一种形成不同侧墙结构的方法技术

本发明专利技术提供了一种形成不同侧墙结构的方法，包括：在中间区域和边缘区域上同时沉积下氧化硅层-氮化硅层-上氧化硅层三层结构；采用干法刻蚀工艺，同时刻蚀并去除第一栅极和第二栅极的顶部和底部的上氧化硅层；采用一覆盖材料将边缘区域覆盖住；采用湿法刻蚀工艺选择性刻蚀掉位于第一栅极侧壁的上氧化硅层；去除覆盖材料；采用干法刻蚀工艺，同时刻蚀位于第一栅极和第二栅极顶部和底部的氮化硅层和下氧化硅层、以及高于第二栅极顶部的上氧化硅层，从而在第一栅极和第二栅极侧壁分别形成不同的侧墙结构。本发明专利技术实现了对不同区域的侧墙结构的同步刻蚀，简化了工艺过程，缩短了出货周期，提高了机台利用率和降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种在同一芯片的不同区域形成不同侧墙结构的方法。
技术介绍
侧墙刻蚀(Spacer Etch)是CMOS器件形成的关键工艺。对于存储器(Flash)产品来说，由于芯片中同时具有存储单元(Cell)和外围逻辑(Periphery)两个区域，而且两个区域的设计和结构有很大不同，所以在半导体制造过程中经常需要针对不同区域侧墙结构进行独立的工艺流程，这就需要增加很多层光刻(Photo)和刻蚀(Etch)工艺。由于中间(Cell)区域和边缘(Periphery)区域的后续工艺中的离子注入的条件有很大差别，所以对两个区域的Spacer Width(侧墙宽度)和材质也有不同的要求。请参阅图1，现有的形成不同侧墙结构的方法，在同一芯片的中间区域的第一栅极和边缘区域的第二栅极侧壁先后形成侧墙结构，包括。步骤S1:根据器件要求在中间区域和边缘区域沉积下氧化硅层-氮化硅层-上氧化硅层三层结构；步骤S2:利用光刻胶将边缘区域覆盖住；步骤S3:利用高选择比的湿法刻蚀工艺将中间区域的上氧化硅层全部去除；步骤S4:对第一栅极顶部和底部的氮化硅层和下氧化硅层进行干法刻蚀，以在第一栅极侧壁形成ON结构的侧墙；步骤S5:去除光刻胶；步骤S6:利用光刻胶将中间区域盖住；步骤S7:对边缘区域的下氧化硅层-氮化硅层-上氧化硅层进行干法刻蚀，以在第二栅极侧壁形成ONO结构的侧墙；步骤S8:去除光刻胶。然而，对同一芯片的不同区域的不同侧墙结构分别进行制备，造成工艺步骤增加，出货周期延长，机台利用率下降，工艺成本上升的问题。
技术实现思路
为了克服以上问题，本专利技术旨在提供，通过同步刻蚀过程来完成在同一芯片的不同区域的不同侧墙结构的刻蚀。为了实现上述目的，本专利技术提供了，所述不同侧墙结构分别位于同一芯片的中间区域的第一栅极侧壁和边缘区域的第二栅极侧壁，其包括以下步骤:步骤01:在所述中间区域和所述边缘区域上同时沉积下氧化硅层-氮化硅层-上氧化硅层三层结构；所述三层结构覆盖住所述第一栅极和所述第二栅极；步骤02:采用干法刻蚀工艺，同时刻蚀并去除所述第一栅极和所述第二栅极的顶部和底部的所述上氧化硅层；步骤03:采用一覆盖材料将所述边缘区域覆盖住；步骤04:采用湿法刻蚀工艺选择性刻蚀掉位于所述第一栅极侧壁的所述上氧化娃层;步骤05:去除所述覆盖材料；步骤06:采用干法刻蚀工艺，同时刻蚀位于所述第一栅极和所述第二栅极顶部和底部的所述氮化硅层和所述下氧化硅层、以及高于所述第二栅极顶部的所述上氧化硅层，以暴露出所述第一栅极和所述第二栅极的顶部表面及其底部的所述中间区域和所述边缘区域的表面，从而在所述第一栅极和所述第二栅极侧壁分别形成ON侧墙结构和ONO侧墙结构。优选地，所述下氧化硅层的厚度小于所述氮化硅层的厚度，所述氮化硅层的厚度小于所述上氧化硅层的厚度。优选地，所述步骤02中，所述干法刻蚀工艺为等离子体各向异性刻蚀工艺。优选地，所述步骤03中，所述覆盖材料为光刻胶。优选地，所述步骤04中，所述湿法刻蚀工艺中所采用的药液对所述上氧化硅层的刻蚀速率大于对所述氮化硅层和所述覆盖材料的刻蚀速率。