半导体结构的制备方法及半导体结构技术

本申请涉及一种半导体结构的制备方法及半导体结构。半导体结构的制备方法包括：提供初始半导体结构，初始半导体结构包括衬底、栅极结构、第一氧化层和介质层；其中，栅极结构位于衬底之上；第一氧化层位于栅极结构的侧壁之上、以及栅极结构边缘的衬底之上；介质层覆盖第一氧化层的表面；于衬底暴露出的表面以及栅极结构的顶部生长第二氧化层；于介质层的表面以及初始第二氧化层的表面形成第三氧化层；至少刻蚀第三氧化层，以形成侧墙结构，侧墙结构包括位于栅极结构边缘的第二氧化层、第一氧化层、介质层以及第三氧化层。采用本申请的半导体结构的制备方法能够提高芯片的可靠性。体结构的制备方法能够提高芯片的可靠性。体结构的制备方法能够提高芯片的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的制备方法及半导体结构


[0001]本申请涉及半导体
，特别是涉及一种半导体结构的制备方法及半导体结构。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的不断发展，芯片的制程也在不断地缩小。在一些先进工艺制程中，为了对晶体管地栅极进行更好的绝缘，通常会在栅极侧壁形成侧墙以进行绝缘。侧墙通常由多层材料层组成，例如侧墙可以为氧化层
‑
氮化层
‑
氧化层(Oxide
‑
Nitride
‑
Oxide，ONO)组成，ONO材料层能够提供更好的器件性能。
[0003]然而，这种多层材料层对于刻蚀工艺的要求极高，很容易在形成上层材料层时对下层材料层进行侧掏而导致会损失一部分的下层材料层，进而导致芯片的可靠性下降。例如，对于ONO材料层，在刻蚀氮化层的过程中，容易对位于氮化层下层的氧化层进行侧掏，从而导致栅极的侧壁边缘处的氧化层的厚度较薄质量较差，最终在栅极的侧壁边缘处容易发生击穿，从而导致芯片的可靠性下降。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对传统技术中的可靠性下降问题提供一种半导体结构的制备方法及半导体结构。
[0005]为了实现上述目的，一方面，本申请提供了一种半导体结构的制备方法，包括：
[0006]提供初始半导体结构，所述初始半导体结构包括衬底、栅极结构、第一氧化层和介质层；其中，所述栅极结构位于所述衬底之上；所述第一氧化层位于所述栅极结构的侧壁之上、以及所述栅极结构边缘的所述衬底之上；所述介质层覆盖所述第一氧化层的表面；
[0007]于所述衬底暴露出的表面以及所述栅极结构的顶部生长第二氧化层；
[0008]于所述介质层的表面以及所述初始第二氧化层的表面形成第三氧化层；
[0009]至少刻蚀所述第三氧化层，以形成侧墙结构，所述侧墙结构包括位于所述栅极结构边缘的所述第二氧化层、所述第一氧化层、所述介质层以及所述第三氧化层。
[0010]上述半导体结构的制备方法，提供初始半导体结构，初始半导体结构包括衬底、栅极结构、第一氧化层和介质层，栅极结构位于衬底之上，第一氧化层位于栅极结构的侧壁之上、以及栅极结构边缘的衬底之上，介质层覆盖第一氧化层的表面，介质层的刻蚀过程中容易对第一氧化层进行侧掏而导致芯片的可靠性下降。此时先于衬底暴露出的表面以及栅极结构的顶部生长第二氧化层，可以在被侧掏的第一氧化层处补上第二氧化层，再于介质层的表面以及初始第二氧化层的表面形成第三氧化层，并至少刻蚀第三氧化层形成侧墙结构，侧墙结构包括位于栅极结构边缘的第二氧化层、第一氧化层、介质层以及第三氧化层。这样形成的侧墙结构在栅极结构的侧壁边缘处具有足够厚度的氧化层，可以有效避免在栅极结构的侧壁边缘处发生击穿，从而提高了芯片的可靠性。
[0011]在其中一个实施例中，所述于所述衬底暴露出的表面以及所述栅极结构的顶部生
长第二氧化层，包括：
[0012]将氧气至少输送至所述衬底暴露出的表面以及所述栅极结构的顶部，所述氧气与所述衬底和所述栅极结构反应生成所述第二氧化层。
[0013]在其中一个实施例中，所述衬底的材料为硅，所述栅极结构的材料为多晶硅。
[0014]在其中一个实施例中，所述第二氧化层的厚度等于所述第一氧化层的厚度。
[0015]在其中一个实施例中，所述至少刻蚀所述第三氧化层，形成侧墙结构，包括：
[0016]刻蚀所述第三氧化层和所述第二氧化层，直到暴露出所述介质层。
[0017]在其中一个实施例中，所述第二氧化层刻蚀后的厚度为10埃～200埃。
[0018]在其中一个实施例中，所述提供初始半导体结构，包括：
[0019]提供衬底；
[0020]于所述衬底之上形成栅极结构；
[0021]于所述衬底的表面以及所述栅极结构的表面形成第一氧化层；
[0022]于所述第一氧化层的表面形成介质层；
[0023]去除位于所述栅极结构顶部以及所述衬底的目标区域的所述第一氧化层、以及位于所述栅极结构顶部以及所述衬底的目标区域的所述介质层，所述衬底的目标区域为所述衬底未设置所述栅极结构且非所述栅极结构边缘的区域。
[0024]在其中一个实施例中，形成所述侧墙结构之后，所述半导体结构的制备方法还包括：
