[发明专利]改善栅极侧墙形貌的方法及半导体器件制造方法

权利要求书

1.一种改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，包括：

在一半导体衬底表面上形成栅极结构；

在所述半导体衬底和栅极结构表面上依次形成用于制作侧墙的侧墙层以及用于保护侧墙的保护层，所述保护层的厚度小于所述侧墙层；

以所述侧墙层为刻蚀停止层，刻蚀打通所述保护层，以保留所述栅极结构的侧壁及斜肩上的保护层；刻蚀打通所述保护层的过程中，所述侧墙层与所述保护层的刻蚀选择比大于5；

采用侧墙层相对保护层具有高刻蚀选择比的部分刻蚀工艺，部分刻蚀所述侧墙层，以在所述栅极结构侧壁形成宽度均匀的侧墙。

2.如权利要求1所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，所述侧墙层通过低压化学沉积工艺或者炉管原子层沉积工艺形成。

3.如权利要求1所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，所述侧墙层为氮化硅层或氮氧化硅层单层结构，或者为氧化硅层、氮化硅层以及氮氧化硅层中的两种形成双层结构，或者为氧化硅层-氮化硅层-氧化硅层三层结构。

4.如权利要求1所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，所述侧墙层为氧化硅层-氮化硅层双层结构，所述氧化硅层的厚度为所述氮化硅层的厚度为

5.如权利要求1所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，所述保护层的厚度小于所述侧墙层中的氧化硅层的厚度。

6.如权利要求1或4所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，所述保护层为二氧化硅、正硅酸乙酯、氮化钛或氮化钽，厚度为

7.如权利要求6所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，所述保护层通过低压化学沉积工艺或者炉管原子层沉积工艺形成。

8.如权利要求1所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，采用干法刻蚀工艺刻蚀打通所述保护层以及部分刻蚀所述侧墙层，且刻蚀打通所述保护层的刻蚀气体包括多碳氟基气体，部分刻蚀所述侧墙层的刻蚀气体包括多氟氟基气体，所述多氟氟基气体的氟碳元素比大于等于2，所述多碳氟基气体中的氟碳元素比小于2。

9.如权利要求8所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，所述多氟氟基气体为SiF₄、NF₃、SF6、CF₄、CF₃I、CHF₃、CH₃F、CH₂F₂、C₂F₆、C₂F₆、C₃F₈、C₄F₈的一种或几种的组合；所述多碳氟基气体C₅F₈、C₄F₆、C₆F₆、C₁₂F₁₅、C₁₅F₁₈的一种或几种的组合。

10.如权利要求8所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，刻蚀打通所述保护层的工艺参数包括：刻蚀气体为多碳氟基气体和辅助气体的混合气体，所述辅助气体为O₂、N₂、NO、N₂O、NH₃CO、CO₂、COS、He、H₂、Ar的一种或几种的组合。

11.如权利要求8所述的改善栅极侧墙形貌的方法，其特征在于，部分刻蚀所述侧墙层的工艺参数包括：刻蚀气体为多氟氟基气体和氯基气体的混合气体，所述氯基气体包括Cl₂、CH₂Cl₂、CH₃Cl中的一种或几种的组合。

12.一种半导体器件制造方法，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的改善栅极侧墙形貌的方法。