[发明专利]多晶硅栅极的形成方法

说明书

本发明涉及一种多晶硅栅极的形成方法，包括：提供在衬底上形成了栅氧化层、在栅氧化层上形成了多晶硅层的晶圆；对所述多晶硅层进行蚀刻，形成多晶硅栅极；在所述晶圆表面形成覆盖所述衬底和多晶硅栅极的保护层；蚀刻所述保护层，将所述多晶硅栅极上方以及所述衬底表面的保护层去除，所述多晶硅栅极侧面余留的保护层形成侧墙；对所述晶圆进行湿氧氧化，在所述衬底表面形成氧化层。本发明能够将多晶硅残留氧化成不导电的硅氧化物，从而消除多晶硅残留导致的导电性异常缺陷。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种多晶硅栅极的形成方法。

背景技术

在半导体器件的亚微米制程中，特别是栅结构比较复杂的Flash(闪存)存储器制程中，多晶硅栅极蚀刻之后容易在衬底10表面产生少量的多晶硅残留(poly residue)11，如图1所示。由于多晶硅残留具有导电性，因此在该位置有多晶硅残留会严重影响产品的良率。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够消除多晶硅残留的缺陷的多晶硅栅极的形成方法。

一种多晶硅栅极的形成方法，包括：提供在衬底上形成了栅氧化层、在栅氧化层上形成了多晶硅层的晶圆；对所述多晶硅层进行蚀刻，形成多晶硅栅极；在所述晶圆表面形成覆盖所述衬底和多晶硅栅极的保护层；蚀刻所述保护层，将所述多晶硅栅极上方以及所述衬底表面的保护层去除，所述多晶硅栅极侧面余留的保护层形成侧墙；对所述晶圆进行湿氧氧化，在所述衬底表面形成氧化层。

在其中一个实施例中，所述侧墙将所述多晶硅栅极和栅氧化层的侧面覆盖，以在所述对晶圆进行湿氧氧化的步骤中对栅氧化层形成保护。

在其中一个实施例中，所述在所述晶圆表面形成覆盖所述衬底和多晶硅栅极的保护层的步骤之前，还包括对多晶硅蚀刻区域的衬底表面已形成的氧化层进行去除的步骤。

在其中一个实施例中，所述对多晶硅蚀刻区域的衬底表面已形成的氧化层进行去除的步骤是将与所述多晶硅栅极下方的栅氧化层连成一体的氧化层进行去除，使得所述多晶硅蚀刻区域的衬底表面不再存在与所述多晶硅栅极下方的栅氧化层连成一体的氧化层。

在其中一个实施例中，所述对多晶硅区域的衬底表面已形成的氧化层进行去除的步骤之后，还包括验证去除氧化层是否达到去除目标，若未达到去除目标则再次去除直至达到去除目标的步骤。

在其中一个实施例中，所述侧墙为氮化硅或氮氧化硅侧墙。

在其中一个实施例中，所述提供完成多晶硅栅极蚀刻后的晶圆的步骤所提供的晶圆在多晶硅蚀刻区域的衬底表面形成有多晶硅残留，所述对晶圆进行湿氧氧化的步骤中将所述多晶硅残留氧化成为硅氧化物。

在其中一个实施例中，所述方法应用于闪存的制造工艺中。

在其中一个实施例中，所述对所述晶圆进行湿氧氧化，在所述衬底表面形成氧化层的步骤，是氧化80埃～120埃厚度的氧化层。

在其中一个实施例中，所述对所述晶圆进行湿氧氧化，在所述衬底表面形成氧化层的步骤，氧化温度为700摄氏度～800摄氏度，氧化时间为25分钟～35分钟。

上述多晶硅栅极的形成方法，使用湿氧氧化的工艺在衬底和多晶硅栅极表面形成氧化层，由于湿氧氧化有较强的氧化效果(相对于干氧氧化)，因此多晶硅残留会被氧化成不导电的硅氧化物(主要成分为二氧化硅)，从而消除多晶硅残留导致的导电性异常缺陷。且由于侧墙在湿氧氧化的过程中对栅极形成保护，使得栅极难以被氧化，因此该氧化步骤基本不会对栅氧化层的厚度造成影响。

附图说明

图1是晶圆在多晶硅栅极蚀刻工艺后多晶硅蚀刻区域的衬底表面有多晶硅残留的示意图；

图2是一实施例中多晶硅栅极的形成方法的流程图；

图3a～图3c是使用图2所示方法进行器件制造的过程中晶圆的剖面结构示意图。