[发明专利]金属硅化物层和闪存的存储单元栅电极的形成方法

权利要求书

1.一种金属硅化物层的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，以及位于所述半导体衬底表面的第一硅层；

在所述第一硅层表面形成金属层；

在所述金属层表面形成第二硅层；

进行热退火，使所述金属层与所述第一硅层和第二硅层反应，形成金属硅化物层；

去除所述金属硅化物层表面的第二硅层。

2.如权利要求1所述金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述金属层的材料为镍或钴，厚度为20~100纳米。

3.如权利要求1所述金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述第一硅层的厚度为20~100纳米。

4.如权利要求1所述金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述第二硅层的厚度为20~100纳米。

5.如权利要求1所述金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述热退火的时间为0.1毫秒~120秒，温度为200~900℃，保护气体为氮气或惰性气体。

6.一种闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，以及位于半导体衬底上的若干闪存的存储单元，所述若干存储单元由隔离层相互隔离，所述存储单元包括：浮栅层、以及位于浮栅层上的控制栅层，所述控制栅层的顶部与隔离层的表面齐平；

去除部分控制栅层，使所述控制栅层的顶部低于所述隔离层的表面；

在去除部分控制栅层后，在所述控制栅层表面形成金属层；

在所述金属层和隔离层表面形成多晶硅层；

进行热退火，使所述金属层与控制栅层和多晶硅层反应，在所述控制栅层表面形成金属硅化物层，所述金属硅化物层的顶部与所述隔离层的表面齐平；

去除所述金属硅化物层表面的多晶硅层。

7.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述多晶硅层的厚度为20~100纳米，形成工艺为化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺。

8.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述金属层的厚度为20~100纳米，材料为镍或钴，形成工艺为化学液相沉积工艺。

9.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，当所述金属层的材料为镍时，所述化学液相沉积工艺的反应溶液为NiSO₄溶液、以及(NH₄)₂SO₄、NH₄F和C₆H₅Na₃O₇溶液中的一种或多种，且所述NiSO₄在反应溶液中的摩尔浓度为0.01~1mol/L，所述反应溶液的PH值为8~10，沉积时间为30秒~3000秒，沉积温度为0~90℃。

10.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述热退火工艺为快速热退火、尖峰热退火或激光热退火。

11.如权利要求10所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述快速热退火的温度为200~500℃，时间为10秒~120秒，保护气体为氮气或惰性气体；所述尖峰热退火的温度为300~600℃，保护气体为氮气或惰性气体；所述激光热退火的温度为500~900℃，时间为0.1毫秒~2毫秒，保护气体为氮气或惰性气体。

12.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，去除部分控制栅后，使所述控制栅层的顶部低于所述隔离层的表面40~100纳米。

13.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述去除部分控制栅的工艺为干法刻蚀或湿法刻蚀。

14.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述金属硅化物层的厚度为60~100纳米。

15.如权利要求6所述闪存的存储单元栅电极的形成方法，其特征在于，所述去除所述金属硅化物层表面的多晶硅层的工艺为湿法刻蚀，所述湿法刻蚀的刻蚀液为四甲基氢氧化铵或氨水。