[发明专利]一种半导体结构及其制造方法

说明书

本发明提供一种半导体结构及其制造方法，提供衬底，在衬底上生长一栅氧层，在栅氧层上形成多晶硅层；在多晶硅层上方形成具有栅极形成区域图案的光刻胶层；以光刻胶层为掩膜，利用各向同性刻蚀工艺去除部分多晶硅层，在光刻胶层与多晶硅层之间形成底切；以光刻胶层为掩膜，利用各向异性刻蚀工艺去除剩余的多晶硅层，在栅氧层上方形成左上角呈斜坡状的多晶硅栅极；形成覆盖多晶硅栅极顶部和侧面的氧化层，氧化层和裸露的栅氧层表面共同呈斜坡台阶状；在氧化层和栅氧层表面形成一介质层。本发明解决了由于多晶硅刻蚀边缘为直角导致钨刻蚀难以刻蚀干净产生钨残留进而造成器件短路的问题，提升了器件良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种半导体结构及其制造方法。

背景技术

在半导体集成电路制造工艺中，如图1所示，多晶硅刻蚀形成的多晶硅栅极的侧壁往往是近乎垂直的，后续介质层(BPSG)及金属钨成膜后，BPSG侧壁还是垂直的。如图2所示，在进行钨刻蚀时BPSG的拐角处往往会有钨残留，极易导致器件短路。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种半导体结构及其制造方法，用以解决由于多晶硅刻蚀边缘为直角导致钨难以刻蚀干净产生钨残留进而造成器件短路的问题。

本发明提供一种半导体结构的制造方法，包括以下步骤：

步骤一、提供衬底，在所述衬底上生长一栅氧层，在所述栅氧层上形成多晶硅层；

步骤二、在所述多晶硅层上方形成具有栅极形成区域图案的光刻胶层；

步骤三、以所述光刻胶层为掩膜，利用各向同性刻蚀工艺去除部分所述多晶硅层，在所述光刻胶层与所述多晶硅层之间形成底切；

步骤四、以所述光刻胶层为掩膜，利用各向异性刻蚀工艺去除剩余的所述多晶硅层，在所述栅氧层上方形成左上角呈斜坡状的多晶硅栅极；

步骤五、形成覆盖所述多晶硅栅极顶部和侧面的氧化层，所述氧化层和裸露的所述栅氧层表面共同呈斜坡台阶状；

步骤六、在所述氧化层和所述栅氧层表面形成一介质层。

优选地，步骤一中所述衬底为硅衬底。

优选地，步骤三中所述各向同性刻蚀工艺的刻蚀条件为：功率为900～1100W，压强为70～90mT，时间为30～60s，刻蚀气体为O2和CF4。

优选地，所述O2的气体流量为30～50sccm，所述CF4的气体流量为80～120sccm。

优选地，步骤四中在对所述多晶硅层刻蚀完成后，去除所述光刻胶层。

优选地，步骤六中所述介质层为BPSG膜层。

优选地，步骤六中所述介质层呈斜坡台阶状。

本发明还提供一种半导体结构，包括：

衬底；

位于所述衬底上方的栅氧层；

位于所述栅氧层上方的多晶硅栅极；

覆盖所述多晶硅顶部和侧面的氧化层；以及

位于所述栅氧层和所述氧化层上方的介质层；

其中，所述多晶硅栅极的左上角呈斜坡状；所述介质层呈斜坡台阶状。

本发明对多晶硅刻蚀的方法进行改进，首先利用各向同性刻蚀工艺将多晶硅层的边缘角度由直角刻蚀成斜角，然后利用各向异性刻蚀工艺形成多晶硅栅极，接着在多晶硅栅极表面形成绝缘氧化，构成呈斜坡台阶状的器件表面，最后淀积形成呈斜坡台阶状的介质层。由此，在后续淀积金属钨时不会形成直角钨坑，避免了钨刻蚀后产生钨残留的问题，从而解决了由于钨与多晶硅栅极接触短路造成器件失效的问题。