柵極的制作方法及存儲器件的制作方法技術

本申請公開了一種柵極的制作方法及存儲器件的制作方法。柵極的制作方法包括：將襯底分為第一區域和第二區域；在第一區域上形成第一柵極，在第二區域上形成上表面高于第一柵極上表面的第二柵極預備層；在襯底上形成連續覆蓋第一柵極、第一區域裸露表面、以及第二柵極預備層的預保護層；處理預保護層，并形成上表面齊平的保護層；在保護層上形成掩膜；沿掩膜順序刻蝕保護層和第二柵極預備層，形成第二柵極；去除掩膜以及剩余的保護層，形成包括第一柵極和第二柵極的柵極。上述柵極的制作方法通過形成滿足厚度要求的掩膜，減少了刻蝕過程對柵極造成的損傷。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及半導體集成電路制作領域，具體而言，涉及一種柵極的制作方法及存 儲器件的制作方法。
技術介紹
存儲器是集成電路中一種重要部件，其尺寸小，密度高，在半導體領域中應用廣 泛。隨著集成電路的集成度不斷提高，集成電路中存儲器的集成密度也越來越大。現有存 儲器的柵極通常包括邏輯柵和控制柵，其中邏輯柵形成于邏輯電路區上，控制柵形成于核 心存儲區上。 如圖1至圖5所示，現有存儲器的柵極的制作方法包括以下步驟：將襯底分為邏 輯電路區IKV和核心存儲區130'，形成如圖1所示的基體結構；在邏輯電路區110'上 形成第一介質層210'和邏輯柵310'，在核心存儲區130'上依次形成第二介質預備層 230"和控制柵預備層330"，且控制柵預備層330"上表面高于邏輯柵310'上表面，形成 如圖2所示的基體結構；在襯底上形成連續覆蓋邏輯柵310'、邏輯電路區110'裸露表面 以及控制柵預備層330"的保護層410'，形成如圖3所示的基體結構；在保護層410'上 形成抗反射涂層510'和光刻膠層530'，形成如圖4所示的基體結構；通過對核心存儲區 中控制柵預備層330"進行光刻及刻蝕，形成控制柵330'和第二介質層230'，去除剩余 的抗反射涂層510'、光刻膠層530'和保護層410'，形成如圖5所示的基體結構。 目前現有的儲存器的柵極在制備過程中，在形成抗反射涂層510'的過程中通常 采用旋涂法，將抗反射材料旋涂在保護層上，形成上表面齊平的抗反射涂層510'，并在該 抗反射涂層510'上形成上表面齊平光刻膠層530'以符合后續的光刻要求。然而，在實際 操作過程中，通常是根據預備形成的抗反射涂層510'的厚度調制適量的抗反射涂層材料， 但往往所形成的抗反射涂層的厚度卻無法滿足刻蝕要求，進而造成所形成的控制柵的上表 面受損或控制柵和邏輯柵的上表面同時受損（如圖6所示），進而降低存儲器的穩定性.。 為了改善這一問題，操作人員曾試圖通過增加抗反射涂層材料的用量，以增加抗反射涂層 的厚度，然而，在增加抗反射涂層材料的用量的情況下，又會有部分抗反射涂層510'因為 材料用量過多而發生溶解，進而無法完成后續的光刻及刻蝕工藝。如何解決上述問題，已經 成為研發人員的一個新的研發課題。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種，以解決現有柵極的 刻蝕制作過程中存在刻蝕工藝會對柵極的表面造成損傷的問題。 為了實現上述目的，根據本專利技術的一個方面，提供了一種柵極的制作方法，該柵極 包括第一柵極和第二柵極，第二柵極的上表面高于第一柵極的上表面，該柵極的制作方法 包括：將襯底分為第一區域和第二區域；在第一區域上形成第一柵極，在第二區域上形成 上表面高于第一柵極上表面的第二柵極預備層；在襯底上形成連續覆蓋第一柵極、第一區 域裸露表面、以及第二柵極預備層的預保護層；處理預保護層，并形成上表面齊平的保護 層；在保護層上形成掩膜；沿掩膜順序刻蝕保護層和第二柵極預備層，形成第二柵極；去除 掩膜以及剩余的保護層，形成包括第一柵極和第二柵極的柵極。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，形成上表面齊平的保護層的步驟包括：在預 保護層的表面上旋涂可犧牲材料，形成上表面齊平的可犧牲材料層；順序刻蝕可犧牲材料 層和預保護層，形成上表面齊平的保護層。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，預保護層的厚度為200()~7?Κ)()Α，可犧牲材料 層的厚度為500-7000Α。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，保護層包括第一保護層和第二保護層，形成 上表面齊平的保護層的步驟包括：在預保護層的表面上旋涂可犧牲材料，形成上表面齊平 的可犧牲材料層；順序刻蝕可犧牲材料層和預保護層，形成上表面齊平的第一保護層；在 第一保護層上形成第二保護層，以形成保護層。