存储器的制造方法技术

技术编号:32559878 阅读:16 留言:0更新日期:2022-03-09 16:43
本发明专利技术实施例提供一种存储器的制造方法,包括:提供衬底,衬底内具有沟槽;在沟槽表面形成栅极绝缘层;在栅极绝缘层上形成金属层,金属层至少填充满沟槽;对金属层进行表面处理,以提高金属层表面的平坦度;刻蚀去除部分厚度的金属层,形成栅极,栅极顶部低于衬底表面。本发明专利技术实施例有利于解决栅极顶部表面不平坦的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
存储器的制造方法


[0001]本专利技术实施例涉及半导体制造工艺领域,特别涉及一种存储器的制造方法。

技术介绍

[0002]动态随机存储器是一种广泛应用于多计算机系统的半导体存储器。随着半导体集成电路器件特征尺寸的不断缩小,制成工艺难度也越来越大,栅极与位元线接触孔的特征窗口会越来越小。
[0003]现有技术中栅极顶部表面不平整,导致栅极容易与位元线接触孔发生短路,会造成整个电路的损坏,所以改善栅极顶部表面的平坦度显得尤为重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种存储器的制造方法,有利于解决半导体栅极顶部表面不平坦的问题。
[0005]为解决上述问题,本专利技术实施例提供一种存储器的制造方法,包括:提供衬底,衬底内具有沟槽;在沟槽表面形成栅极绝缘层;在栅极绝缘层上形成金属层,金属层至少填充满沟槽;对金属层进行表面处理,以提高金属层表面的平坦度;刻蚀去除部分厚度的金属层,形成栅极,栅极顶部低于衬底表面。
[0006]另外,表面处理为采用反应源气体对金属层表面进行预处理。
[0007]另外,反应源气体包括含氯气体,采用含氯气体对金属层进行预处理,形成填充金属层表面晶粒间隙中的副产物。
[0008]另外,金属层包括钨金属层,含氯气体包括三氯化硼和/或氯气,副产物包括钨氯产物。
[0009]另外,预处理的工艺参数包括:三氯化硼的流量为30~250sccm(standard cubic centimeter per minute:标准毫升每分钟),氯气的流量为5~80sccm,工艺时长为3~20秒。
[0010]另外,形成钨金属层采用的气体包括硅烷和六氟化钨。
[0011]另外,硅烷的流量为100~600sccm,六氟化钨的流量为50~500sccm,形成钨金属层的温度为200~600摄氏度、压力为10~70托。
[0012]另外,经过表面处理后,金属层表面的峰谷间高度差小于等于3nm。
[0013]另外,在形成金属层前,在栅极绝缘层表面形成扩散阻挡层。
[0014]另外,在进行表面处理之前,形成的金属层还位于衬底表面,且对衬底表面的金属层进行初步平坦化。
[0015]另外,经过初步平坦化处后,位于衬底表面的金属层的厚度为10~20纳米。
[0016]另外,初步平坦化包括:对金属层进行化学机械抛光。
[0017]另外,在形成栅极后,还包括:在相邻栅极之间形成位元线接触层,位元线接触层的底部宽度大于位元线接触层的顶部宽度。
[0018]另外,形成位元线接触层的工艺步骤包括:在栅极上形成绝缘层,绝缘层还覆盖衬底表面;图形化相邻栅极之间的绝缘层及衬底以形成位元线接触孔,位元线接触孔的底部宽度大于位元线接触孔的顶部宽度;填充满位元线接触孔以形成位元线接触层。
[0019]另外,采用干法刻蚀工艺刻蚀相邻栅极之间的绝缘层及衬底,刻蚀气体包括CF4和/或Ar,Ar的流量为50~300sccm,CF4的流量为50~200sccm。
[0020]与现有技术相比,本专利技术实施例提供的技术方案具有以下优点:
[0021]本专利技术实施例先形成衬底,衬底内有沟槽,在沟槽表面形成栅极绝缘层,然后在栅极绝缘层上形成金属层,在形成金属层后,对金属层进行表面处理,提高了金属层表面的平坦度,改善了金属层由于沉积的金属晶粒大小不同导致粗糙度较大的问题,在刻蚀金属层后,金属晶界处栅极表面粗糙度较小,提高了栅极顶部表面的平坦度,所以栅极表面不会与位元线接触孔短路,从而有利于解决半导体栅极顶部表面不平坦的问题。
[0022]表面处理为采用反应源气体对金属层表面进行预处理。反应源气体包括含氯气体,采用含氯气体对金属层进行预处理,形成填充金属层表面晶粒间隙中的副产物。本专利技术实施例采用含氯气体对金属层进行预处理,形成的副产物会填平原本金属层表面的凹凸不平处,提高了金属层顶部表面的平坦度,所以在预处理后,所述金属层表面峰谷的差值比较小,后续刻蚀后,栅极表面峰谷的差值也比较小,栅极顶部表面的平坦度更好,所以栅极表面不容易与位元线接触孔短路,从而有利于解决半导体栅极顶部表面不平坦的问题。
