[发明专利]非易失性存储器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及非易失性存储器的制造方法。

背景技术

非易失性存储器在供电电源关闭后仍能保持片内信息；在系统电可擦除和可重复编程，而不需要特殊的高电压；非易失性存储器具有成本低、密度大的特点。其独特的性能使其广泛地运用于各个领域，包括嵌入式系统，如PC及外设、电信交换机、蜂窝电话、网络互联设备、仪器仪表和汽车器件，同时还包括新兴的语音、图像、数据存储类产品，如数字相机、数字录音机和个人数字助理。

基于市场需求，对于非易失性存储器的技术要求也向更高的存储容量及更快的编程速度发展。为提高非易失性存储器的编程速度，非易失性存储器的制造方法大都关注于减小位线及字线电阻。例如，现今的非易失性存储器的制造方法普遍采用金属硅化物(silicide)作为多晶硅栅极的连接层，以降低栅极连接电阻(即字线电阻)。

基于形成金属硅化物的工艺流程的不同，所述的金属硅化物连接层又可分为多晶硅上金属硅化物(polycide)和自对准金属硅化物(SALICIDE)。

所述多晶硅上金属硅化物一般制造过程如下：在形成栅介电层后，继续在其上面生长多晶硅，然后在多晶硅上继续生长金属硅化物，所述金属硅化物一般为硅化钨(WSi₂)和硅化钛(TiSi₂)薄膜。后续再进行栅极蚀刻和源/漏注入等其他工艺。

而例如申请号为02146882.6的中国专利申请中就公开了一种较为典型的形成自对准金属硅化物的制造方法，其在于基底上形成多晶硅栅极后，在多晶硅栅极与该基底上再沉积一层介电层；接着，去除部分介电层以暴露出多晶硅栅极的顶部表面；然后于多晶硅栅极的顶部表面及该介电层上沉积金属层；此后通过将该基底进行退火，使得多晶硅表面和沉积的金属层发生反应，从而在多晶硅栅极上形成金属硅化物层。

由于形成自对准金属硅化物的方法可以同时形成源/漏接触的硅化物，因此还能够减小源/漏电阻，相应地，位线电阻也得以减小。因此，自对准金属硅化物相对于多晶硅上金属硅化物更具有电阻方面的优势。

目前，为进一步提高非易失性存储器的编程速度，在制造非易失性存储器时仍需进一步减小字线和/或位线电阻。

发明内容

本发明解决现有技术制造非易失性存储器时，字线及位线电阻仍需进一步减小的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种非易失性存储器的制造方法，包括：

在已形成有栅极结构的衬底上形成隔离层；

蚀刻所述隔离层至暴露出栅极结构的顶部表面；

对所述衬底进行湿法清洗；

在所述栅极结构的顶部表面形成金属层；

将所述衬底退火，在栅极结构的顶部表面形成金属硅化物层。

与现有技术相比，上述非易失性存储器的制造方法具有以下优点：在形成金属层之前对所述衬底进行湿法预清洗，可以有效清除栅极结构的顶部表面的自然氧化层，从而降低在形成金属硅化物后该部位的连接电阻，提高了所述非易失性存储器的编程速度。

附图说明

图1是本发明非易失性存储器的制造方法的一种实施方式流程图；

图2至图6是本发明非易失性存储器的制造方法的第一种实施例示意图；

图7是本发明非易失性存储器的制造方法的第二种实施例在形成金属硅化物层后的掺杂示意图；

图8是图7所示制造方法掺杂后对衬底清洁的示意图。

具体实施方式

通过对现有技术非易失性存储器制造方法的研究发现，在蚀刻暴露出栅极结构的顶部表面后，或者为了同时形成栅极结构和源/漏区的连接层还蚀刻暴露出源/漏区后，所暴露的区域通常会因接触空气而形成自然氧化层。所述自然氧化层会导致后续形成金属硅化物后该部位的连接电阻增大。

基于此，本发明非易失性存储器的制造方法在蚀刻之后，形成金属层之前，加入清洗步骤，以去除自然氧化层。

参照图1所示，本发明非易失性存储器的制造方法的一种实施方式包括：

步骤s1，在已形成有栅极结构的衬底上形成隔离层；

步骤s2，蚀刻所述隔离层至暴露出栅极结构的顶部表面；

步骤s3，对所述衬底进行湿法清洗；

步骤s4，在所述栅极结构的顶部表面形成金属层；

步骤s5，将所述衬底退火，在栅极结构的顶部表面形成金属硅化物层。

上述实施方式中，在蚀刻隔离层暴露出栅极结构的顶部表面后，采用了湿法的方法对蚀刻后的衬底进行清洗。通过湿法清洗腐蚀所述顶部表面的自然氧化层，有助于降低该部位的连接电阻，从而有利于实现提高非易失性存储器编程速度的目的。