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，預保護層的厚度為如〇β~70〇〇 Α,第二保護層 413的厚度為30(Κ2000Α，可犧牲材料層的厚度為500~70.00 Α。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，刻蝕可犧牲材料層和預保護層的工藝為干 法刻蝕，可犧牲材料層的材料為與預保護層的材料刻蝕選擇比為〇. 9~I. 1的材料。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，可犧牲材料層的材料選自旋涂的抗反射涂 層或無定型碳的一種；保護層的材料為化學氣相沉積的無定型碳。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，第一區域為邏輯區，第二區域為核心存儲 區，第一柵極為邏輯柵極，第二柵極為控制柵極。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，在第一區域上形成第一柵極，在第二區域上 形成上表面高于第一柵極上表面的第二柵極預備層的步驟包括：在第一區域上形成第一介 質預備層，以及在第二區域上形成上表面高于第一介質預備層上表面的第二介質預備層； 在第一介質預備層和第二介質預備層上形成柵極預備層，柵極預備層包括位于第一區域上 的第一柵極預備層和位于第二區域上的第二柵極預備層；刻蝕第一柵極預備層和第一介質 預備層，形成第一柵極和第一介質層。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，在第一區域上形成第一介質預備層，以及在 第二區域上形成第二介質預備層的步驟包括：在第一區域和第二區域上形成介質預備層； 蝕刻去除位于第一區域上的介質預備層，形成位于第二區域上的第二介質預備層；在第一 區域上形成第一介質預備層；優選地，第二介質預備層為ONO層，第一介質預備層為氧化物 層。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，第二介質預備層比第一介質層高 5D0-1500A〇 進一步地，在上述柵極的制作方法中，柵極預備層為多層結構，形成柵極預備層的 步驟包括：在第一介質預備層和第二介質預備層上依次形成除最外層柵極預備子層以外的 各柵極預備子層；依次刻蝕位于第二區域上的各柵極預備子層相應于欲形成第二柵極的部 分，以形成延伸至第二介質層中的連接通孔；在已形成的柵極預備子層外表面上以及連接 通孔內形成最外層柵極預備子層，以形成柵極預備層。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，在沿掩膜刻蝕保護層和第二柵極預備層，形 成第二柵極的步驟中，同時刻蝕第二介質預備層，形成第二介質層。 進一步地，在上述柵極的制作方法中，掩膜包括依次設置于保護層上的抗反射涂 層和具有開口的光刻膠層，形成掩膜的步驟包括：在保護層上依次形成抗反射涂層和光刻 膠層；通過光刻在第二區域上的光刻膠層上形成開口，形成掩膜。 根據本專利技術的另一方面，提供了一種存儲器件的制作方法，包括在襯底上制作柵 極以及源、漏極的步驟，其中柵極的制作方法為本申請所提供的柵極的制作方法。 應用本申請的技術方案，增加形成上表面齊平的保護層的步驟，避免了形成厚度 不均衡的掩膜的問題。進而通過形成滿足厚度要求的掩膜，避免了刻蝕過程對柵極造成損 傷?！靖綀D說明】 構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示 意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柵極的制作方法，所述柵極包括第一柵極和第二柵極，所述第二柵極的上表面高于所述第一柵極的上表面，其特征在于，所述柵極的制作方法包括：將襯底分為第一區域和第二區域；在所述第一區域上形成第一柵極，在所述第二區域上形成上表面高于所述第一柵極上表面的第二柵極預備層；在所述襯底上形成連續覆蓋所述第一柵極、所述第一區域裸露表面、以及所述第二柵極預備層的預保護層；處理所述預保護層，并形成上表面齊平的保護層；在所述保護層上形成掩膜；沿所述掩膜順序刻蝕所述保護層和第二柵極預備層，形成第二柵極；去除所述掩膜以及剩余的所述保護層，形成包括第一柵極和第二柵極的所述柵極。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新鵬，寧先捷，
申請(專利權)人：中芯國際集成電路制造上海有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31