一种栅极结构的制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110148560A(43)申请公布日2019.08.20(21)申请号201910385299.X(22)申请日2019.05.09(71)申请人上海华力微电子有限公司地址201315上海市浦东新区良腾路6号(72)发明人秦佑华陈昊瑜王奇伟(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人屈蘅(51)Int.Cl.H01L21/28(2006.01)H01L27/11521(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种栅极结构的制作方法(57)摘要本发明提供了一种栅极结构的制作方法，首先使形成的多晶硅层的厚度大于目标厚度，然后平坦化处理所述多晶硅层，直至保留的所述多晶硅层的厚度等于所述目标厚度。如此，在保证最终的所述多晶硅层的厚度达到目标厚度的同时，也可避免最终形成的所述多晶硅层的表面存在突起部或表面比较粗糙的情况，故而提高了器件的可靠性。CN110148560ACN110148560A权利要求书1/1页1.一种栅极结构的制作方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底包括存储区和逻辑区，在位于所述存储区的所述衬底上依次形成第一栅极介质层、悬浮栅和第二栅极介质层；在位于所述逻辑区的所述衬底上形成第三栅极介质层；在所述第二栅极介质层和所述第三栅极介质层上形成多晶硅层，形成的所述多晶硅层的厚度大于目标厚度；平坦化处理所述多晶硅层，使得保留的所述多晶硅层的厚度等于所述目标厚度；选择性刻蚀所述存储区上保留的所述多晶硅层、所述第二栅极介质层及所述悬浮栅以形成所述栅极结构。2.如权利要求1所述的栅极结构的制作方法，其特征在于，减小所述多晶硅层的厚度前，形成的所述多晶硅层的厚度比所述目标厚度厚至少3.如权利要求2所述的栅极结构的制作方法，其特征在于，减小所述多晶硅层的厚度前，形成的所述多晶硅层的厚度比所述目标厚度厚4.如权利要求1所述的栅极结构的制作方法，其特征在于，采用化学机械研磨进行所述平坦化处理。5.如权利要求1所述的栅极结构的制作方法，其特征在于，所述平坦化处理的方法包括：在所述多晶硅层的表面涂覆有机抗反射层；去除部分所述有机抗反射层，使得剩余的所述有机抗反射层的上表面和所述多晶硅层的上表面的最高点齐平；去除部分所述多晶硅层，使得剩余的所述多晶硅层的上表面不低于所述有机抗反射层的下表面；去除剩余的所述有机抗反射层，并对剩余的所述多晶硅层进行化学机械研磨。6.如权利要求1所述的栅极结构的制作方法，其特征在于，所述目标厚度为7.如权利要求1所述的栅极结构的制作方法，其特征在于，形成的所述悬浮栅的厚度为8.如权利要求1所述的栅极结构的制作方法，其特征在于，通过在所述存储区上保留的所述多晶硅层上形成图形化的光刻胶并以所述图形化的光刻胶为掩模来选择性刻蚀所述存储区上保留的所述多晶硅层、所述第二栅极介质层及所述悬浮栅。9.如权利要求1所述的栅极结构的制作方法，其特征在于，采用干法刻蚀工艺选择性刻蚀所述存储区上保留的所述多晶硅层、所述第二栅极介质层及所述悬浮栅。10.如权利要求1所述的栅极结构的制作方法，其特征在于，所述第二栅极介质层包括依次层叠在所述悬浮栅上的第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层。2CN110148560A说明书1/4页一种栅极结构的制作方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种栅极结构的制作方法。背景技术[0002]多晶硅薄膜在集成电路器件中有许多重要的应用，其中最普遍应用是作为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS，metaloxidesemiconductor)的栅极。由于多晶硅是由许多小的硅晶粒，以不同的晶向组成，每一个晶粒本身都是一个单晶，晶粒间的晶界含有许多堆垛、位错及缺陷。而这种生长方式会导致一些缺陷的产生，尤其是越厚的多晶硅越容易产生缺陷。[0003]多晶硅生长过程主要有两种缺陷，一种是在生长过程中小的缺陷形成晶核，后续会越长越大，最后形成突起部，第二种是多晶硅的晶粒导致上表面比较粗糙。如果是第一种缺陷，后续会导致控制栅的形貌变形，如果是第二种缺陷，后续会导致控制栅均匀性较差。这两种情况都会导致器件的失效，甚至有的还会影响器件的可靠性。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种栅极结构的制作方法，以解决通过现有技术形成的控制栅的形貌变形或均匀性较差的问题。[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种栅极结构的制作方法，包括：[0006]提供一衬底，所述衬底包括存储区和逻辑区，在位于所述存储区的所述衬底上依次形成第一栅极介质层、悬浮栅和第二栅极介质层；[0007]在位于所述逻辑区的所述衬底上形成第三栅极介质层；[0008]在所述第二栅极介质层和所述第三栅极介质层上