E-Flash柵極形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種E-Flash柵極形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在90E_Flash項(xiàng)目的柵極多晶硅刻蝕的步驟分為兩個步驟:存儲陣列多晶硅刻蝕 和柵極多晶硅刻蝕，分別是刻掉存儲陣列區(qū)域的多晶硅和定義邏輯區(qū)域的柵極。柵極多晶 硅層光刻前會淀積一層氧化硅層作為柵極刻蝕的硬掩膜，在柵極多晶硅刻蝕完會用濕法工 藝去除該層。
[0003] 由于有存儲陣列區(qū)域臺階高度的問題，在存儲陣列區(qū)域的邊緣在刻蝕完成后多晶 硅有側(cè)墻狀的結(jié)構(gòu)。硬掩膜淀積后形成了 "側(cè)墻"結(jié)構(gòu)，如圖1所示，圖中的橢圓虛線圈即示 出了該"側(cè)墻"。在柵極多晶硅刻蝕后，這種側(cè)墻結(jié)構(gòu)就會在后續(xù)的硬掩膜濕法刻蝕中剝離 出來，漂移到其他區(qū)域，形成缺陷。如圖2所示。剝離缺陷會影響產(chǎn)品的性能，降低產(chǎn)品的良 率。
[0004] 產(chǎn)生剝離缺陷的原因在于：
[0005] 柵極側(cè)墻硬掩膜剝離?；乜坦に囅捻攲拥挠惭谀蛹岸嗑Ч瑁Ａ袅藗?cè)墻硬 掩膜;清洗工藝使硬掩膜層漂移到其他區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種E-Flash柵極形成方法，解決E-Flash存儲 器工藝中柵極刻蝕之后容易形成剝離的缺陷。
[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明所述的E-Flash柵極形成方法，包含如下的步驟：
[0008] 步驟一，在二氧化硅層上淀積存儲陣列多晶硅以及柵極多晶硅層;再淀積一層氮 化娃；
[0009] 步驟二，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨；
[0010]步驟三，移除氮化硅及二氧化硅；
[0011] 步驟四，淀積柵極硬掩膜；
[0012] 步驟五，進(jìn)行柵極刻蝕。
[0013] 進(jìn)一步地，所述步驟一中，氮化娃的厚度為100~200A。
[0014] 進(jìn)一步地，所述步驟二中，對硅片表面整體進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨。
[0015] 進(jìn)一步地，所述步驟三中，使用各向同性濕法刻蝕去除氮化硅層及二氧化硅層。
[0016] 本發(fā)明在存儲陣列多晶硅及柵極多晶硅層淀積完成之后，額外加入一層氮化硅 層，通過氮化硅與多晶硅較高的選擇比，作為化學(xué)機(jī)械研磨的終止層。研磨過程中存儲陣列 區(qū)域的柵極多晶硅層被完全去除，邏輯區(qū)域研磨終止于氮化硅層。通過CMP工藝，使得后續(xù) 的淀積多晶硅回刻的硬掩膜在平面的結(jié)構(gòu)上，解決了剝離缺陷的問題。
【附圖說明】
[0017] 圖1是傳統(tǒng)工藝柵極多晶硅硬掩膜淀積之后形成的"側(cè)墻"結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2是"側(cè)墻"剝離漂移引起的器件缺陷示意圖。
[0019] 圖3~7是本發(fā)明工藝步驟示意圖。
[0020]圖8是本發(fā)明工藝流程圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022] 1是氣化娃，2是概極多晶娃層，3是氧化娃。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明所述的E-Flash柵極形成方法，包含如下的步驟：
[0024] 步驟一，在二氧化硅層3上淀積存儲陣列多晶硅以及柵極多晶硅層2;再淀積一層 厚度為100~200A氮化硅層1;如圖3所示。
