至少一层所述中间多晶娃层; 刻蚀所述中间多晶硅层和所述介质层,形成使所述第一多晶硅层部分裸露的所述沟 槽; 去除所述第一多晶硅层和各所述中间多晶硅层裸露表面上的所述氧化物层; 在最外层所述中间多晶硅层表面上以及所述沟槽中形成所述第二多晶硅层。5. 根据权利要求2或4所述的制作方法,其特征在于,刻蚀所述介质层或者刻蚀所述中 间多晶硅层和所述介质层的步骤中,顺序向下刻蚀所述第一多晶硅层,使所述沟槽延伸至 所述第一多晶娃层中。6. 根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,去除所述氧化物层的工艺为湿法刻 蚀工艺。7. 根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,去除所述氧化物层的步骤后还包括 刻蚀表面后处理步骤,所述刻蚀表面后处理步骤包括: 在去除了所述氧化物层的刻蚀表面上形成牺牲氧化物层;以及 去除所述牺牲氧化物层。8. 根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述刻蚀表面后处理步骤中,形成所 述牺牲氧化物层的步骤采用氧化工艺,去除所述牺牲氧化物层的步骤采用湿法刻蚀工艺。9. 根据权利要求8所述的制作方法,其特征在于,所述氧化工艺包括氧等离子工艺或 H202湿法工艺。10. 根据权利要求8所述的制作方法,其特征在于,所述牺牲氧化物层的厚度为1~3滅 〇11. 根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,在所述衬底的表面形成所述第一多 晶硅层的步骤之前,还包括在所述衬底的表面上形成隧穿氧化层的步骤,优选所述隧穿氧 化层为Si02。12. 根据权利要求11所述的制作方法,其特征在于,所述介质层包括由所述第一多晶 石圭层表面沿远离所述第一多晶娃层的方向依次形成的Si02、Si3N4和Si0 2组成。13. -种存储器的制造方法,包括在衬底上形成隔离沟槽,在相邻的所述隔离沟槽之间 的衬底的表面上制作栅极,以及在所述栅极的两侧进行离子注入形成源漏极的步骤,其特 征在于,所述栅极的制作方法为权利要求1至12中任一项所述的制作方法。
【专利摘要】本申请提供了一种栅极的制作方法及存储器的制造方法。其中,栅极的制作方法包括:由衬底的表面沿远离衬底的方向依次形成第一多晶硅层、具有沟槽的介质层以及第二多晶硅层,第二多晶硅层部分填充在沟槽中,与第一多晶硅层相连;在形成第二多晶硅层的步骤之前,该制作方法还包括去除沟槽中第一多晶硅层裸露表面上氧化物层的步骤。该制作方法通过去除多晶硅层裸露表面上氧化物层,去除了多晶硅层之间的氧化物界面,克服了现有栅极的制作过程中存在的多晶硅界面之间电阻不均匀的问题。通过使用本申请提供的栅极制作方法,所得半导体器件的稳定性等得到提高。
【IPC分类】H01L21/77, H01L21/28
【公开号】CN105336593
【申请号】CN201410345741
【发明人】王新鹏
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年7月18日
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