[发明专利]一种改善控制栅填充缺陷的方法

说明书

本发明公开了一种改善控制栅填充缺陷的方法，采用在已形成浮栅结构的半导体结构表面采用较低的温度沉积多晶硅，以形成多晶硅层，再对硅片进行高温退火处理使得多晶硅二次生长。采用本发明的技术方案能够实现消除多晶硅填充时的空洞缺陷，同时保持多晶硅的阻值和载流子的迁移率不变，达到工艺要求。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种改善控制栅填充缺陷的方法。

背景技术

在现有的半导体存储器的生成工艺中，包括在晶圆表面形成控制栅的工艺。现有的生成控制栅的工艺中，通常采用高温条件下进行多晶硅沉积的工艺。但是，多晶硅在高温条件下不仅沉积速率较快，而且晶粒尺寸较大。因此，现有工艺中沉积在高深宽比的浮栅间隔中的多晶硅会形成空洞，导致控制栅和浮栅接触面积的降低，最终影响器件的耦合率。

随着器件尺寸的逐步递减，浮栅与浮栅之间的沟槽开口越来越小，导致浮栅间隙的深宽比增大。不断增大的深宽比和较小的填充开口更容易在多晶硅的填充过程中形成空洞，导致多晶硅沉淀过程中形成的空洞对最终形成的半导体存储器的性能的影响更为明显。

针对这一问题，现有技术中采用降低多晶硅的沉积温度的方法进行处理。但是，这种做法会减小多晶硅颗粒尺寸，导致多晶硅的晶界减少，降低载流子的迁移率，并增大多晶硅的阻值，因此，现有的改进工艺也存在较大的缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种改善控制栅填充缺陷的方法。

具体技术方案如下：

一种改善控制栅填充缺陷的方法，应用于半导体制造工艺中，包括以下步骤：

步骤S1：提供一具制备有浮栅结构的半导体结构；

步骤S2：以一小于等于600℃的第一温度在所述半导体结构表面沉积多晶硅，以形成一用以制备控制栅的第一多晶硅层；

步骤S3：以一大于600℃的第二温度对所述第一多晶硅层进行退火处理。

优选的，所述步骤S2中，所述第一温度为580℃-600℃。

优选的，所述步骤S2中，所述第一温度为580℃。

优选的，所述步骤S3中，所述第二温度大于等于615℃。

优选的，所述步骤S3中，所述第二温度为620℃。

优选的，形成所述步骤S1中提供的所述半导体结构包括以下步骤：

步骤A1：提供一硅片，并于所述硅片表面形成浅沟槽隔离结构；

步骤A2：在所述硅片表面形成一浮栅氧化层；

步骤A3：于所述浮栅氧化层表面沉积多晶硅以形成一用以形成浮栅的第二多晶硅层；

步骤A4：刻蚀所述浅沟槽隔离结构，使所述浅沟槽隔离结构顶部低于所述第二多晶硅层的上表面，且不低于所述浮栅氧化层的上表面，以形成浮栅形貌；

步骤A5：于所述浮栅形貌外表面及所述浅沟槽隔离结构顶面形成一控制栅绝缘层，以得到浮栅结构。

优选的，所述步骤A3中，在形成所述第二多晶硅层后，还包括以下步骤：

对所述硅片表面进行研磨，使所述第二多晶硅层与所述浅沟槽隔离结构顶部齐平。

优选的，采用化学机械研磨的方法对所述硅片表面进行研磨。

优选的，所述步骤A5中，形成所述控制栅绝缘层的方法包括：

步骤A51：于所述浮栅形貌外表面及所述浅沟槽隔离结构顶面形成一第一氧化硅层；

步骤A52：于所述第一氧化硅层表面形成一氮化硅层；