金属硅化物层和闪存的存储单元栅电极的形成方法
【专利摘要】一种金属硅化物层和闪存的存储单元栅电极的形成方法，其中，所述闪存的存储单元栅电极的形成方法包括：提供半导体衬底，以及位于半导体衬底上的若干闪存的存储单元，若干存储单元由隔离层相互隔离，存储单元包括：浮栅层、以及位于浮栅层上的控制栅层，控制栅层的顶部与隔离层的表面齐平；去除部分控制栅层，使控制栅层的顶部低于隔离层的表面；在去除部分控制栅层后，在控制栅层表面形成金属层；在金属层和隔离层表面形成多晶硅层；进行热退火，使金属层与控制栅层和多晶硅层反应，在控制栅层表面形成金属硅化物层，金属硅化物层的顶部与隔离层的表面齐平；去除金属硅化物层表面的多晶硅层。所述金属硅化物层的电阻较小，作为栅电极时性能优良。
【专利说明】金属硅化物层和闪存的存储单元栅电极的形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造【技术领域】，尤其涉及一种金属硅化物层的形成方法，以及一种闪存的存储单元栅电极的形成方法。
【背景技术】
[0002]由于金属硅化物(salicide)不仅具有电阻低、与硅之间的接触电阻低、与硅之间的附着能力强、以及与硅的接触界面应力小等优点，金属硅化物已作为半导体器件接触点、电极或导线被广泛应用；而且在半导体器件中采用金属硅化物时，还能够缩短半导体器件的RC延迟时间。
[0003]现有技术以所述金属硅化物层作为闪存的存储单元栅电极时，所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，请参考图1至图4，包括:
[0004]请参考图1，提供半导体衬底10，以及位于半导体衬底10上的若干闪存的存储单元11，所述若干存储单元11由隔离层12相互隔离，所述存储单元11包括:浮栅层13、以及位于浮栅层13上的控制栅层14，所述控制栅层14的顶部与隔离层12的表面齐平。
[0005]所述浮栅层13和控制栅层14之间通过层间介质层15相互隔离，所述层间介质层15为氧化硅-氮化硅-氧化硅的叠层结构；所述浮栅层13与半导体衬底10之间通过绝缘层16相互隔离；所述控制栅层14和浮栅层13的材料为多晶硅。
[0006]请参考图2，在所述控制栅层14和隔离层12表面形成金属层17。
[0007]所述金属层17的材料为镍或钴，所述金属层17的形成工艺为物理气相沉工艺。
[0008]请参考图3，进行热退火，使所述金属层17 (如图2)与控制栅层14反应，在所述控制栅层14表面形成金属硅化物层18，所述金属硅化物层18的顶部与隔离层12的表面齐平。
[0009]需要说明的是，形成所述金属硅化物层18后，所述金属硅化物层18表面具有剩余的金属层17a。
[0010]请参考图4，去除所述金属硅化物层18表面剩余的金属层17a (如图3)。
[0011]然而，现有技术以金属硅化物层作为闪存的存储单元栅电极时，所述金属硅化物层的厚度较薄，无法满足闪存的技术要求。
[0012]更多金属硅化物层的形成方法，请参考专利号为US 7238611B2的美国专利文件。
【发明内容】
[0013]本发明解决的问题是提供一种金属硅化物层的形成方法，以及一种闪存的存储单元栅电极的形成方法，使所形成的金属硅化物层的厚度较厚，从而满足以金属硅化物层作为闪存的存储单元栅电极时的技术要求。
[0014]为解决上述问题，本发明提供一种金属硅化物层的形成方法，包括:提供半导体衬底，以及位于所述半导体衬底表面的第一硅层；在所述第一硅层表面形成金属层；在所述金属层表面形成第二硅层；进行热退火，使所述金属层与所述第一硅层和第二硅层反应，形成金属娃化物层；去除所述金属娃化物层表面的第二娃层。
[0015]可选地，所述金属层的材料为镍或钴，厚度为20-100纳米。
[0016]可选地，所述第一硅层的厚度为20-100纳米。
[0017]可选地，所述第二硅层的厚度为20-100纳米。
[0018]可选地，所述热退火的时间为0.1毫秒~120秒，温度为20(T90(TC，保护气体为氮气或惰性气体。
[0019]本发明还提供一种闪存的存储单元栅电极的形成方法，包括:提供半导体衬底，以及位于半导体衬底上的若干闪存的存储单元，所述若干存储单元由隔离层相互隔离，所述存储单元包括:浮栅层、以及位于浮栅层上的控制栅层，所述控制栅层的顶部与隔离层的表面齐平；去除部分控制栅层，使所述控制栅层的顶部低于所述隔离层的表面；在去除部分控制栅层后，在所述控制栅层表面形成金属层；在所述金属层和隔离层表面形成多晶硅层；进行热退火，使所述金属层与控制栅层和多晶硅层反应，在所述控制栅层表面形成金属硅化物层，所述金属硅化物层的顶部与所述隔离层的表面齐平；去除所述金属硅化物层表面的多晶硅层。
