[發明專利]柵極側墻及其形成方法

有效

• 申請號: 201810107090.2
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108389897B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 郭振強
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/28
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種柵極側墻的形成方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、形成柵極結構，柵極結構包括疊加于半導體襯底表面的柵介質層和多晶硅柵；

步驟二、在所述多晶硅柵的側面形成側墻；

步驟三、形成一保護層并對所述保護層進行回刻，回刻后的所述保護層的頂部表面低于所述側墻的頂部表面；

步驟三中的所述保護層的材料為光刻膠，形成所述保護層的步驟包括：

步驟31、進行涂膠形成所述光刻膠，所述光刻膠的厚度大于所述多晶硅柵的厚度；

步驟32、對所述光刻膠進行刻蝕，使刻蝕后的所述光刻膠僅保留于所述多晶硅柵之間的底部區域中并以所保留的所述光刻膠作為所述保護層；

步驟四、以所述保護層為掩膜對所述多晶硅柵進行刻蝕并將所述多晶硅柵的頂部表面刻蝕到低于所述側墻的頂部表面；之后去除所述保護層；

步驟五、形成層間介質層；

步驟六、形成穿過所述層間介質層的接觸孔，延伸到所述多晶硅柵的頂部表面上方的所述側墻部分作為所述多晶硅柵和鄰近的所述接觸孔之間的阻擋層，用于防止所述多晶硅柵和鄰近的所述接觸孔產生擊穿。

2.如權利要求1所述的柵極側墻的形成方法，其特征在于：所述層間介質層由第一介質層和第二介質層疊加而成，形成步驟包括：

步驟51、采用高密度等離子體化學氣相沉積工藝形成所述第一介質層，所述第一介質層將間隔區域完全填充；

步驟52、采用化學機械研磨工藝對所述第一介質層進行平坦化；

步驟53、沉積所述第二介質層。

3.如權利要求2所述的柵極側墻的形成方法，其特征在于：步驟53中采用等離子體增強化學氣相沉積工藝形成所述第二介質層。

4.如權利要求1所述的柵極側墻的形成方法，其特征在于：步驟一中形成所述柵極結構的步驟包括：

步驟11、依次在所述半導體襯底表面形成所述柵介質層和所述多晶硅柵；

步驟12、光刻定義出所述柵極結構的形成區域；

步驟13、將所述柵極結構的形成區域外的所述多晶硅柵和所述柵介質層都去除，由保留于所述柵極結構的形成區域的所述柵介質層和所述多晶硅柵疊加形成所述柵極結構。

5.如權利要求1或4所述的柵極側墻的形成方法，其特征在于：步驟四中刻蝕后的所述多晶硅柵的厚度等于目標值，步驟一中所述多晶硅柵的厚度根據目標值進行設置且是在所述目標值的基礎上增加而成。

6.如權利要求5所述的柵極側墻的形成方法，其特征在于：步驟一中所述多晶硅柵的厚度是在所述目標值的基礎上增加得到。

7.如權利要求1所述的柵極側墻的形成方法，其特征在于：步驟二中所述側墻為氮化硅側墻。

8.如權利要求7所述的柵極側墻的形成方法，其特征在于：所述側墻的形成步驟包括：

步驟21、依次沉積第三氮化硅層和第四氧化硅層；

步驟22、采用普遍刻蝕工藝依次對所述第四氧化硅層和所述第三氮化硅層進行刻蝕在所述多晶硅柵的側面形成氧化硅側墻和氮化硅側墻，所述氮化硅側墻呈L型；

步驟23、去除所述氧化硅側墻，由所述氮化硅側墻組成呈L型的所述側墻。

9.如權利要求7所述的柵極側墻的形成方法，其特征在于：所述側墻的形成步驟包括：

步驟21、沉積第三氮化硅層；

步驟22、采用普遍刻蝕工藝依次對所述第三氮化硅層進行刻蝕在所述多晶硅柵的側面形成氮化硅側墻，由所述氮化硅側墻組成呈D型的所述側墻。