半导体器件制造方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件制造方法，包括：在衬底上形成栅极堆叠结构；在衬底以及栅极堆叠结构上沉积介质材料层；执行主刻蚀，刻蚀介质材料层形成侧墙，并在衬底上留有介质材料层的残留；执行过刻蚀，去除介质材料层的残留。依照本发明专利技术的半导体器件制造方法，不采用氧化硅的刻蚀阻挡层，而是采用碳氟基气体进行两步刻蚀，降低对衬底的损伤的同时还降低了工艺复杂性，此外还能优化阀值电压、有效降低EoT、提高栅控能力以及驱动电流。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件制造方法
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，更具体地，涉及一种侧墙刻蚀方法。
技术介绍
在超大规模集成电路制造中，在轻掺杂漏(LDD)注入工艺之前需要制作介质侧墙(spacer)，防止更大剂量的源漏注入过于接近沟道而导致源漏穿通，从而造成器件失效及良率降低。当前应用于主流65nm甚至45nm侧墙制作工艺为：在轻掺杂漏(LDD)注入工艺之前，首先沉积或热生长一层二氧化硅薄膜，如采用快速热氧化法(RTO)生长左右的二氧化硅，作为随后氮化硅材料的刻蚀阻挡层，以保护衬底特别是源漏区靠近沟道区的界面处不受损伤，以避免缺陷密度增大；再沉积一层良好共形性的氮化硅薄膜，包围在多晶硅栅极周围。最后，采用等离子体刻蚀去掉衬底上及栅极上的氮化硅薄膜，停止在下面的氧化层上，形成侧墙。另一方面，依据摩尔定律，随着器件关键尺寸的持续微缩，传统的栅氧/多晶硅栅结构越来越无法满足先进逻辑器件的要求，逐渐为高K-金属栅结构所取代。降低有效栅氧厚度(EoT)可以大大增强栅对高K的控制能力，同时有助于降低漏电流。然而，当上述传统的先氧化硅后氮化硅复合侧墙应用于高k-金属栅结构时，由于SiN侧墙生长之前必须要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件制造方法，包括：在衬底上形成栅极堆叠结构；在衬底以及栅极堆叠结构上沉积介质材料层；执行主刻蚀，刻蚀介质材料层形成侧墙，并在衬底上留有介质材料层的残留；执行过刻蚀，去除介质材料层的残留。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件制造方法，包括：在衬底上形成栅极堆叠结构；在衬底以及栅极堆叠结构上沉积对衬底材料和/或栅极堆叠结构具有高刻蚀选择比的介质材料层；执行主刻蚀，刻蚀介质材料层形成侧墙，并在衬底上留有介质材料层的残留，在侧墙与衬底交接的拐角处没有介质材料层残余；执行过刻蚀，去除介质材料层的残留，其中主刻蚀和/或过刻蚀采用氟基气体。2.如权利要求1的半导体器件制造方法，其中，栅极堆叠结构包括栅氧化层与栅电极层，栅氧化物包括二氧化硅、氮氧化硅、高K材料，栅电极层包括多晶硅、非晶硅、金属栅，介质材料层为氮化硅。3.如权利要求1的半导体器件制造方法，其中，介质材料层采用选自LPCVD或PECVD的方法沉积形成。4.如权利要求1的半导体器件制造方法，其中，主刻蚀和/或过刻蚀采用等离子体刻蚀。5.如权利要求4的半导体器件制造方法，其中，在主刻蚀过程中，调节电极功率、腔体压力和反应气体流量比例，增强各向异性，形成陡直的侧墙。6.如权利要求4的半导体器件制造方法，其中，在过刻蚀过程中，调节极功率、腔体压力和反应气体流量比例，获得介质材料层对衬底的高选择比。7.如权利要求6的半导体器件制...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟令款，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：