[发明专利]改善闪存器件性能的方法

说明书

一种改善闪存器件性能的方法，包括：提供基底，基底表面形成有栅极结构；在所述栅极结构顶部表面和侧壁表面、以及基底表面形成多晶硅层；在多晶硅层表面形成氧化层；采用第一无掩膜刻蚀工艺刻蚀氧化层，直至暴露出位于栅极结构顶部表面的多晶硅层，且暴露出的多晶硅层表面形成有聚合物杂质；采用含有O₂以及Cl₂的刻蚀气体，刻蚀去除聚合物杂质；在刻蚀去除聚合物杂质之后，采用第二无掩膜刻蚀工艺刻蚀多晶硅层，直至刻蚀去除位于栅极结构顶部表面的多晶硅层，形成多晶硅侧墙。本发明刻蚀去除聚合物杂质的工艺温和，避免对氧化层造成刻蚀形成点缺陷，改善刻蚀后形成的多晶硅侧墙的形貌。

技术领域

本发明涉及半导体制作技术领域，特别涉及一种改善闪存器件性能的方法。

背景技术

随着半导体制程技术的发展，在存储装置方面已开发出存取速度较快的快闪存储器(flash memory device)。快闪存储器具有可多次进行信息的存入、读取和擦除等动作，且存入的信息在断电后也不会消失的特性，因此，快闪存储器已成为个人电脑和电子设备所广泛采用的一种非易失性存储器。其中，快闪存储器根据阵列结构的不同，主要分与非门快闪存储器和或非门快闪存储器，由于与非门快闪存储器比或非门快闪存储器的集成度高，所以与非门快闪存储器具有更广的应用范围。

典型的与非门快闪存储器以掺杂的多晶硅作为浮动栅极(floating gate)和控制栅极(control gate)；其中，控制栅极形成于浮动栅极上，且通过栅间介质层相隔；浮动栅极形成于衬底上，通过一层隧穿介质层(tunnel oxide)相隔。当对快闪存储器进行信息的写入操作时，通过在控制栅极与源区/漏区施加偏压，使电子注入浮动栅极中；在读取快闪存储器信息时，在控制栅极施加一工作电压，此时浮动栅极的带电状态会影响其下方沟道(channel)的开/关，而此沟道的开/关即为判断信息值0或1的依据；当快闪存储器在擦除信息时，将衬底、源区、漏区或控制栅极的相对电位提高，并利用隧穿效应使电子由浮动栅极穿过隧穿介质层而进入衬底、源区或漏区中，或是穿过栅间介质层而进入控制栅极中。

然而，现有技术形成的闪存器件的性能有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种改善闪存器件性能的方法，提高刻蚀形成的多晶硅侧墙表面形貌，避免形成草状缺陷，进而改善形成的闪存器件性能。

为解决上述问题，本发明提供一种改善闪存器件性能的方法，包括：提供基底，所述基底表面形成有栅极结构；在所述栅极结构顶部表面和侧壁表面、以及基底表面形成多晶硅层；在所述多晶硅层表面形成氧化层；采用第一无掩膜刻蚀工艺刻蚀所述氧化层，直至暴露出位于栅极结构顶部表面的多晶硅层，且暴露出的多晶硅层表面形成有聚合物杂质；采用含有O₂以及Cl₂的刻蚀气体，刻蚀去除所述聚合物杂质；在刻蚀去除所述聚合物杂质之后，采用第二无掩膜刻蚀工艺刻蚀所述多晶硅层，直至刻蚀去除位于栅极结构顶部表面的多晶硅层，形成位于栅极结构侧壁表面的多晶硅侧墙。

可选的，所述刻蚀去除聚合物杂质的工艺时长小于或等于10秒。

可选的，所述聚合物杂质中含有硅离子和碳离子，其中，O₂适于去除聚合物杂质中的碳离子，Cl₂适于去除聚合物杂质中的硅离子。

可选的，所述刻蚀去除聚合物杂质的工艺参数包括：Cl₂流量为80sccm至100sccm，O₂流量为5sccm至15sccm，腔室压强为3mtorr至7mtorr，偏置磁通量为100Wb至150Wb，射频功率为400Ws至600Ws。

可选的，所述氧化层的材料为氧化硅。