[發明專利]一種剝離側墻制程的方法

無效

• 申請號: 201310055067.0
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN103137560A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 景旭斌;李芳;劉文燕
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L21/336
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及CMOS半導體器件工藝，尤其涉及剝離側墻的制造方法。

背景技術

隨著CMOS半導體器件工藝的發展以及按比例尺寸縮小，器件的節深也按比例縮小，熱預算對于節深和橫向擴散也越來越敏感，其中不同的注入元素對相同的熱過程反應也不同，為了實現相同的橫向擴散長度，可以對NMOS和PMOS使用不同寬度的側墻工藝，這就需要用到可剝離側墻制程。

目前，典型的可剝離側墻制程是在氮化硅側墻刻蝕以及源漏離子注入后，直接使用磷酸剝離。但是，磷酸會對硅造成傷害，容易在后續金屬硅化物工藝中形成管狀缺陷。

中國專利（申請號：CN101783296B）公開了一種柵極側壁層的形成方法，提供一具有第一側壁層柵極的襯底；在所述第一側壁層、柵極及襯底表面沉積氧化硅層；在所述氧化硅層上沉積氮化硅層，形成氮化硅側墻層；刻蝕所述氧化硅層，形成氧化硅側壁層；關鍵在于，所述氧化硅層采用Siconi方法進行刻蝕，所述硅鈷鎳Siconi方法為利用三氟化氮NF3和氨氣NH3進行化學刻蝕，并進行原位退火。采用該方法可以使柵極的形狀得到改善。該專利提供了一種側壁層工藝，如使用磷酸對該側壁層進行剝離時，會影響到硅基板的性質。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種剝離側壁制程的方法。

本發明解決技術問題所采用的技術方案為：

一種剝離側墻制程的方法，應用于一具有柵極結構的硅基板上，所述柵極結構包括柵極、側墻和二氧化硅氧化層，所述二氧化硅氧化層覆蓋所述柵極的頂部及其側壁的表面，且該二氧化硅氧化層還部分覆蓋所述硅基板的上表面，所述側墻覆蓋位于所述柵極兩側的所述二氧化硅氧化層的表面上，其中，包括如下步驟：

制備氧化層，所述氧化層覆蓋所述柵極結構的表面及所述硅基板暴露部分的上表面；

部分去除所述氧化層至所述側墻表面；

去除所述側墻；

去除剩余的氧化層和所述二氧化硅氧化層；

其中，覆蓋所述側墻表面上的氧化膜的厚度小于其余部分氧化膜的厚度。

所述剝離側壁制程的方法，其中，采用快速高溫氧化工藝制備所述氧化層。

所述剝離側壁制程的方法，其中，在800~900℃溫度條件下進行所述快速高溫氧化工藝。

所述剝離側壁制程的方法，其中，采用磷酸去除所述側墻。

所述剝離側壁制程的方法，其中，覆蓋所述側墻表面上的氧化膜的厚度小于5

所述剝離側壁制程的方法，其中，所述其余部分氧化膜的厚度為20~40

所述剝離側壁制程的方法，其中，采用氫氟酸去除剩余的氧化層和所述二氧化硅氧化層。

所述剝離側壁制程的方法，其中，所述側壁的材質為氮化硅。

所述剝離側壁制程的方法，其中，所述硅基板是CMOS器件的硅基板。

所述剝離側壁制程的方法，其中，采用干法刻蝕工藝和源漏離子注入工藝形成所述具有柵極結構的硅基板。

上述技術方案具有如下優點或有益效果：

本發明通過在常規的氮化硅側墻刻蝕和源漏離子注入后，在磷酸剝離前，加入一步快速高溫氧化，使得在后續的磷酸剝離側壁的氮化硅時，附于硅基板之上的氧化膜能夠保護硅基板，以避免熱磷酸對硅基板造成損傷。

附圖說明

參考所附附圖，以更加充分的描述本發明的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構成對本發明范圍的限制。

圖1是本發明實施例中采用干法刻蝕工藝和源漏離子注入工藝形成的半導體器件的結構示意圖；

圖2是本發明實施例中快速高溫氧化后半導體器件的結構示意圖；

圖3是本發明實施例中去除部分氧化膜后半導體器件的結構示意圖；

圖4是本發明實施例中磷酸剝離側墻后的半導體器件的結構示意圖。

具體實施方式

本發明是一種剝離側墻制程的方法，本發明方法的具體實施方式如下：

下面結合附圖與實例來具體闡述本發明。

如圖1所示，圖中的半導體器件結構包含一半導體硅基板1，在該硅基板1上設有兩個柵極結構，柵極結構包括柱狀多晶硅柵極、側墻和二氧化硅氧化層3，二氧化硅氧化層3覆蓋在多晶硅柵極2的頂部及其側壁的表面，且部分覆蓋硅基板1的上表面，柵極結構中的氮化硅側墻4覆蓋位于多晶硅柵極2兩側的二氧化硅氧化層3的表面上，其中氮化硅側墻4通過干法刻蝕工藝形成。