[0020]可选地，所述多晶硅层的厚度为20-100纳米，形成工艺为化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺。
[0021]可选地，所述金属层的厚度为20-100纳米，材料为镍或钴，形成工艺为化学液相
沉积工艺。
[0022]可选地，当所述金属层的材料为镍时，所述化学液相沉积工艺的反应溶液为NiS04溶液、以及(NH4) 2S04、NH4F和C6H5Na307溶液中的一种或多种，且所述NiS04在反应溶液中的摩尔浓度为0.01~lmol/L，所述反应溶液的PH值为8~10，沉积时间为30秒~3000秒，沉积温度为(T90°C。
[0023]可选地，所述热退火工艺为快速热退火、尖峰热退火或激光热退火。
[0024]可选地，所述快速热退火的温度为20(T500°C，时间为10秒~120秒，保护气体为氮气或惰性气体；所述尖峰热退火的温度为30(T600°C，保护气体为氮气或惰性气体；所述激光热退火的温度为50(T900°C，时间为0.1毫秒~2毫秒，保护气体为氮气或惰性气体。
[0025]可选地，去除部分控制栅后，使所述控制栅层的顶部低于所述隔离层的表面40~100纳米。
[0026]可选地，所述去除部分控制栅的工艺为干法刻蚀或湿法刻蚀。
[0027]可选地，所述金属硅化物层的厚度为6(Tl00纳米。
[0028]可选地，所述去除所述金属硅化物层表面的多晶硅层的工艺为湿法刻蚀，所述湿法刻蚀的刻蚀液为四甲基氢氧化铵或氨水。
[0029]可选地，位于所述浮栅层和控制栅层之间的层间介质层，所述层间介质层为氧化硅-氮化硅-氧化硅的叠层结构。
[0030]可选地，所述浮栅层与半导体衬底之间通过绝缘层相互隔离。
[0031 ] 可选地，所述浮栅层和控制栅层的材料为多晶硅。
[0032]可选地，所述隔离层的材料为氧化硅。
[0033]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0034]本发明实施例所述金属硅化物层的形成方法，在形成金属层后，在所述金属层表面形成第二硅层，之后进行热退火，能够在不提高热退火温度的情况下，形成厚度较厚的金属硅化物层，且所述金属氧化物层的电阻较小，电性能较好。
[0035]本发明实施例所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，在去除部分控制栅层后，在所述控制栅层表面形成金属层，并在所述金属层和隔离层表面形成多晶硅层后进行热退火，所述热退火的温度较低，而所形成的金属硅化物层的厚度较厚；当所述金属硅化物层的厚度较厚时，电阻较小，所形成的闪存的存储单元性能较好；而且由于所述热退火温度较低，所形成的金属硅化物层的电阻较小；因此以所形成的金属硅化物层作为存储单元的栅电极时，所述存储单元的工作性能良好，能够满足技术需求。
[0036]进一步的，所述金属层的形成工艺为化学液相沉积工艺，所述化学液相沉积工艺具有良好的选择性，能够仅在所述控制栅层表面形成金属层，而不会同时在所述隔离层表面形成金属层；所述化学液相沉积工艺形成金属层的工艺具有良好的自对准性，且工艺简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1至图4是现有技术闪存的存储单元栅电极的形成方法；
[0038]图5是第一实施例所述金属硅化物层的形成方法的流程示意图；
[0039]图6至图8是第一实施例所述金属硅化物层的形成过程的剖面结构示意图；
[0040]图9是第二实施例所述闪存的存储单元栅电极的形成方法的流程示意图；
[0041]图10至图14是第二实施例所述闪存的存储单元栅电极的形成过程的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]如【背景技术】所述，现有技术以金属硅化物层作为闪存的存储单元栅电极时，所述金属硅化物层的厚度较薄，因而无法满足闪存的技术要求。
[0043]本发明的发明人经过研究发现，由于在现有技术中，进行热退火形成金属硅化物层时，所述热退火的温度较低，导致所述金属层内的金属原子受到的热驱动力较小，从而进入控制栅层的深度较浅，最终形成的金属硅化物层的厚度较薄，导致所述金属硅化物层的电阻较大；然而，若提高热退火的温度，所形成的金属硅化物层内的原子排布更紧密，因此也会使电阻变大；而所述金属硅化物层的电阻变大，会导致所形成的存储单元的工作性能不稳定。
[0044]经过进一步研究，发明人发现，在金属层表面再形成一层多晶硅层后，进行热退火，能够在不提高热退火温度的情况下，使所形成的金属硅化物层的厚度增厚，且所形成的金属娃化物层的电阻较小，电性能稳定。
