栅极的制作方法及存储器件的制作方法技术

本申请公开了一种栅极的制作方法及存储器件的制作方法。栅极的制作方法包括：将衬底分为第一区域和第二区域；在第一区域上形成第一栅极，在第二区域上形成上表面高于第一栅极上表面的第二栅极预备层；在衬底上形成连续覆盖第一栅极、第一区域裸露表面、以及第二栅极预备层的预保护层；处理预保护层，并形成上表面齐平的保护层；在保护层上形成掩膜；沿掩膜顺序刻蚀保护层和第二栅极预备层，形成第二栅极；去除掩膜以及剩余的保护层，形成包括第一栅极和第二栅极的栅极。上述栅极的制作方法通过形成满足厚度要求的掩膜，减少了刻蚀过程对栅极造成的损伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路制作领域，具体而言，涉及一种栅极的制作方法及存 储器件的制作方法。
技术介绍
存储器是集成电路中一种重要部件，其尺寸小，密度高，在半导体领域中应用广 泛。随着集成电路的集成度不断提高，集成电路中存储器的集成密度也越来越大。现有存 储器的栅极通常包括逻辑栅和控制栅，其中逻辑栅形成于逻辑电路区上，控制栅形成于核 心存储区上。 如图1至图5所示，现有存储器的栅极的制作方法包括以下步骤：将衬底分为逻 辑电路区IKV和核心存储区130'，形成如图1所示的基体结构；在逻辑电路区110'上 形成第一介质层210'和逻辑栅310'，在核心存储区130'上依次形成第二介质预备层 230"和控制栅预备层330"，且控制栅预备层330"上表面高于逻辑栅310'上表面，形成 如图2所示的基体结构；在衬底上形成连续覆盖逻辑栅310'、逻辑电路区110'裸露表面 以及控制栅预备层330"的保护层410'，形成如图3所示的基体结构；在保护层410'上 形成抗反射涂层510'和光刻胶层530'，形成如图4所示的基体结构；通过对核心存储区 中控制栅预备层330"进行光刻及刻蚀，形成控制栅330'和第二介质层230'，去除剩余 的抗反射涂层510'、光刻胶层530'和保护层410'，形成如图5所示的基体结构。 目前现有的储存器的栅极在制备过程中，在形成抗反射涂层510'的过程中通常 采用旋涂法，将抗反射材料旋涂在保护层上，形成上表面齐平的抗反射涂层510'，并在该 抗反射涂层510'上形成上表面齐平光刻胶层530'以符合后续的光刻要求。然而，在实际 操作过程中，通常是根据预备形成的抗反射涂层510'的厚度调制适量的抗反射涂层材料， 但往往所形成的抗反射涂层的厚度却无法满足刻蚀要求，进而造成所形成的控制栅的上表 面受损或控制栅和逻辑栅的上表面同时受损（如图6所示），进而降低存储器的稳定性.。 为了改善这一问题，操作人员曾试图通过增加抗反射涂层材料的用量，以增加抗反射涂层 的厚度，然而，在增加抗反射涂层材料的用量的情况下，又会有部分抗反射涂层510'因为 材料用量过多而发生溶解，进而无法完成后续的光刻及刻蚀工艺。如何解决上述问题，已经 成为研发人员的一个新的研发课题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种，以解决现有栅极的 刻蚀制作过程中存在刻蚀工艺会对栅极的表面造成损伤的问题。 为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种栅极的制作方法，该栅极 包括第一栅极和第二栅极，第二栅极的上表面高于第一栅极的上表面，该栅极的制作方法 包括：将衬底分为第一区域和第二区域；在第一区域上形成第一栅极，在第二区域上形成 上表面高于第一栅极上表面的第二栅极预备层；在衬底上形成连续覆盖第一栅极、第一区 域裸露表面、以及第二栅极预备层的预保护层；处理预保护层，并形成上表面齐平的保护 层；在保护层上形成掩膜；沿掩膜顺序刻蚀保护层和第二栅极预备层，形成第二栅极；去除 掩膜以及剩余的保护层，形成包括第一栅极和第二栅极的栅极。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，形成上表面齐平的保护层的步骤包括：在预 保护层的表面上旋涂可牺牲材料，形成上表面齐平的可牺牲材料层；顺序刻蚀可牺牲材料 层和预保护层，形成上表面齐平的保护层。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，预保护层的厚度为200()~7?Κ)()Α，可牺牲材料 层的厚度为500-7000Α。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，保护层包括第一保护层和第二保护层，形成 上表面齐平的保护层的步骤包括：在预保护层的表面上旋涂可牺牲材料，形成上表面齐平 的可牺牲材料层；顺序刻蚀可牺牲材料层和预保护层，形成上表面齐平的第一保护层；在 第一保护层上形成第二保护层，以形成保护层。