[發(fā)明專(zhuān)利]EEPROM器件制備中寫(xiě)入柵極頂角圓化的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810043326.7
• 申請(qǐng)日: 2008-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101577253A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂煜坤;孫娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/8247
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/8247;H01L21/28;H01L21/306;H01L21/3065
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 丁紀(jì)鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種EEPROM器件中寫(xiě)入柵極的制作方法，特別涉及寫(xiě)入柵極頂角圓化的方法。

背景技術(shù)

在EEPROM器件制備中，經(jīng)常利用到雙層多晶硅結(jié)構(gòu)，其中包括寫(xiě)入柵極。該寫(xiě)入柵極全部坐落于淺溝槽結(jié)構(gòu)上方。

傳統(tǒng)的寫(xiě)入柵極形成工藝流程如下：

首先利用光刻方法將寫(xiě)入柵極圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠4上(圖1，其中1為硅襯底，2為氧化硅層)，然后利用等離子刻蝕工藝形成寫(xiě)入柵極結(jié)構(gòu)。通常的柵極刻蝕工藝中，第一步是將多晶硅3表面自然生成的一層薄氧化膜(native?oxide)打開(kāi)，一般是多采用含F(xiàn)或者含Cl的氣體進(jìn)行刻蝕，同時(shí)可能會(huì)添加Ar等氣體增強(qiáng)刻蝕。第二步進(jìn)行多晶硅3刻蝕。一般采用含F(xiàn)、含Cl或者HBr等氣體進(jìn)行刻蝕，同時(shí)可能添加O₂，He-O₂，N₂，He等氣體改善多晶硅形貌或者多晶硅對(duì)下層淺溝槽氧化膜的選擇比。多晶硅刻蝕將停止于下層淺溝槽氧化膜10上，并要求多晶硅對(duì)下層淺溝槽氧化膜的選擇比達(dá)到一定要求(圖2)。然后，去除殘余的光刻膠和殘留物，獲得寫(xiě)入柵極結(jié)構(gòu)(圖3)。

傳統(tǒng)的多晶硅柵極刻蝕都是希望獲得垂直的柵極結(jié)構(gòu)，因此柵極頂角一般是直角。在下層淺溝槽氧化膜和有源區(qū)的高度差影響下，寫(xiě)入柵極頂角往往會(huì)呈現(xiàn)尖銳的銳角7(圖3)。這種尖角容易成為頂端放電區(qū)，造成寫(xiě)入柵極電學(xué)特定的下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種EEPROM器件制備中寫(xiě)入柵極頂角圓化的方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的EEPROM器件制備中寫(xiě)入柵極頂角圓化的方法，在寫(xiě)入柵極淀積之后，包括如下步驟：

第一步，多晶硅的刻蝕，形成多晶硅頂角；

第二步，采用等離子刻蝕工藝進(jìn)行光刻膠橫向裁減，去除多晶硅頂角上方的光刻膠；

第三步，采用等離子刻蝕中的離子轟擊使多晶硅頂角圓化；

第四步，去除光刻膠。

本發(fā)明的EEPROM器件制備中寫(xiě)入柵極頂角圓化的方法，在多晶硅刻蝕后，利用光刻膠的橫向裁減將多晶硅頂角曝露出來(lái)，后通過(guò)離子轟擊將精銳的頂角圓化，有效的改變了寫(xiě)入柵極的形貌，改善器件的電學(xué)性能。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

圖1為EEPROM器件制備中寫(xiě)入柵極的光刻膠圖形轉(zhuǎn)移示意圖；

圖2為EEPROM器件制備中寫(xiě)入柵極刻蝕后的示意圖；

圖3為原有工藝中寫(xiě)入柵極頂角示意圖；

圖4為本發(fā)明的方法流程示意圖；

圖5為本發(fā)明的光刻膠裁減后示意圖；

圖6為本發(fā)明的多晶硅頂角圓化后示意圖；

圖7為圖6去除光刻膠后示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的EEPROM器件制備中寫(xiě)入柵極頂角圓化的方法是在制備形成淺溝槽隔離之后，在傳統(tǒng)柵極的等離子刻蝕過(guò)程中增加了光刻膠裁減和柵極頂角圓化兩個(gè)步驟，圖4為工藝流程示意，說(shuō)明如下：

1、首先，多晶硅的刻蝕。即利用光刻工藝形成光刻膠圖形(見(jiàn)圖2)，后利用光刻膠圖形為掩膜層，刻蝕多晶硅至STI氧化膜上(見(jiàn)圖3)，由于STI氧化膜和有源區(qū)有高度差，故刻蝕的結(jié)果為多晶硅柵極的頂角呈尖銳狀角7；

2、緊接著，去除多晶硅柵極頂角上方的光刻膠，即利用等離子體刻蝕法進(jìn)行光刻膠的橫向裁減(見(jiàn)圖5)。此過(guò)程可通過(guò)調(diào)整刻蝕工藝條件使光刻膠的橫向刻蝕增強(qiáng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可采用Cl₂、O₂和HBr等氣體為刻蝕氣體，并增強(qiáng)源功率，使等離子刻蝕過(guò)程中橫向刻蝕性增強(qiáng)；同時(shí)可以采用一些CF等氣體改善光刻膠的形貌。去除光刻膠后，多晶硅頂角7暴露出來(lái)，以便于隨后的頂角圓化處理。

3、進(jìn)行多晶硅頂角7的圓化處理(圖6)；由于此時(shí)多晶硅頂角暴露出來(lái)，可利用等離子刻蝕中的離子轟擊可以使其圓化，(例如利用增強(qiáng)等離子刻蝕的轟擊作用，將多晶硅頂角削掉)。

最后，去除殘余光刻膠和殘留物，即獲得具備圓化頂角8的多晶硅寫(xiě)入柵極(見(jiàn)圖7)。該步驟可以采用化學(xué)濕法反應(yīng)或者等離子灰化等工藝實(shí)現(xiàn)。