[发明专利]制造半导体装置的方法

摘要

本公开涉及制造半导体装置的方法。改善了半导体装置的性能和可靠性。形成绝缘膜，使得嵌入控制栅极电极、存储器栅极电极和栅极电极，然后通过第一抛光来露出控制栅极电极、存储器栅极电极和栅极电极的顶部。随后，通过去除栅极电极形成沟槽并用金属膜填充，并且执行第二抛光以形成包括该金属膜的栅极电极。绝缘膜是具有高间隙填充特性的O3‑TEOS膜，因此减少了绝缘膜中缝的形成。此外，在第一抛光之前，O3‑TEOS膜在氧化气氛中经受热处理，从而减少第二抛光期间绝缘膜的凹陷。

主权项

一种制造半导体装置的方法，包括以下步骤：(a)提供半导体衬底，所述半导体衬底在所述半导体衬底的主表面中具有存储器单元区域和外围电路区域；(b)在所述存储器单元区域中，形成存储器单元，所述存储器单元包括：第一栅极电极，形成在所述半导体衬底的所述主表面之上，所述半导体衬底的所述主表面与所述第一栅极电极之间具有第一栅极绝缘膜；第二栅极电极，在所述半导体衬底的所述主表面之上与所述第一栅极电极相邻地形成，所述半导体衬底的所述主表面与所述第二栅极电极之间具有第二栅极绝缘膜，所述第二栅极绝缘膜包括电荷累积区域；以及第一源极区域和第一漏极区域，形成在所述半导体衬底的所述主表面中以将所述第一栅极电极和所述第二栅极电极夹在之间，以及在所述外围电路区域中形成MISFET，所述MISFET包括：第三栅极电极，形成在所述半导体衬底的所述主表面之上，所述半导体衬底的所述主表面与所述第三栅极电极之间具有第三栅极绝缘膜；以及第二源极区域和第二漏极区域，形成在所述半导体衬底的所述主表面之上以将所述第三栅极电极夹在之间；(c)在所述半导体衬底的所述主表面之上形成包含在第一温度形成的O3‑TEOS膜的第一绝缘膜以覆盖所述存储器单元和所述MISFET；(d)在氧化气氛中以第二温度对所述第一绝缘膜执行热处理；(e)在步骤(d)之后，对所述第一绝缘膜执行第一抛光以露出所述第一栅极电极、所述第二栅极电极和所述第三栅极电极的顶部；(f)在所述外围电路区域中，去除所述第三栅极电极以在所述第一绝缘膜中形成沟槽；(g)在所述第一绝缘膜之上形成金属膜以填充所述沟槽；以及(h)对所述金属膜执行第二抛光以选择性地将所述金属膜留在所述沟槽中，从而在所述沟槽中形成所述MISFET的第四栅极电极。