[0045]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。
[0046]第一实施例
[0047]请参考图5，是第一实施例所述金属硅化物层的形成方法的流程示意图，包括步骤:
[0048]步骤S101，提供半导体衬底，以及位于所述半导体衬底表面的第一硅层；[0049]步骤S102，在所述第一硅层表面形成金属层；
[0050]步骤S103，在所述金属层表面形成第二硅层；
[0051 ] 步骤S104，进行热退火，使所述金属层与所述第一硅层和第二硅层反应，形成金属娃化物层；
[0052]步骤S105，去除所述金属硅化物层表面的第二硅层。
[0053]本实施例所述金属硅化物层的形成方法中，在所述金属层表面形成第二硅层后进行热退火，所述金属层在热退火的过程中，同时与第一硅层和第二硅层反应，形成金属硅化物层，所形成的金属硅化物层的厚度较厚，且电阻较小，则所形成的金属硅化物层的性能较好。
[0054]图6至图8是本实施例所述金属硅化物层的形成过程的剖面结构示意图。
[0055]请参考图6，提供半导体衬底100，以及位于所述半导体衬底100表面的第一硅层101。
[0056]所述半导体衬底100用于为后续工艺提供工作平台，所述半导体衬底100的材料为硅、硅锗、碳化硅、绝缘体上硅、氮化硅或砷化镓等II1-V族化合物。
[0057]所述第一硅层101的厚度为2(Tl00纳米；所述第一硅层101的材料为单晶硅或多晶硅；所述单晶硅的形成工艺为化学气相沉积工艺或选择性外延沉积工艺；所述多晶硅的形成工艺为化学气相沉积工艺；所述第一硅层101用于在后续的热退火过程中与金属层反应。
[0058]请参考图7,在所述第一娃层101表面形成金属层102 ;在所述金属层102表面形成第二硅层103。
[0059]所述金属层102的材料为镍或钴，所述金属层102的厚度为2(Tl00纳米，所述金属层102的形成工艺为沉积工艺，较佳的是物理气相沉积工艺；所述金属层102用于在后续工艺中与第一娃层101和第二娃层103反应,从而形成厚度较厚的金属娃化物层。
[0060]在另一实施例中，当所述半导体衬底100的材料为硅或绝缘体上硅时，所述金属层102直接形成于所述半导体衬底100表面，则后续热退火过程中，所述金属层102与半导体衬底100反应，形成金属硅化物层。
[0061]所述第二硅层103的厚度为2(Tl00纳米；所述第二硅层103的材料为多晶硅；所述第二硅层103的形成工艺为化学气相沉积工艺；所述第二硅层103用于在后续的热退火过程中与金属层102反应,从而所述金属层102同时与第一娃层101和第二娃层103反应，能够形成厚度较厚的金属硅化物层，而热退火的温度无需提高，则所形成的金属硅化物层的电阻较小。
[0062]请参考图8，进行热退火，使所述金属层102 (如图7)与所述第一硅层101和第二娃层103 (如图7)反应,形成金属娃化物层104 ;去除所述金属娃化物层104表面的第二娃层。
[0063]所述热退火的时间为0.1毫秒?120秒，温度为200、00 V，保护气体为氮气或惰性气体；具体的，当所述热退火为快速热退火时，温度为20(T50(TC，时间为10秒?120秒；当所述热退火为尖峰热退火时，温度为30(T60(TC ;当当所述热退火为激光热退火时，温度为50(T90(TC，时间为0.1毫秒?I毫秒；在所述热退火过程中，所述金属层102同时与第一硅层101和第二硅层103反应，从而能够形成厚度较厚的金属硅化物层104，则所述金属硅化物层104的电阻较小；而且所述热退火的温度较低，从而所形成的金属硅化物层104的电阻较低，稳定性较好。
[0064]所述金属娃化物层104的材料为镍娃或钴娃,所述金属娃化物层104的厚度为60-100纳米，所述金属硅化物层104在半导体器件中用于作为接触点、电极或导线等；在本实施例中，所述金属硅化物层104的厚度较厚，较佳的用于作为存储器件的存储单元栅电极使用。
[0065]所述去除金属硅化物层104表面剩余的第二硅层的工艺为刻蚀工艺或化学机械抛光工艺，较佳的为湿法刻蚀工艺；所述湿法刻蚀工艺的选择性好，且刻蚀彻底。
[0066]本实施例所述金属娃化物层的形成方法中，在所述金属层102表面形成第二娃层103之后进行热退火，则所述金属层102同时与第一硅层101和第二硅层103反应，能够形成厚度较厚的金属硅化物层104 ;而且所述热退火工艺的温度较低，使所形成的金属硅化物层104的电阻较小。
[0067]第二实施例
[0068]请参考图9，是第二实施例所述闪存的存储单元栅电极的形成方法的流程示意图，包括步骤:
[0069]步骤S201，提供半导体衬底，以及位于半导体衬底上的若干闪存的存储单元，所述若干存储单元由隔离层相互隔离，所述存储单元包括:浮栅层、以及位于浮栅层上的控制栅层，所述控制栅层的顶部与隔离层的表面齐平；