[0025] 步驟二，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨;對硅片表面整體進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，由于表面形貌存 儲陣列區(qū)是高于邏輯區(qū)，在最初研磨時，首先研磨存儲陣列區(qū)，研磨至邏輯區(qū)時，邏輯區(qū)表 面的氮化硅作為了研磨終止指示層，即研磨到邏輯區(qū)氮化硅層時研磨終止。如圖4所示。 [0026] 步驟三，移除氮化硅及二氧化硅。使用各向同性濕法刻蝕去除氮化硅層及二氧化 娃層。如圖5所示。
[0027] 步驟四，淀積柵極硬掩膜。如圖6所示。
[0028] 步驟五，進(jìn)行柵極刻蝕，形成柵極。如圖7所示。
[0029] 本發(fā)明在存儲陣列多晶硅層及柵極多晶硅淀積完后，再額外淀積一層氮化硅層。 氮化硅層與多晶硅有很高的選擇比，可以作為CMP的研磨終止層。此外，存儲陣列表面的氮 化硅由于表面形貌的原理，在研磨初期受到的機(jī)械作用大，很容易被研磨掉。之后隨著研磨 的進(jìn)行，存儲陣列區(qū)域的柵極多晶硅層都被研磨干凈了，多晶硅層下面的存儲陣列區(qū)域的 氧化硅和邏輯區(qū)域的氮化硅可以作為研磨終點(diǎn)的終止層。研磨結(jié)束以后，邏輯區(qū)域的多晶 硅和表面的氮化硅層都還保留，而存儲陣列區(qū)域的多晶硅都研磨去除干凈了。
[0030] 在多晶硅CMP之后再通過各向同性濕法刻蝕，把硅片表面的氮化硅層和氧化硅去 除掉。通過CMP的工藝，避免了采用回刻工藝去除在存儲陣列區(qū)域表面的柵極多晶硅時，在 存儲陣列區(qū)和邏輯區(qū)域之間形成側(cè)墻。使得后續(xù)淀積多晶硅回刻的硬掩膜都在平面結(jié)構(gòu) 上，解決了剝離缺陷的問題。此外利用CMP工藝不同的表面形貌區(qū)域的研磨特性，只需增加 一步氮化硅研磨終止層，即可將存儲陣列區(qū)域表面的多晶硅去除，而保留邏輯區(qū)域的多晶 硅。節(jié)約了一層光刻版，降低了成本。
[0031] 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來 說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同 替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種E-Flash柵極形成方法，其特征在于:包含如下的步驟： 步驟一，在二氧化娃層上淀積存儲陣列多晶娃W及柵極多晶娃層;再淀積一層氮化娃； 步驟二，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨； 步驟Ξ，移除氮化娃及二氧化娃； 步驟四，淀積柵極硬掩膜； 步驟五，進(jìn)行柵極刻蝕。2. 如權(quán)利要求1所述的E-Flash柵極形成方法，其特征在于:所述步驟一中，氮化娃的厚 度為100~200A。3. 如權(quán)利要求1所述的E-Flash柵極形成方法，其特征在于:所述步驟二中，對娃片表面 整體進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨。4. 如權(quán)利要求1所述的E-Flash柵極形成方法，其特征在于:所述步驟Ξ中，使用各向同 性濕法刻蝕去除氮化娃層及二氧化娃層。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種E-Flash柵極形成方法，包含：步驟一，在二氧化硅層上淀積存儲陣列多晶硅以及柵極多晶硅層；再淀積一層氮化硅；步驟二，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨；步驟三，移除氮化硅及二氧化硅；步驟四，淀積柵極硬掩膜；步驟五，進(jìn)行柵極刻蝕。本發(fā)明在存儲陣列多晶硅及柵極多晶硅層淀積完成之后，額外加入一層氮化硅層，通過氮化硅與多晶硅較高的選擇比，作為化學(xué)機(jī)械研磨的終止層。研磨過程中存儲陣列區(qū)域的柵極多晶硅層被完全去除，邏輯區(qū)域研磨終止于氮化硅層。通過CMP工藝，使得后續(xù)的淀積多晶硅回刻的硬掩膜在平面的結(jié)構(gòu)上，解決了剝離缺陷的問題。
【IPC分類】H01L21/28, H01L21/8247
【公開號】CN105552033
【申請?zhí)枴緾N201511026566
【發(fā)明人】程曉華
【申請人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月31日