[发明专利]多晶硅膜层形貌的形成方法

说明书

本发明公开了一种多晶硅膜层形貌的形成方法，属于半导体技术领域。其包括：在衬底上形成一栅极氧化层，并在所述栅极氧化层之上形成一多晶硅膜层；对所述栅极氧化层之上的多晶硅膜层进行掺杂处理；根据掺杂处理后多晶硅膜层的掺杂浓度分布，对掺杂处理后的多晶硅膜层进行刻蚀处理，以形成均匀的多晶硅栅极形貌。本发明中，根据掺杂处理后多晶硅膜层的掺杂浓度分布通过调节刻蚀气体的流量比或分步刻蚀，影响横向刻蚀程度，从而减轻或消除多晶条的窄边情况，获得纵向宽度均匀一致的多晶线条，有利于后续工艺的进行。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体地说，涉及一种多晶硅膜层形貌的形成方法。

背景技术

现有场效应晶体管的制造流程大致为：在基板上形成栅极绝缘层之后，再形成多晶硅膜层作为栅极膜层；之后对多晶硅膜层进行掺杂，以提高其导电性，然后对多晶硅膜层进行图形化形成栅极结构，最后对栅极两侧的衬底材料进行掺杂分别形成源极区与漏极区，从而最终完成场效应晶体管的制造。

在上述场效应晶体管的制造流程中，由于多晶栅极结构会直接影响到MOS晶体管的主要电学性能，因此，在工艺过程中需特别关注多晶栅极结构的各项指标。

在上述工艺流程中，对多晶硅膜层需要进行掺杂，调节其导电性。但是，受限于掺杂手段，杂质浓度在多晶硅膜层内是非均匀分布的。为了尽可能的使多晶硅膜层内的杂质浓度均匀分布，现有技术中对多晶硅膜层进行退火处理，以改善其分布。但退火处理也较难使杂质离子在多晶硅膜层内完全均匀分布。由于不同掺杂浓度多晶硅膜层的刻蚀特性不太一致，会影响最终所得多晶栅极形貌的均匀性，比如刻蚀形成的多晶条窄边，多晶条在纵向上宽度不一致等。

目前，为了获得均匀的多晶栅极形貌，通过调节刻蚀工艺中的刻蚀气体组分，如加入CF4，以降低刻蚀速率对掺杂浓度的敏感程度，可获得均匀的多晶栅极形貌。但是，这种方法会影响蚀刻后特征尺寸(After ETCH Inspection Critical Dimension，简称AEI CD)、过刻量的控制；同时反应副产物覆盖于光刻胶上，去除难度较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多晶硅膜层形貌的形成方法，用以解决多晶栅极形貌的均匀性问题，比如刻蚀形成的多晶条窄边，多晶条在纵向上宽度不一致等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多晶硅膜层形貌的形成方法，其包括：

在衬底上形成一栅极氧化层，并在所述栅极氧化层之上形成一多晶硅膜层；

对所述栅极氧化层之上的多晶硅膜层进行掺杂处理；

根据掺杂处理后多晶硅膜层的掺杂浓度分布，对掺杂处理后的多晶硅膜层进行刻蚀处理，以形成均匀的多晶硅膜层形貌。

优选地，在本发明的一实施例中，所述在衬底上形成一栅极氧化层包括：对所述衬底进行热氧化形成所述栅极氧化层。

优选地，在本发明的一实施例中，所述栅极氧化层之上形成一多晶硅膜层包括：通过低压化学气相淀积在所述栅极氧化层之上形成一多晶硅膜层。

优选地，在本发明的一实施例中，所述对多晶硅膜层进行掺杂处理包括：通过离子注入掺杂元素，完成对所述多晶硅膜层的掺杂处理。

优选地，在本发明的一实施例中，所述对掺杂处理后的所述多晶硅膜层进行刻蚀处理包括：对掺杂处理后的多晶硅膜层进行主刻蚀处理。

优选地，在本发明的一实施例中，所述对掺杂处理后的所述多晶硅膜层进行刻蚀处理包括：通过调节刻蚀气体的流量比对掺杂处理后的多晶硅膜层进行刻蚀处理。

优选地，在本发明的一实施例中，保持刻蚀气体总流量稳定，调节各刻蚀气体组分的流量来调节刻蚀气体的流量比。