[0070]步骤S202，去除部分控制栅层，使所述控制栅层的顶部低于所述隔离层的表面；
[0071]步骤S203，在去除部分控制栅层后，在所述控制栅层表面形成金属层；
[0072]步骤S204，在所述金属层和隔离层表面形成多晶硅层；
[0073]步骤S205，进行热退火，使所述金属层与控制栅层和多晶硅层反应，在所述控制栅层表面形成金属硅化物层，所述金属硅化物层的顶部与所述隔离层的表面齐平；
[0074]步骤S206，去除所述金属硅化物层表面的多晶硅层。
[0075]本实施例所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，去除部分控制栅层后，在所述制栅层表面形成金属层，在所述金属层和隔离层表面形成多晶硅层后进行热退火，所述金属层同时与多晶硅层和控制栅层反应形成金属硅化物层，所形成的金属硅化物层的厚度较厚，且电阻较小，则所述存储单元的性能稳定；以所述金属硅化物层作为存储单元的栅电极时，所述存储单元的性能良好。
[0076]图10至图14是本发明第二实施例所述闪存的存储单元栅电极的形成过程的剖面结构示意图。
[0077]请参考图10，提供半导体衬底200，以及位于半导体衬底200上的若干闪存的存储单元201，所述若干存储单元201由隔离层202相互隔离，所述存储单元201包括:浮栅层210、以及位于浮栅层210上的控制栅层211，所述控制栅层211的顶部与隔离层202的表面齐平。
`[0078]所述半导体衬底200用于为后续工艺提供工作平台，所述半导体衬底200的材料为硅、硅锗、碳化硅、绝缘体上硅、氮化硅或砷化镓等II1-V族化合物。
[0079]所述浮栅层210和控制栅层211的材料为多晶硅，所述隔离层202的材料为氧化硅或氮化硅；需要说明的是，所述存储单元201还包括:在所述浮栅层210和控制栅层211之间进行隔离的层间介质层206，以及在所述浮栅层210与半导体衬底200之间进行隔离的绝缘层207 ;所述层间介质层206为氧化硅-氮化硅-氧化硅的叠层结构；所述绝缘层207的材料为氧化硅；所述存储单元201的形成工艺为本领域技术人员所熟知，在此不作赘述。
[0080]请参考图11，去除部分控制栅层211 (如图10)，使所述控制栅层211a的顶部低于所述隔离层202的表面。
[0081]所述去除部分控制栅层211的工艺为干法刻蚀或湿法刻蚀，较佳的是湿法刻蚀，所述湿法刻蚀具有较好的选择性，能够在去除部分控制栅层211的同时不损耗隔离层202，且工艺简单；去除部分控制栅211后，所述控制栅层211a的顶部低于所述隔离层202的表面40-100纳米，则后续工艺在所述控制栅层211a表面形成金属层，在所述金属层表面形成多晶硅层后，再进行热退火，所形成的金属硅化物层的表面能够与隔离层202齐平，且所形成的金属硅化物层的厚度较厚。
[0082]请参考图12，在去除部分控制栅层211 (如图10)后，在所述控制栅层211a表面形成金属层203。
[0083]所述金属层203的材料为镍或钴；所述金属层203的厚度为2(Tl00纳米；后续工艺在所述金属层203表面形成多晶硅层后进行热退火，则能够形成厚度较厚的金属硅化物层，所述金属硅化物层的电阻较小，以所述金属硅化物层作为存储单元201栅电极时，能够使所述存储单元201工作状态更为稳定；所述金属层203的形成工艺为化学液相沉积工艺，所述化学液相沉积工艺具有良好的选择性，能够仅在控制栅层211a表面形成金属层203，而不会同时在隔离层202表面形成金属层203，因此无需多余的工艺步骤进行平坦化或刻蚀，金属层203的形成工艺简便。
[0084]具体的，当所述金属层为镍时,所述化学液相沉积工艺为:反应溶液包括NiSO4溶液、以及(NH4) 2S04、NH4F和C6H5Na3O7溶液中的一种或多种，其中，所述NiSO4在反应溶液中的摩尔浓度为0.0rimol/L ;所述反应溶液的PH值为8~10 ;沉积时间为30秒~3000秒，沉积温度为(T90°C。
[0085]请参考图13，在所述金属层203和隔离层202表面形成多晶硅层204。
[0086]所述多晶硅层204的厚度为20-100纳米；所述多晶硅层204的形成工艺为化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺，较佳的是化学气相沉积工艺；所述多晶硅层204用于在后续热退火过程中，使所述金属层203同时与所述多晶硅层204和控制栅层211a反应，则所形成的金属硅化物层的厚度较厚；则所述金属硅化物层的电阻较小，以所述金属硅化物层作为存储单元201的栅电极性能稳定。
