專利名稱：一種形成厚度均勻二氧化硅側墻的方法
技術領域：
本發明涉及集成電路制造領域，尤其涉及一種在器件表面形成厚度均勻二氧化硅側墻的方法。
背景技術：
側墻(Spacer)是業界制作半導體CMOS器件必需的一個結構，它不僅能夠保護柵極，搭配上淺摻雜(LDD)工藝，還能夠很好地降低短溝道效應。目前為止，傳統的側墻工藝較多采用二氧化硅和氮化硅的復合層(其中氮化硅是外層)，到了 65納米工藝及以下時，對于二氧化硅薄膜的沉積要求越來越高，不僅需要低溫沉積制程(〈300飛00°0，還需要有很好的均勻性，尤其是對于不同區域(大線寬處，如單個多晶柵區域和小線寬處，如靜態存儲器SRAM的多晶柵區域)側壁厚度均勻性要求極高。一般來說，普通爐管沉積的二氧化硅薄膜，其沉積溫度較高(>650°C )均勻性較好，但不能滿 足器件的熱預算的要求。在65納米或更小線寬要求的制程中，小線寬處相對于大線寬圖形氮化硅沉積的所遇瓶頸小線寬處隨著二氧化硅沉積的進行，小線寬處的多晶柵的兩邊上角處形成懸掛膜(overhang)越來越厚,側壁和底部的沉積量越來越少,直至懸掛膜相連接形成封口停止了厚度的增加，而右圖的大線寬處卻不會，可繼續沉積。這樣在同樣增加厚度的情況下，兩種區域的膜厚均勻性將會有巨大差異。
發明內容
本發明針對現有技術中存在的不足之處，提出一種改善方案，通過簡便的方法在器件表面形成厚度均勻的二氧化硅側墻。為了實現上述目的，本發明提供一種形成厚度均勻二氧化硅側墻的方法，包括以下步驟首先，在已形成多個柵極器件的表面沉積一層側墻氧化層；對形成的側墻氧化層進行刻蝕，使得沉積過程中形成于器件上柵極之間的封口被打開；在之前形成的側墻氧化層上沉積一層側墻氧化層，再次對形成的側墻氧化層進行刻蝕；重復進行上述側墻氧化層的沉積和刻蝕過程，直至所形成的側墻氧化層的厚度達到目標厚度；其中，所述刻蝕選用原位nf3+nh3等離子體刻蝕。在本發明提供的一優選實施例中，其中所述側墻氧化層由沉積的二氧化硅形成。在本發明提供的一優選實施例中，其中所述沉積側墻氧化層在低溫下進行。本發明提供的方法中采用低溫沉積二氧化硅，隨著沉積的進行，小線寬處的多晶柵的兩邊上角處形成懸掛膜越來越厚，側壁和底部的沉積量越來越少，直至懸掛膜相連接形成封口停止了厚度的增加，隨后用原位nf3+nh3等離子體蝕刻方法(直接在反應腔內產生等離子體)去打開多晶柵處的封口，同時也會在大線寬處區域去除一定厚度的二氧化硅，減少這兩個區域的厚度差異，隨后再次進行低溫沉積二氧化硅和等離子體蝕刻，這樣周而復始幾個循環達到目標厚度后結束。
由于器件多晶柵區域的兩邊上角處形成懸掛膜并相連形成封口而造成不同區域膜厚不均勻性，尤其是側壁部分，同時也可以提高后續低溫沉積二氧化硅薄膜的厚度均勻性。本方法既提高了不同區域膜厚的均勻性，又不影響器件的熱預算。
圖I是本發明實施例中第一次完成沉積側墻氧化層后的結構示意圖。圖2是本發明實施例中第一次對沉積形成的側墻氧化層刻蝕后結構示意圖。圖3是本發明實施例中再次完成沉積側墻氧化層后的結構。圖4是本發明實施例中形成厚度均勻的二氧化硅側墻后的結構示意圖。
具體實施例方式本發明提供一種形成厚度均勻二氧化硅側墻的方法，首先，在已形成多個柵極器件的表面沉積一層側墻氧化層；對形成的側墻氧化層進行刻蝕，使得器件上柵極處的封口被打開；在之前形成的側墻氧化層上沉積一層側墻氧化層，再次對形成的側墻氧化層進行刻蝕；重復進行上述側墻氧化層的沉積和刻蝕過程，直至所形成的側墻氧化層的厚度達到目標厚度。以下通過實施例對本發明提供的方法做進一步詳細說明，以便更好理解本發明創造的內容，但實施例的內容并不限制本發明創造的保護范圍。本發明中在器件表面用低溫沉積二氧化硅層11，隨著沉積的進行，小線寬處的多晶柵的兩邊上角處形成懸掛膜越來越厚，側壁和底部的沉積量越來越少，直至懸掛膜相連接形成封口停止了厚度的增加，隨后用原位nf3+nh3等離子體蝕刻方法(直接在反應腔內產生等離子體)去打開靜態存儲器SRAM的多晶柵處的封口，同時也會在大線寬處區域去除一定厚度的二氧化硅層11，減少這兩個區域的厚度差異，隨后再次進行低溫沉積二氧化硅11層和原位NF3+NH3等離子體蝕刻，這樣周而復始幾個循環達到目標厚度后結束。也就是說，這樣可以大大提高小線寬和大線寬這兩個不同區域的膜厚一致性，同時也可以提高后續低溫沉積二氧化硅薄膜11的厚度均勻性。以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。
權利要求
1.一種形成厚度均勻二氧化硅側墻的方法，其特征在于，包括以下步驟 首先，在已形成多個柵極器件的表面沉積一層側墻氧化層；對形成的側墻氧化層進行刻蝕，使得沉積過程中形成于器件上柵極之間的封口被打開；在之前形成的側墻氧化層上沉積一層側墻氧化層，再次對形成的側墻氧化層進行刻蝕；重復進行上述側墻氧化層的沉積和刻蝕過程，直至所形成的側墻氧化層的厚度達到目標厚度； 其中，所述刻蝕選用原位nf3+nh3等離子體刻蝕。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述側墻氧化層由沉積的二氧化硅形成。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述沉積側墻氧化層在低溫下進行。
全文摘要
本發明提供一種形成厚度均勻二氧化硅側墻的方法，包括以下步驟首先，在已形成多個柵極器件的表面沉積一層側墻氧化層；對形成的側墻氧化層進行刻蝕，使得沉積過程中形成于器件上柵極之間的封口被打開；在之前形成的側墻氧化層上沉積一層側墻氧化層，再次對形成的側墻氧化層進行刻蝕；重復進行上述側墻氧化層的沉積和刻蝕過程，直至所形成的側墻氧化層的厚度達到目標厚度；其中，所述刻蝕選用原位NF3+NH3等離子體刻蝕。
文檔編號H01L21/316GK102723271SQ20121020450
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月20日 優先權日2012年6月20日
發明者張文廣, 陳玉文 申請人:上海華力微電子有限公司