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，预保护层的厚度为如〇β~70〇〇 Α,第二保护层 413的厚度为30(Κ2000Α，可牺牲材料层的厚度为500~70.00 Α。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，刻蚀可牺牲材料层和预保护层的工艺为干 法刻蚀，可牺牲材料层的材料为与预保护层的材料刻蚀选择比为〇. 9~I. 1的材料。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，可牺牲材料层的材料选自旋涂的抗反射涂 层或无定型碳的一种；保护层的材料为化学气相沉积的无定型碳。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，第一区域为逻辑区，第二区域为核心存储 区，第一栅极为逻辑栅极，第二栅极为控制栅极。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，在第一区域上形成第一栅极，在第二区域上 形成上表面高于第一栅极上表面的第二栅极预备层的步骤包括：在第一区域上形成第一介 质预备层，以及在第二区域上形成上表面高于第一介质预备层上表面的第二介质预备层； 在第一介质预备层和第二介质预备层上形成栅极预备层，栅极预备层包括位于第一区域上 的第一栅极预备层和位于第二区域上的第二栅极预备层；刻蚀第一栅极预备层和第一介质 预备层，形成第一栅极和第一介质层。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，在第一区域上形成第一介质预备层，以及在 第二区域上形成第二介质预备层的步骤包括：在第一区域和第二区域上形成介质预备层； 蚀刻去除位于第一区域上的介质预备层，形成位于第二区域上的第二介质预备层；在第一 区域上形成第一介质预备层；优选地，第二介质预备层为ONO层，第一介质预备层为氧化物 层。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，第二介质预备层比第一介质层高 5D0-1500A〇 进一步地，在上述栅极的制作方法中，栅极预备层为多层结构，形成栅极预备层的 步骤包括：在第一介质预备层和第二介质预备层上依次形成除最外层栅极预备子层以外的 各栅极预备子层；依次刻蚀位于第二区域上的各栅极预备子层相应于欲形成第二栅极的部 分，以形成延伸至第二介质层中的连接通孔；在已形成的栅极预备子层外表面上以及连接 通孔内形成最外层栅极预备子层，以形成栅极预备层。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，在沿掩膜刻蚀保护层和第二栅极预备层，形 成第二栅极的步骤中，同时刻蚀第二介质预备层，形成第二介质层。 进一步地，在上述栅极的制作方法中，掩膜包括依次设置于保护层上的抗反射涂 层和具有开口的光刻胶层，形成掩膜的步骤包括：在保护层上依次形成抗反射涂层和光刻 胶层；通过光刻在第二区域上的光刻胶层上形成开口，形成掩膜。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种存储器件的制作方法，包括在衬底上制作栅 极以及源、漏极的步骤，其中栅极的制作方法为本申请所提供的栅极的制作方法。 应用本申请的技术方案，增加形成上表面齐平的保护层的步骤，避免了形成厚度 不均衡的掩膜的问题。进而通过形成满足厚度要求的掩膜，避免了刻蚀过程对栅极造成损 伤。【附图说明】 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示 意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种栅极的制作方法，所述栅极包括第一栅极和第二栅极，所述第二栅极的上表面高于所述第一栅极的上表面，其特征在于，所述栅极的制作方法包括：将衬底分为第一区域和第二区域；在所述第一区域上形成第一栅极，在所述第二区域上形成上表面高于所述第一栅极上表面的第二栅极预备层；在所述衬底上形成连续覆盖所述第一栅极、所述第一区域裸露表面、以及所述第二栅极预备层的预保护层；处理所述预保护层，并形成上表面齐平的保护层；在所述保护层上形成掩膜；沿所述掩膜顺序刻蚀所述保护层和第二栅极预备层，形成第二栅极；去除所述掩膜以及剩余的所述保护层，形成包括第一栅极和第二栅极的所述栅极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王新鹏，宁先捷，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31