[发明专利]Flash器件源极多晶硅的形成方法

摘要

本发明公开了一种Flash器件源极多晶硅的形成方法，包括如下步骤在半导体衬底表面依次形成栅介质层、多晶硅栅和第一氮化硅层和第二介质层；进行光刻刻蚀打开源区形成区域；在栅极结构的侧面形成第一和第二侧墙；进行第三多晶硅层生长；以第二介质层为终止层进行化学机械研磨，通过调节第二介质层对第三多晶硅层的选择比以及第二侧墙对第三多晶硅层的选择比来减少对源区形成区域的第二侧墙和第三多晶层的过度研磨；采用各向同性干法刻蚀工艺去除第二介质层。本发明能提高器件的擦除性能同时能避免保证源极多晶硅和多晶硅栅之间的顶部侧墙被过度研磨以及改善源极多晶硅的顶部表面形貌，从而防止器件漏电并提高器件性能。

主权项

一种Flash器件源极多晶硅的形成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在半导体衬底表面依次形成栅介质层、多晶硅栅和第一氮化硅层的叠加结构，在所述第一氮化硅层表面形成第二介质层；步骤二、采用光刻刻蚀工艺依次对所述第二介质层、所述第一氮化硅层、所述多晶硅栅和所述栅介质层进行刻蚀打开源区形成区域，所述源区形成区域的所述第二介质层、所述第一氮化硅层、所述多晶硅栅和所述栅介质层都被去除并露出所述半导体衬底表面，所述源区形成区域的所述第一氮化硅层的开口大于所述多晶硅栅的开口；步骤三、在所述源区形成区域开口的侧面形成第一侧墙和第二侧墙，所述第一侧墙位于所述多晶硅栅侧面，所述第二侧墙位于所述第一侧墙顶部的所述第一氮化硅层的侧面，所述第二侧墙的底部还和所述多晶硅栅的顶角交叠；步骤四、进行第三多晶硅层生长，所述第三多晶硅层将所述源区形成区域的开口完全填充并延伸到所述源区形成区域外的所述第二介质层的表面；所述第三多晶硅层的生长温度越高所述Flash器件的擦除性能越好、同时所述第三多晶硅层在后续步骤五的化学机械研磨工艺中的研磨速率也越快；所述第三多晶硅层的生长温度为650℃；步骤五、采用化学机械研磨工艺对所述第三多晶硅层进行研磨，所述第二介质层作为所述化学机械研磨工艺的终止层，并由研磨后填充于所述源区形成区域开口中的所述第三多晶硅层组成源极多晶硅；所述第二介质层对所述第三多晶硅层的第一选择比小于所述第一氮化硅层对所述第三多晶硅层的第二选择比，所述第二侧墙对所述第三多晶硅层的第三选择比小于所述第一氮化硅层对所述第三多晶硅层的第二选择比，所述第一选择比由所述第二介质层的组成材料决定，所述第三选择比由所述第二侧墙的组成材料决定；在所述第二介质层表面的所述第三多晶硅层被研磨干净后、研磨终止前，所述第一选择比和所述第三选择比越接近，所述化学机械研磨工艺的负载效应越好，能减少对所述源区形成区域的所述第二侧墙和所述第三多晶层的过度研磨、所述源极多晶硅的上表面的凹陷也越小；所述第二侧墙的材料为氧化膜，所述第二介质层的组成材料为氮氧化硅；步骤六、采用各向同性干法刻蚀工艺去除所述第二介质层。