[发明专利]一种改善存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法

说明书

一种改善存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法，包括：第一步骤：形成具有存储器单元字线的半导体结构；第二步骤：对半导体结构执行化学机械研磨处理；第三步骤：在半导体结构上形成硬掩膜层；第四步骤：对硬掩膜层进行刻蚀，从而在暴露的浮栅隔离侧墙上形成硬掩膜覆盖物。在本发明中，在存储器单元字线化学机械研磨工艺暴露浮栅隔离侧墙氮化硅的情况下，由于在暴露的浮栅隔离侧墙上形成硬掩膜覆盖物，从而防止浮栅隔离侧墙被诸如磷酸之类的溶液腐蚀，因此能够有效地改善字线关键尺寸较小的情况下的存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域；具体地，本发明涉及存储器制造领域；而且，更具体地说，本发明涉及一种改善存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法。

背景技术

化学机械研磨(CMP，chemical mechanical polishing，也称为化学机械抛光)目前被广泛用于半导体制造过程中的表面平坦化工艺处理。化学机械研磨的过程是把晶圆放在旋转的研磨垫上，再加一定的压力，用化学研磨液来研磨晶圆以使晶圆平坦化。在化学机械研磨设备对硅片进行研磨的过程中，研磨剂(抛光液)通过管路流在研磨垫上，在研磨过程中起到润滑作用，并且研磨剂也可与所研磨的硅片起适当的化学反应，提高研磨去除速度。

如图3所示，其为现有技术中的一种分栅结构存储器阵列中相邻存储单元的结构示意图，每个存储单元包括衬底10，形成在衬底10中的源极12和漏极11，及位于所述衬底上的栅极结构，在所述漏极11上引出有位线20，在所述源极12上引出有源线30，以及位于所述源线30和位线20之间的字线40。

一方面，如果化学机械研磨工艺的字线关键尺寸较小，字线化学机械研磨工艺会导致出现侧墙SiN材料被刻蚀的问题。具体地，图3示意性地示出了化学机械研磨工艺的存储单元关键尺寸较小的情况。如图3所示，在后续字线化学机械研磨工艺中的字线关键尺寸较小(例如，字线关键尺寸小于220nm)时，会导致出现露出侧墙氮化硅SiN材料(即，露出浮栅隔离侧墙41)的问题。

另一方面，如果化学机械研磨工艺的字线关键尺寸较大(例如，字线关键尺寸大于270nm)，会出现字线残留而在阻挡浮栅氮化硅的去除处理中阻挡浮栅氮化硅。

因此，希望提供一种能够有效地改善字线关键尺寸较小的情况下的存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够有效地改善字线关键尺寸较小的情况下的存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种改善存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法，其包括：第一步骤：形成具有存储器单元字线的半导体结构；第二步骤：对半导体结构执行化学机械研磨处理；第三步骤：在半导体结构上形成硬掩膜层；第四步骤：对硬掩膜层进行刻蚀，从而在暴露的浮栅隔离侧墙上形成硬掩膜覆盖物。

优选地，在所述的改善存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法中，所述半导体结构的存储器区域包括衬底、成在衬底中的源极和漏极以及位于所述衬底上的浮栅结构，两个浮栅结构之间具有源极多晶硅，浮栅结构侧部形成有浮栅隔离侧墙。

优选地，在所述的改善存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法中，在所述化学机械研磨处理中，存储器单元字线的关键尺寸较小。

优选地，在所述的改善存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法中，在所述化学机械研磨处理中，存储器单元字线的关键尺寸小于220nm。

优选地，在所述的改善存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法中，在所述化学机械研磨处理之后，存储器单元字线暴露出与存储器单元字线邻接的浮栅隔离侧墙。

优选地，在所述的改善存储器单元字线化学机械研磨工艺窗口的方法中，浮栅隔离侧墙的材料是氮化硅。