[0023]金属层为钨金属层,形成钨金属层采用的气体包括硅烷和六氟化钨。硅烷的流量为100~600sccm,六氟化钨的流量为50~500sccm,形成钨金属层的温度为200~600摄氏度、压力为10~70托。在形成钨金属层的时候,采用硅烷和六氟化钨比采用六氢化二硼和六氟化钨制得的钨金属层晶粒更小,减小了金属层表面的粗糙度,在刻蚀后,栅极顶部表面的平坦度更好,所以栅极表面不容易与位元线接触孔短路,从而有利于解决半导体栅极顶部表面不平坦的问题。
[0024]在进行表面处理之前,形成的金属层还位于衬底表面,且对衬底表面的金属层进行初步平坦化。初步平坦化包括:对金属层进行化学机械抛光。对金属层进行化学机械抛光,进一步使得金属层表面更平坦。
附图说明
[0025]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
[0026]图1为一种存储器的部分结构示意图;
[0027]图2~图12为本专利技术实施例提供的存储器制造方法中各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
[0028]由
技术介绍
可知,现有技术的存储器的安全性有待提高。
[0029]半导体集成电路发展的过程中,当工艺所能得到的最小元件逐渐缩小的同时,每单位晶片面积中的内连线元件随之逐渐增加,同时留给每个通道的特征窗口会更小。
[0030]参考图1,一种存储器结构中,形成衬底100和金属层;刻蚀金属层形成栅极106;形成位元线接触层109。
[0031]由于沉积的金属晶粒大小不同,从而导致金属层粗糙度较大;金属层顶部表面不平坦,进而导致刻蚀金属层形成栅极106使得这种高低起伏的差异被放大;所以金属晶界处栅极106表面粗糙度较大,栅极106顶部表面平坦度差,不平坦的栅极106表面容易与位元线接触层109接触短路。
[0032]为解决上述问题,本专利技术实施提供一种存储器的制造方法,在形成金属层后,对金属层进行表面处理,减小了金属层金属晶粒间的高度差,提高金属层表面的平坦度,在刻蚀金属层后,金属晶界处栅极106表面粗糙度较小,提高了栅极106顶部表面的平坦度,所以栅极106表面不会与位元线接触层109短路。
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本专利技术各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0034]图2~图12为本专利技术实施例提供的存储器制造方法中各步骤对应的结构示意图。
[0035]参考本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器的制造方法,其特征在于,包括:提供衬底,所述衬底内具有沟槽;在所述沟槽表面形成栅极绝缘层;在所述栅极绝缘层上形成金属层,所述金属层至少填充满所述沟槽;对所述金属层进行表面处理,以提高所述金属层表面的平坦度;刻蚀去除部分厚度的所述金属层,形成栅极,所述栅极顶部低于所述衬底表面。2.根据权利要求1所述的存储器的制造方法,其特征在于,所述表面处理为采用反应源气体对所述金属层表面进行预处理。3.根据权利要求2所述的存储器的制造方法,其特征在于,所述反应源气体包括含氯气体,采用含氯气体对所述金属层进行预处理,形成填充所述金属层表面晶粒间隙中的副产物。4.根据权利要求3所述的存储器的制造方法,其特征在于,所述金属层包括钨金属层,所述含氯气体包括三氯化硼和/或氯气,所述副产物包括钨氯产物。5.根据权利要求4所述的存储器的制造方法,其特征在于,所述预处理的工艺参数包括:所述三氯化硼的流量为30~250sccm,所述氯气的流量为5~80sccm,工艺时长为3~20秒。6.根据权利要求4所述的存储器的制造方法,其特征在于,形成所述钨金属层采用的气体包括硅烷和六氟化钨。7.根据权利要求6所述的存储器的制造方法,其特征在于,所述硅烷的流量为100~600sccm,所述六氟化钨的流量为50~500sccm,所述形成钨金属层的温度为200~600摄氏度、压力为10~70托。8.根据权利要求1所述的存储器的制造方法,其特征在于,经过所述表面处理后,所述金属层表面的峰谷...

【专利技术属性】
技术研发人员:向海斌
申请(专利权)人:长鑫存储技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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