[发明专利]侧墙形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种侧墙形成方法。

背景技术

金属氧化物半导体晶体管包括栅极以及位于所述栅极两侧的半导体衬底中的源极和漏极，所述栅极下方的半导体衬底中形成有导电沟道，在所述栅极侧壁形成有环绕栅极的侧墙。所述侧墙一方面可以保护栅极，另一方面可以防止大剂量的源极和漏极注入过于接近导电沟道，从而避免引起源漏之间导通；并且，所述侧墙的轮廓还会影响后续形成的金属硅化物的形状。随着半导体制造技术向更高的技术节点的发展，栅极的尺寸越来越小，栅极下方的半导体衬底中的导电沟道也越来越短，能够减小源漏极漏电流的侧墙显得尤为重要，这也对侧墙的制造工艺提出了更高的要求。在侧墙的形成工艺中，如何形成轮廓和线宽都满足要求的侧墙是工艺人员不得不面临的问题。

请参考图1A至图1D，其为现有的侧墙形成方法的各步骤相应结构的剖面示意图。参考图1A所示，首先，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100上依次形成有栅氧化层110和多晶硅层120。

参考图1B所示，接着，依次刻蚀所述多晶硅层120以及栅氧化层110，以形成栅极，所述栅极由图案化栅氧化层110a以及覆盖所述图案化栅氧化层110a的图案化多晶硅层120a组成。

参考图1C所示，接下来，形成第一介质层140和第二介质层150，所述第一介质层140覆盖所述半导体衬底100和所述栅极，所述第二介质层150覆盖所述第一介质层140。一般的，所述第一介质层140的材质为氧化硅，所述第二介质层150的材质为氮化硅。

参考图1D所示，刻蚀所述半导体衬底100上以及所述栅极顶部的第二介质层形成第二侧墙150a，并刻蚀所述半导体衬底100上以及所述栅极顶部的第一介质层形成第一侧墙140a，以在所述栅极侧壁形成侧墙，所述侧墙由所述第一侧墙140a和第二侧墙150a组成。

然而，在实际生产中发现，为了确保半导体衬底100上以及所述栅极顶部的第一介质层140和第二介质层150被完全去除，通常需要进行一定程度的过刻蚀操作，这就导致所述栅极侧壁的第一介质层和第二介质层也会被部分去除，而由于刻蚀所述第一介质层和第二介质层的刻蚀速率较快，极易导致所述栅极侧壁的第一介质层和第二介质层损失过多，使得形成的侧墙的轮廓不符合工艺要求。这将导致在后续工艺过程中，所述侧墙无法有效保护栅极，使得形成的半导体器件的漏电流过大；并且由于所述侧墙的顶部被刻蚀掉，将导致后续形成的金属硅化物为倒U型，影响半导体器件的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种侧墙形成方法，以解决现有的侧墙形成方法形成的侧墙的轮廓不好的问题，提高半导体器件的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种侧墙形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上依次形成有栅氧化层和多晶硅层；形成覆盖所述多晶硅层的保护层薄膜，并刻蚀所述保护层薄膜形成保护层；依次刻蚀所述多晶硅层以及栅氧化层形成栅极；形成覆盖所述半导体衬底和保护层以及栅极侧壁的第一介质层，并形成覆盖所述第一介质层的第二介质层；刻蚀所述半导体衬底上以及所述保护层顶部和侧壁的第二介质层，并刻蚀所述保护层顶部和侧壁的第一介质层；去除所述保护层和半导体衬底上的第一介质层，以在所述栅极侧壁形成侧墙。

可选的，在所述侧墙形成方法中，所述保护层薄膜包括第一保护层薄膜以及覆盖所述第一保护层薄膜的第二保护层薄膜。

可选的，在所述侧墙形成方法中，所述第一保护层薄膜的材质为氧化硅，所述第一保护层薄膜的厚度为所述第一保护层薄膜是利用氧化工艺形成，所述氧化工艺的温度小于600摄氏度。

可选的，在所述侧墙形成方法中，所述第二保护层薄膜的材质为多晶硅，所述第二保护层薄膜的厚度为所述第二保护层薄膜是利用化学气相沉积工艺形成，所述化学气相沉积工艺的温度小于600摄氏度。

可选的，在所述侧墙形成方法中，刻蚀所述保护层薄膜形成保护层的步骤包括：刻蚀所述第二保护层薄膜形成第二保护层；以及刻蚀所述第一保护层薄膜形成第一保护层，所述第一保护层和第二保护层构成所述保护层。

可选的，在所述侧墙形成方法中，去除所述保护层和半导体衬底上的第一介质层的步骤包括：干法去除所述第二保护层；以及湿法去除所述第一保护层以及所述半导体衬底上的第一介质层。

可选的，在所述侧墙形成方法中，形成所述保护层薄膜之前还包括：利用离子注入方式在所述多晶硅层中掺入杂质离子。