[发明专利]一种多晶硅栅极的制造方法及多晶硅栅极

说明书

本发明提供了一种多晶硅栅极的制造方法及多晶硅栅极，其中，多晶硅栅极的制造方法包括：在衬底上依次生成栅氧化层、多晶硅层和氮化硅层；对所述氮化硅层和所述多晶硅层进行光刻和刻蚀，且所述多晶硅层上被刻蚀的位置保留预设厚度的余量；对外露的所述多晶硅层进行氧化，得到氧化层；去除所述氮化硅层，并在露出的所述多晶硅层上生成硅化物，形成多晶硅栅极。本发明提供的方案通过在刻蚀多晶硅时保留一定的余量，然后通过氧化将其转化为二氧化硅(氧化层)，能够保证多晶硅层下方任何位置处的栅氧化层都不会被损伤到，简化了制作工艺；同时保留了完整的栅氧化层，不会存在交界，提高了器件性能。

技术领域

本发明涉及半导体芯片制造技术领域，特别是指一种多晶硅栅极的制造方法及多晶硅栅极。

背景技术

多晶硅的硅化物制作工艺，常规的做法中为了将多晶硅刻蚀干净，刻蚀时往往有一定的过刻蚀量，所以被刻蚀掉的多晶硅下方的栅氧化层也会被刻蚀掉一部分；并且，这部分氧化层会受到刻蚀的损伤，其质量受到较大的影响。后续，当表面生长金属Ti层后，再形成TiSi时，该氧化层不能阻挡Ti层与硅衬底反应。所以，需要在后续采用湿法腐蚀(含有氢氟酸的溶液)去除掉这部分栅氧化层，如图1所示；且湿法腐蚀时，存在横向腐蚀的效应，最后，多晶硅下方的栅氧化层也会被腐蚀掉，如图1中虚线圈中的位置。

另外，在生长氧化层的时候，多晶硅两侧也会被氧化成氧化层(二氧化硅)。同时新生长出来的氧化层与原来的栅氧化层间存在着交界，如图2中虚线圈处位置，该交界的存在，会影响到器件性能。

也可以说，多晶硅的硅化物制作工艺常规做法是，利用多晶硅以外区域的氧化层做屏蔽，生长金属Ti层，然后经过退火，使得多晶硅与Ti发生反应，生成TiSi。有个关键点就是，凡是不需要生成TiSi的区域，必须用足够厚的氧化层保护住硅衬底。否则，Ti可能穿透氧化层与其下方的硅衬底发生反应。为了达到这个目的，这个氧化层的质量或者厚度要求比较严格，对于受到过损伤的氧化层，必须事先用湿法腐蚀去除，然后再生长新的氧化层。这就会带来一些其他问题，诸如工艺复杂、损伤到多晶硅下方的栅氧化层等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多晶硅栅极的制造方法及多晶硅栅极，解决现有技术中多晶硅栅极的制造工艺复杂且器件性能差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种多晶硅栅极的制造方法，包括：

在衬底上依次生成栅氧化层、多晶硅层和氮化硅层；

对所述氮化硅层和所述多晶硅层进行光刻和刻蚀，且所述多晶硅层上被刻蚀的位置保留预设厚度的余量；

对外露的所述多晶硅层进行氧化，得到氧化层；

去除所述氮化硅层，并在露出的所述多晶硅层上生成硅化物，形成多晶硅栅极。

可选地，所述在露出的所述多晶硅层上生成硅化物，形成多晶硅栅极的步骤包括：

在所述氧化层和露出的所述多晶硅层上生成金属层，所述金属层的金属能够与硅反应，且生成物的电阻小于预设阈值；

通过热处理使所述金属层与接触的所述多晶硅层进行反应，生成硅化物；

去除未发生反应的所述金属层，形成多晶硅栅极。

可选地，在所述在露出的所述多晶硅层上生成硅化物后，还包括：

对所述硅化物进行热处理。

可选地，所述栅氧化层的生长温度范围为900～1200℃，厚度范围为0.01～1.0um；所述多晶硅层的生长温度范围为500～700℃，厚度范围为0.05～2.0um；所述氮化硅层的生长温度范围为500～1000℃，厚度范围为0.01～2.0um。

可选地，所述预设厚度的范围为0.01～0.1um。