[0025]于所述第二氧化层的表面以及所述侧墙结构的表面形成层间介质层。
[0026]在其中一个实施例中，形成所述层间介质层之后，所述半导体结构的制备方法还包括：
[0027]于所述层间介质层内形成贯穿所述层间介质层的导电插塞；其中，所述导电插塞的一端与位于所述栅极结构顶部的所述第二氧化层接触设置。
[0028]另一方面，本申请还提供了一种半导体结构，所述半导体结构采用上述任一项实施例中的半导体结构的制备方法制备而成。由于本申请的半导体结构中，被侧掏的第一氧化层处由第二氧化层进行填补，这样形成的侧墙结构在栅极结构的侧壁边缘处具有足够厚度的氧化层，可以有效避免在栅极结构的侧壁边缘处发生击穿，从而提高了芯片的可靠性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为一实施例中提供的半导体结构的制备方法的流程图；
[0031]图2为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S101所得结构的截面结构示意图；
[0032]图3为又一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S101所得结构的截面结构示意图；
[0033]图4为另一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S101所得结构的截面结
构示意图；
[0034]图5为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S102所得结构的截面结构示意图；
[0035]图6为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S103所得结构的截面结构示意图；
[0036]图7为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S104所得结构的截面结构示意图；
[0037]图8为另一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S104所得结构的截面结构示意图；
[0038]图9为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S101的步骤流程图；
[0039]图10为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S1012所得结构的截面结构示意图；
[0040]图11为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S1013所得结构的截面结构示意图；
[0041]图12为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中步骤S1014所得结构的截面结构示意图；
[0042]图13为一实施例中提供的半导体结构的制备方法中形成层间介质层后所得结构的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：提供初始半导体结构，所述初始半导体结构包括衬底、栅极结构、第一氧化层和介质层；其中，所述栅极结构位于所述衬底之上；所述第一氧化层位于所述栅极结构的侧壁之上、以及所述栅极结构边缘的所述衬底之上；所述介质层覆盖所述第一氧化层的表面；于所述衬底暴露出的表面以及所述栅极结构的顶部生长第二氧化层；于所述介质层的表面以及所述初始第二氧化层的表面形成第三氧化层；至少刻蚀所述第三氧化层，以形成侧墙结构，所述侧墙结构包括位于所述栅极结构边缘的所述第二氧化层、所述第一氧化层、所述介质层以及所述第三氧化层。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述于所述衬底暴露出的表面以及所述栅极结构的顶部生长第二氧化层，包括：将氧气至少输送至所述衬底暴露出的表面以及所述栅极结构的顶部，所述氧气与所述衬底和所述栅极结构反应生成所述第二氧化层。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述衬底的材料为硅，所述栅极结构的材料为多晶硅。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第二氧化层的厚度等于所述第一氧化层的厚度。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述至少刻蚀所述第三氧化层，形成侧墙结构，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨子，
申请(专利权)人：上海鼎泰匠芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：