[發明專利]改善多晶硅側壁粗糙度的制備方法在審

申請號：	201711265860.8	申請日：	2017-12-05
公開（公告）號：	CN108231537A	公開（公告）日：	2018-06-29
發明（設計）人：	李士顏;劉昊;何志強	申請（專利權）人：	中國電子科技集團公司第五十五研究所
主分類號：	H01L21/02	分類號：	H01L21/02;H01L21/3205;H01L21/321;H01L21/3213
代理公司：	南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204	代理人：	柏尚春
地址：	210016 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	多晶硅側壁粗糙度制備多晶硅刻蝕多晶硅表面多晶硅工藝多晶硅生長自對準工藝工藝條件刻蝕線條器件性能新型工藝氧化過程成品率窄線寬自對準自氧化側壁溝道濕氧粗糙腐蝕優化應用
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【說明書】：

本發明公開了一種改善多晶硅側壁粗糙度的制備方法，通過嚴格控制多晶硅表面和側壁的氧化，腐蝕工藝條件，改善了多晶硅刻蝕邊沿的粗糙度；同時采用干氧、濕氧相結合的多晶硅自氧化工藝，避免了氧化過程對多晶硅側壁起伏的增大作用，進而改善刻蝕線條邊緣粗糙問題。本發明可以極大的提高多晶硅工藝的一致性，從而提高器件性能的一致性和器件的成品率；并且該新型工藝技術對多晶硅生長刻蝕的優化，使得自對準工藝可以應用于更窄線寬的溝道自對準制備中。

技術領域

本發明涉及半導體器件領域，尤其涉及一種改善多晶硅側壁粗糙度的制備方法。

背景技術

多晶硅材料具有高沉積生長效率，優良的熱穩定性以及成熟的刻蝕、腐蝕等加工工藝，使其在半導體器件制備領域具有廣泛的應用。多晶硅可以應用于Si材料器件的制備，Ge材料器件的制備，碳化硅材料器件的制備以及化合物材料器件的制備等方面。例如作為一種自對準工藝的關鍵構成材料，可以解決光刻對準和套刻難度，降低光刻成本；作為介質掩膜圖形，可以實現對離子注入等工藝的阻擋掩膜；多晶硅參雜后良好的導電能力，也使其被廣泛作為半導體器件的電極材料等。

多晶硅層內多晶硅顆粒大小隨著多晶硅的生長厚度逐漸增大，隨著多晶硅晶粒尺寸的增大，導致多晶硅表面由于晶粒而導致的表面起伏增大，導致在光刻時多晶硅底部對光線反射不均勻，從而使得光刻后線條邊緣粗糙。同時，在多晶硅刻蝕過程中，由于多晶硅晶粒和晶粒間隙之間刻蝕速率差別，也會進一步增大多晶硅刻蝕后線條側壁的不均勻性。這些多晶硅線條側壁的表面起伏，在高溫氧化工藝中，還會進一步的增大，從而使得多晶硅線條側壁形貌質量較差。

多晶硅線刻蝕條側壁的不均勻性，會降低其作為自對準掩膜，離子注入掩膜，電極圖形的性能，直接影響到器件的效率，性能一致性和成品率等性能指標，因此目前采用的多晶硅線條方案還有改進的必要。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種改善多晶硅側壁粗糙度的制備方法。

技術方案：為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案是：一種改善多晶硅側壁粗糙度的制備方法，包括以下步驟：

(1)外延層上生長二氧化硅層；

(2)二氧化硅層上生長多晶硅層；

(3)高溫氧化多晶硅層形成多晶硅氧化層；

(4)濕法腐蝕去除多晶硅氧化層；

(5)通過光刻和干法刻蝕多晶硅層形成多晶硅線條圖形；

(6)高溫氧化多晶硅層形成多晶硅線條氧化層；

(7)濕法腐蝕去除多晶硅線條氧化層；

(8)多晶硅層自氧化形成氧化層。