[0087]请参考图14，在形成多晶硅层204后，进行热退火，使所述金属层203 (如图13)与控制栅层211a反应，在所述控制栅层211a上形成金属硅化物层205，所述金属硅化物层205的顶部与所述隔离层202的表面齐平；去除所述金属硅化物层205表面的多晶硅层(未示出)。
[0088]所述热退火工艺为快速热退火、尖峰热退火或激光热退火；具体的，当采用快速退火时，所述快速热退火的温度为20(T500°C，时间为10秒~120秒，保护气体为氮气或惰性气体；当采用尖峰热退火时，温度为30(T60(TC，保护气体为氮气或惰性气体；当采用激光热退火时，温度为50(T90(rC，时间为0.1毫秒~2毫秒，保护气体为氮气或惰性气体。
[0089]所述金属硅化物层205用于作为存储单元201的栅电极；所述金属硅化物层205的厚度为60-100纳米；在所述热退火过程中，所述金属层203同时与多晶硅层和控制栅层反应，形成厚度较厚的金属硅化物层205 ;所述金属层203在与控制栅层向半导体衬底200的方向反应的同时，与多晶硅层向多晶硅层表面方向反应，因此能够形成厚度较厚的金属娃化物层205 ;以所述金属娃化物层205作为存储单兀201的栅电极时，由于所述金属娃化物层205的厚度较厚，则在所述存储单元201工作时，通过所述金属硅化物层205的电流较大，则所述金属硅化物层205的电阻较小；此外，由于所述热退火的温度较低，则所形成的金属娃化物层205的电阻较小，以所述金属娃化物层205作为存储单兀201的栅电极能够使所述存储单元201的工作性能更良好。
[0090]所述去除金属硅化物层205表面剩余的多晶硅层的工艺为湿法刻蚀，所述湿法刻蚀的刻蚀液为四甲基氢氧化铵或氨水；所述湿法刻蚀工艺的选择性优良，能够在彻底去除剩余的多晶娃层的同时不损耗隔离层202和金属娃化物层205。
[0091]本实施例所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，在去除部分控制栅层211后，在所述控制栅层211a表面依次形成金属层203和多晶硅层204，再进行热退火，则所述金属层203同时与控制栅层211和多晶硅层204反应，所形成的金属硅化物层205的厚度较厚；以所形成的金属硅化物层205作为存储单元201的栅电极时，由于所述金属硅化物层205的厚度较厚，当所述存储单元工作时通过所述金属硅化物层205的载流子较多，则电流较大，所述金属硅化物层205的电阻较小；此外，由于形成所述金属硅化物层205的厚度较厚，则所述热退火的温度无需过高，则形成的金属硅化物层205的电阻较小，使所述存储单元201的性能良好。
[0092]综上所述，本发明实施例所述金属硅化物层的形成方法在形成金属层后，在所述金属层表面形成第二硅层，之后进行热退火，能够在不提高热退火温度的情况下，形成厚度较厚的金属硅化物层，且所述金属氧化物层的电阻较小，电性能较好。
[0093]本发明实施例所述闪存的存储单元栅电极的形成方法在去除部分控制栅层后，在所述控制栅层表面形成金属层，并在所述金属层和隔离层表面形成多晶硅层后进行热退火，所述热退火的温度较低，而所形成的金属硅化物层的厚度较厚；当所述金属硅化物层的厚度较厚时，电阻较小，所形成的闪存的存储单元性能较好；而且由于所述热退火温度较低，所形成的金属硅化物层的电阻较小；因此以所形成的金属硅化物层作为存储单元的栅电极时，所述存储单元的工作性能良好，能够满足技术需求。
[0094]进一步的，所述金属层的形成工艺为化学液相沉积工艺，所述化学液相沉积工艺具有良好的选择性，能够仅在所述控制栅层表面形成金属层，而不会同时在所述隔离层表面形成金属层；所述化学液相沉积工艺形成金属层的工艺具有良好的自对准性，且工艺简单。
[0095]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种金属娃化物层的形成方法，其特征在于，包括: 提供半导体衬底，以及位于所述半导体衬底表面的第一娃层； 在所述第一娃层表面形成金属层； 在所述金属层表面形成第二硅层； 进行热退火，使所述金属层与所述第一硅层和第二硅层反应，形成金属硅化物层； 去除所述金属硅化物层表面的第二硅层。
2.如权利要求1所述金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述金属层的材料为镍或钴，厚度为20-100纳米。
3.如权利要求1所述金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述第一硅层的厚度为20~100纳米。
4.如权利要求1所述金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述第二硅层的厚度为20~100纳米。