优选地，所述步骤04中，所采用的药液为NH4F和HF的混合液，其中，NH4F = HF =40:1ο优选地，所述步骤05中，所述覆盖材料采用湿法工艺去除。优选地，所述步骤06中，所述干法刻蚀工艺为等离子体各向异性刻蚀工艺。优选地，所述中间区域和所述边缘区域的材料为硅。优选地，所述三层结构的沉积采用化学气相沉积法。本专利技术的形成不同侧墙结构的方法，通过采用两次干法刻蚀过程并结合一次湿法刻蚀过程，从而在同一芯片不同区域形成具有不同结构的侧墙，相比于现有的工艺中的对不同区域的侧墙结的分别进行刻蚀，本专利技术无需对不同区域侧墙结构分别进行刻蚀，可以对不同区域的侧墙结构进行同步刻蚀，从而简化了工艺过程，缩短了出货周期，提高了机台利用率和降低了成本。【附图说明】图1为现有的形成不同侧墙结构的方法的流程示意图图2为本专利技术的一个较佳实施例的形成不同侧墙结构的方法的流程示意图图3?8为本专利技术的一个较佳实施例的形成不同侧墙结构的方法的各步骤示意图【具体实施方式】为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本专利技术的内容作进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。本专利技术的形成不同侧墙结构的方法，不同侧墙结构分别位于同一芯片的中间区域的第一栅极侧壁和边缘区域的第二栅极侧壁，首先，在两个区域同时沉积下氧化硅层-氮化硅层-上氧化硅层三层结构；然后，采用干法刻蚀工艺，同时刻蚀两个区域的两个栅极顶部和底部的上氧化硅层；接着，利用覆盖材料将边缘区域覆盖保护住，对中间区域进行选择性湿法刻蚀工艺，对上氧化硅层和对氮化硅层之间具有高刻蚀选择比，从而将中间区域的上氧化硅层去除，并去除覆盖材料；然后，采用干法刻蚀工艺，同时刻蚀两个区域的两个栅极顶部和底部的氮化硅层、下氧化硅层以及高于第二栅极顶部的上氧化硅层，从而在第一栅极侧壁和第二栅极侧壁分别形成宽度不同和结构不同的侧墙结构。以下结合附图2?8和具体实施例对本专利技术的形成不同侧墙结构的方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。请参阅图2，本专利技术的一个较佳实施例中，在硅衬底的中间区域I的第一栅极3侧壁和边缘区域2的第二栅极4侧壁同时形成不同的侧墙当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成不同侧墙结构的方法，所述不同侧墙结构分别位于同一芯片的中间区域的第一栅极侧壁和边缘区域的第二栅极侧壁，其特征在于，包括以下步骤：步骤01：在所述中间区域和所述边缘区域上同时沉积下氧化硅层‑氮化硅层‑上氧化硅层三层结构；所述三层结构覆盖住所述第一栅极和所述第二栅极；步骤02：采用干法刻蚀工艺，同时刻蚀并去除所述第一栅极和所述第二栅极的顶部和底部的所述上氧化硅层；步骤03：采用一覆盖材料将所述边缘区域覆盖住；步骤04：采用湿法刻蚀工艺选择性刻蚀掉位于所述第一栅极侧壁的所述上氧化硅层；步骤05：去除所述覆盖材料；步骤06：采用干法刻蚀工艺，同时刻蚀位于所述第一栅极和所述第二栅极顶部和底部的所述氮化硅层和所述下氧化硅层、以及高于所述第二栅极顶部的所述上氧化硅层，以暴露出所述第一栅极和所述第二栅极的顶部表面及其底部的所述中间区域和所述边缘区域的表面，从而在所述第一栅极和所述第二栅极侧壁分别形成ON侧墙结构和ONO侧墙结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：秦伟，高慧慧，李程，杨渝书，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31