[發(fā)明專利]控制側墻形成的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910046891.3
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101826461A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 丁鐘
• 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: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/336
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

技術領域

本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，尤指一種控制側墻形成的方法。

背景技術

圖1a～圖1d是現(xiàn)有側墻形成的工藝示意圖。

如圖1a所示，圖1a是進入刻蝕機臺前的刻蝕結構，包括：提供半導體襯底100，半導體襯底100可以為硅或者絕緣體上硅(SOI)。在半導體襯底中形成隔離結構101，隔離結構101為淺溝槽隔離(STI)結構或者局部氧化硅(LOCOS)隔離結構。在半導體襯底100中還形成有各種阱(well)結構與襯底表面的柵極溝道層。一般來說，形成阱(well)結構的離子摻雜導電類型與柵極溝道層離子摻雜導電類型相同，但是濃度較柵極溝道層低，離子注入的深度泛圍較廣，同時需達到大于隔離結構101的深度。為了簡化，圖1a～圖1d中僅示出一空白半導體襯底100圖示。

接著，在半導體襯底100上依次形成柵介質(zhì)層102與多晶硅柵103，柵介質(zhì)層102與多晶硅柵103構成柵極結構。之后，進行氧化步驟，在多晶硅柵104外圍形成氧化硅層104以便保護多晶硅柵103的邊緣。

然后，在半導體襯底100上以及氧化硅層104上形成第一氧化硅層105、第一氮化硅層106以及第二氧化硅層107。這種結構也稱為氧化的氮化氧化硅(ONO)結構。

如圖1b所示，對圖1a所示結構刻蝕第二氧化硅層107后，留下未被刻蝕掉的位于側面的氧化硅殘留物107′。

如圖1c所示，對圖1b所示結構刻蝕第一氮化硅層106后，留下被氧化硅殘留物107′遮擋住的“L”型的側墻(Spacer)106′。

如圖1d所示，最后移除氧化硅后，留下側墻106′和襯層氧化硅層殘留物105′，其外形也是“L”型。圖1d是經(jīng)過刻蝕機臺后形成側墻的結構。

在后續(xù)離子注入等工藝時，側墻起到一種隔離的效果，以避免柵和源、漏極短接，實現(xiàn)保護柵氧的功能。從圖1a～圖1d所示的側墻形成過程可以看出，對第二氧化硅層107的刻蝕條件，決定了側墻106′的特征尺寸(CD)，比如刻蝕時間過長，有可能對第二氧化硅層107進行了過刻蝕，使得側墻106′過小，無疑會影響其隔離效果，從而造成柵和源、漏極的短接，不能實現(xiàn)保護柵氧的功能。

側墻的CD受到諸多因素的影響，比如柵極外形、薄膜沉積特性、刻蝕機臺的穩(wěn)定性等。目前沒有具體的控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種控制側墻形成的方法，能夠保證側墻刻蝕的穩(wěn)定性。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案具體是這樣實現(xiàn)的：

一種控制側墻形成的方法，包括：

刻蝕前，測量刻蝕結構，對刻蝕結構進行刻蝕，并測量刻蝕后的結構；

比較刻蝕前后的特征參數(shù)，獲取刻蝕參數(shù)。

采用光學線寬測量技術測量所述刻蝕結構和刻蝕后的結構。

所述刻蝕結構中包括有氧化的氮化氧化硅ONO結構。

所述測量刻蝕結構得到的特征參數(shù)包括ONO結構中第一氧化硅層的側面寬度，ONO結構中第一氮化硅層的側面寬度。

所述測量刻蝕后的結構得到的特征參數(shù)包括刻蝕ONO結構后得到的側墻的側面寬度，襯層氧化硅層殘留物的側面寬度。

所述獲取刻蝕參數(shù)的方法為：

刻蝕參數(shù)EtchParameter＝((PreThk-DataTarget-Bvalue)*STEP_BIAS)/LossRate，其中，LossRate＝(PreThk-PostThk-ModifiedValue)*coefficient/EtchParameter；

PreThk為刻蝕前測量得到的某特征參數(shù)，PostThk為刻蝕后測量得到的對應特征參數(shù)，DataTarget為目標特征參數(shù)；Bvalue為修正經(jīng)驗值，STEP_BIAS為系數(shù)，LossRate為刻蝕率范圍；ModifiedValue為修正經(jīng)驗值，coefficient為系數(shù)。

所述獲取刻蝕參數(shù)的方法為：

刻蝕參數(shù)EtchParameter＝((DataTarget-Bvalue)*STEP_BIAS)/LossRate，其中，LossRate＝(PreThk-PostThk-ModifiedValue)*coefficient/EtchParameter；

PreThk為刻蝕前測量得到的某特征參數(shù)，PostThk為刻蝕后測量得到的對應特征參數(shù)，DataTarget為目標特征參數(shù)；Bvalue為修正經(jīng)驗值，STEP_BIAS為系數(shù)，LossRate為刻蝕率范圍；ModifiedValue為修正經(jīng)驗值，coefficient為系數(shù)。