5.如权利要求1所述金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述热退火的时间为0.1毫秒~120秒，温度为20(T900°C，保护气体为氮气或惰性气体。
6.一种闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，包括: 提供半导体衬底，以及位于半导体衬底上的若干闪存的存储单元，所述若干存储单元由隔离层相互隔离，所述存储单元包括:浮栅层、以及位于浮栅层上的控制栅层，所述控制栅层的顶部与隔离层的表面齐平；` 去除部分控制栅层，使所述控制栅层的顶部低于所述隔离层的表面； 在去除部分控制栅层后，在所述控制栅层表面形成金属层； 在所述金属层和隔离层表面形成多晶硅层； 进行热退火，使所述金属层与控制栅层和多晶硅层反应，在所述控制栅层表面形成金属硅化物层，所述金属硅化物层的顶部与所述隔离层的表面齐平； 去除所述金属硅化物层表面的多晶硅层。
7.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述多晶硅层的厚度为20-100纳米，形成工艺为化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺。
8.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述金属层的厚度为20-100纳米，材料为镍或钴，形成工艺为化学液相沉积工艺。
9.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，当所述金属层的材料为镍时，所述化学液相沉积工艺的反应溶液为NiSO4溶液、以及(NH4)2S04、NH4F和C6H5Na3O7溶液中的一种或多种，且所述NiSO4在反应溶液中的摩尔浓度为0.0f lmol/L，所述反应溶液的PH值为8~10，沉积时间为30秒~3000秒，沉积温度为(T90°C。
10.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述热退火工艺为快速热退火、尖峰热退火或激光热退火。
11.如权利要求10所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述快速热退火的温度为20(T500°C，时间为10秒~120秒，保护气体为氮气或惰性气体；所述尖峰热退火的温度为30(T600°C，保护气体为氮气或惰性气体；所述激光热退火的温度为50(T90(TC，时间为0.1毫秒~2毫秒，保护气体为氮气或惰性气体。
12.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，去除部分控制栅后，使所述控制栅层的顶部低于所述隔离层的表面40-100纳米。
13.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述去除部分控制栅的工艺为干法刻蚀或湿法刻蚀。
14.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述金属硅化物层的厚度为60-100纳米。
15.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述去除所述金属硅化物层表面的多晶硅层的工艺为湿法刻蚀，所述湿法刻蚀的刻蚀液为四甲基氢氧化铵或氨水。
16.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，位于所述浮栅层和控制栅层之间的层间介质层，所述层间介质层为氧化硅-氮化硅-氧化硅的叠层结构。
17.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述浮栅层与半导体衬底之间通过绝缘层相互隔离。
18.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述浮栅层和控制栅层的材料为多晶硅。
19.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述隔离层的材料为氧化硅。
【文档编号】H01L21/28GK103515208SQ201210203742
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】禹国宾 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司