[發明專利]一種可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法

有效

• 申請號: 200710037157.1
• 申請日: 2007-02-06
• 公開（公告）號: CN101241853A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 吳俊雄;任連娟;賈宬;范生輝
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/3065;H01L21/336
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法。

背景技術

在半導體制造領域，使用多晶硅代替金屬鋁作為MOS器件的柵極是MOS集成電路技術的重大突破之一，多晶硅柵極的可靠性優于鋁電極，故使MOS器件性能得到很大提高。

現有的多晶硅柵的制作方法首先在晶圓上淀積一多晶硅層，然后對該多晶硅層進行光刻，之后通過刻蝕來形成多晶硅柵極，其中，在刻蝕形成多晶硅柵極時使用了干法刻蝕，在此干法刻蝕中主要用到氯氣、氧化氦和溴化氫三種氣體，其中，氯氣為主要的刻蝕氣體，當氯氣流量過大時，例如采用10標況毫升/分(sccm)的氯氣進行刻蝕，會在多晶硅柵的底部形成如圖1所示的底切11，該底切11的形成會使多晶硅柵極1的特征尺寸(Critical?Dimension)變小，如此會導致對應的晶體管的飽和電流(Idsat)增大而導致晶體管的不良。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法，通過所述方法可避免在多晶硅柵極上生成底切。

本發明的目的是這樣實現的：一種可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法，該方法首先在晶圓襯底上淀積一多晶硅層，然后對該多晶硅層進行光刻，之后使用含有氯氣的氣體對該多晶硅層進行干法刻蝕來形成多晶硅柵極，其中，在該干法刻蝕過程中，該氯氣的流量范圍為5scmm到9sccm。

在上述的可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法中，該干法刻蝕過程中還用到氧化氦氣體，其流量為5sccm。

在上述的可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法中，該干法刻蝕過程中還用到溴化氫氣體，其流量為170sccm。

與現有的使用流量較大例如為10sccm的氯氣進行刻蝕來制作多晶硅柵極相比，本發明降低了刻蝕過程中氯氣的流量例如將氯氣流量降低為5sccm，從而避免了刻蝕過程中在多晶硅柵極上生成底切，使晶體管器件參數控制在正常范圍，大大提高晶體管的成品率。

附圖說明

本發明的可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法由以下的實施例及附圖給出。

圖1為通過現有的多晶硅柵極制作方法制作的多晶硅柵極的剖視圖；

圖2為本發明的可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法的實施例的流程圖；

圖3為通過本發明的多晶硅柵極制作方法制得的多晶硅柵極的剖視圖。

具體實施方式

以下將對本發明的可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法作進一步的詳細描述。

如圖2所示，本發明的可改善多晶硅柵極側面輪廓的柵極制作方法首先進行步驟S10，在晶圓襯底上淀積一多晶硅層。在本實施例中，通過化學氣相淀積的方法在晶圓襯底上生成一層厚度為2000埃的多晶硅層。然后繼續步驟S11。

在步驟S11中，在多晶硅層上涂敷光刻膠并進行光刻，即將多晶硅柵極的圖形轉移到光刻膠上。然后繼續步驟S12。

在步驟S12中，使用含有流量范圍為5scmm到9sccm氯氣的氣體對所述的多晶硅層進行干法刻蝕來形成多晶硅柵極。在本實施例中，通過型號為LAM9400PTX的機臺進行干法刻蝕，干法刻蝕過程中使用了氯氣、氧化氦和溴化氫三種氣體，其流量分別為5sccm、5sccm和170sccm。

參見圖3，其顯示了完成步驟S12后的多晶硅柵極3的剖視圖，從圖中可以看出，采用本發明的多晶硅柵極制作方法可以避免底切的生成，從而大大提高晶體管的成品率。