[发明专利]EEPROM器件制备中写入栅极顶角圆化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种EEPROM器件中写入栅极的制作方法，特别涉及写入栅极顶角圆化的方法。

背景技术

在EEPROM器件制备中，经常利用到双层多晶硅结构，其中包括写入栅极。该写入栅极全部坐落于浅沟槽结构上方。

传统的写入栅极形成工艺流程如下：

首先利用光刻方法将写入栅极图形转移到光刻胶4上(图1，其中1为硅衬底，2为氧化硅层)，然后利用等离子刻蚀工艺形成写入栅极结构。通常的栅极刻蚀工艺中，第一步是将多晶硅3表面自然生成的一层薄氧化膜(native oxide)打开，一般是多采用含F或者含Cl的气体进行刻蚀，同时可能会添加Ar等气体增强刻蚀。第二步进行多晶硅3刻蚀。一般采用含F、含Cl或者HBr等气体进行刻蚀，同时可能添加O₂，He-O₂，N₂，He等气体改善多晶硅形貌或者多晶硅对下层浅沟槽氧化膜的选择比。多晶硅刻蚀将停止于下层浅沟槽氧化膜10上，并要求多晶硅对下层浅沟槽氧化膜的选择比达到一定要求(图2)。然后，去除残余的光刻胶和残留物，获得写入栅极结构(图3)。

传统的多晶硅栅极刻蚀都是希望获得垂直的栅极结构，因此栅极顶角一般是直角。在下层浅沟槽氧化膜和有源区的高度差影响下，写入栅极顶角往往会呈现尖锐的锐角7(图3)。这种尖角容易成为顶端放电区，造成写入栅极电学特定的下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种EEPROM器件制备中写入栅极顶角圆化的方法。

为解决上述技术问题，本发明的EEPROM器件制备中写入栅极顶角圆化的方法，在写入栅极淀积之后，包括如下步骤：

第一步，多晶硅的刻蚀，形成多晶硅顶角；

第二步，采用等离子刻蚀工艺进行光刻胶横向裁减，去除多晶硅顶角上方的光刻胶；

第三步，采用等离子刻蚀中的离子轰击使多晶硅顶角圆化；

第四步，去除光刻胶。

本发明的EEPROM器件制备中写入栅极顶角圆化的方法，在多晶硅刻蚀后，利用光刻胶的横向裁减将多晶硅顶角曝露出来，后通过离子轰击将精锐的顶角圆化，有效的改变了写入栅极的形貌，改善器件的电学性能。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为EEPROM器件制备中写入栅极的光刻胶图形转移示意图；

图2为EEPROM器件制备中写入栅极刻蚀后的示意图；

图3为原有工艺中写入栅极顶角示意图；

图4为本发明的方法流程示意图；

图5为本发明的光刻胶裁减后示意图；

图6为本发明的多晶硅顶角圆化后示意图；

图7为图6去除光刻胶后示意图。

具体实施方式

本发明的EEPROM器件制备中写入栅极顶角圆化的方法是在制备形成浅沟槽隔离之后，在传统栅极的等离子刻蚀过程中增加了光刻胶裁减和栅极顶角圆化两个步骤，图4为工艺流程示意，说明如下：

1、首先，多晶硅的刻蚀。即利用光刻工艺形成光刻胶图形(见图2)，后利用光刻胶图形为掩膜层，刻蚀多晶硅至STI氧化膜上(见图3)，由于STI氧化膜和有源区有高度差，故刻蚀的结果为多晶硅栅极的顶角呈尖锐状角7；

2、紧接着，去除多晶硅栅极顶角上方的光刻胶，即利用等离子体刻蚀法进行光刻胶的横向裁减(见图5)。此过程可通过调整刻蚀工艺条件使光刻胶的横向刻蚀增强来实现，可采用Cl₂、O₂和HBr等气体为刻蚀气体，并增强源功率，使等离子刻蚀过程中横向刻蚀性增强；同时可以采用一些CF等气体改善光刻胶的形貌。去除光刻胶后，多晶硅顶角7暴露出来，以便于随后的顶角圆化处理。

3、进行多晶硅顶角7的圆化处理(图6)；由于此时多晶硅顶角暴露出来，可利用等离子刻蚀中的离子轰击可以使其圆化，(例如利用增强等离子刻蚀的轰击作用，将多晶硅顶角削掉)。

最后，去除残余光刻胶和残留物，即获得具备圆化顶角8的多晶硅写入栅极(见图7)。该步骤可以采用化学湿法反应或者等离子灰化等工艺实现。