防止选择性外延掩模层底部切口形貌的结构和方法技术

技术编号:7090890 阅读:281 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种防止选择性外延工艺在填充过程中在介质膜掩模层(Hard?Mask)下面形成底部切口形貌(undercut)的结构,在沟槽形成后、选择性外延生长前形成具有不同厚度梯度的掩模层,并且该掩模层在靠近沟槽侧壁区域的厚度比远离沟槽侧壁区域的厚度更薄。此外,本发明专利技术还公开了实现这种结构的方法,通过本发明专利技术的特殊工艺方法在靠近沟槽的介质膜掩模层区域形成不同介质膜厚度的阶梯或者渐变结构,较薄层会在选择性外延过程全部消耗,最终防止底部切口形貌形成。本发明专利技术在不改变外延填充条件的情况下,用有效简单的方法避免掩模层下切口形貌的产生,同时不影响后续工艺步骤的实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体集成电路制造领域,具体涉及选择性外延工艺,尤其涉及一种。
技术介绍
选择性外延技术被广泛应用在超级结器件的外延填充工艺中,其特点是沉积和刻蚀步骤交替进行,利用沟槽底部和顶部的生长和刻蚀速率的差异,防止顶部外延硅提前封口,形成空洞。但是选择性外延技术在沉积过程中会产生氯化氢的副产物,从微观结构来看,副产物的浓度在外延层表面相对较高,同时副产物气体在沟槽中的扩散和流动会导致介质膜掩模层沟槽边缘下方的浓度最大,导致掩模层下方形成底部切口状形貌 (undercut),并填充外延硅单晶(见图1)。在超级结的后续工艺中会把介质膜去除(通过 CMP工艺),切口下面的外延硅会形成一个鼓包(见图2),会引起器件的栅极和源极的漏电。 虽然降低掩模层厚度可以解决底部切口问题,但是由于掩模层是暴露在外的,在后续的回刻或者化学机械抛光工艺(CMP)中充当阻挡层,不能减薄很多。要防止这种形貌的产生又能够不影响后续工艺步骤,就需要有特殊的结构和工艺。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种,其在不改变外延填充条件的情况下,用有效简单的方法避免掩模层下切口形貌的产生,同时不影响后续工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止选择性外延掩模层底部切口形貌的结构,其特征在于,在沟槽形成后、选择性外延生长前形成具有不同厚度梯度的掩模层,并且该掩模层在靠近沟槽侧壁区域的厚度比远离沟槽侧壁区域的厚度更薄。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘鹏
申请(专利权)人:上海华虹NEC电子有限公司
类型:发明
国别省市:31

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