多种类硅化物掩膜层的形成方法
【专利摘要】本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种多种类硅化物掩膜层的形成方法，包括以下步骤：提供一半导体衬底，于栅极结构和半导体衬底暴露的上表面生长第一硅化物掩膜层；借助第一掩膜版并采用第一刻蚀工艺去除部分所述第一掩膜层，形成第一掩膜层剩余结构；生长一第二掩膜层同时覆盖第一掩膜层剩余结构和栅极表面及衬底暴露的上表面；借助第二掩膜版采用第二刻蚀工艺刻蚀去除部分第二掩膜层及第一掩膜层剩余结构。采用本发明提供的制备方法可在半导体需要生长纯氧化硅掩膜层区域形成纯氧化硅掩膜层，提高了生产工艺。
【专利说明】多种类硅化物掩膜层的形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种多种类硅化物掩膜层的形成方法。
【背景技术】
[0002]随着半导体技术的不断发展，对器件性能的要求越来越高，在某些半导体的制造工艺中，需要在半导体器件表面形成硅化物掩膜层以保留写入的电子，进而提供器件性能。
[0003]硅化物掩膜层主要是用做硅化物自对准生长，而如果用纯氧化硅作为硅化物掩膜层，对掩膜层的刻蚀工艺提出较高要求，甚至难于达成，而采用氧化硅/氮化硅的组合，可以大大降低刻蚀工艺的难度。不过一些特殊器件工艺，如一次可编程(OTP)器件，会借助硅化物掩膜层来保留住写入的电子，而氮化硅不利于写入电子的保留，容易造成电子丧失，不得已必须借助氧化硅来作为其硅化物掩膜层，现有的工艺都是以单一厚度和结构的硅化物掩膜层为主，且为了兼顾某些特殊应用(如0TP)而被迫将整个芯片内部的硅化物掩膜层调整到一致。这种方法虽然简化了工艺流程，但缺乏灵活性，增加了工艺难度，牺牲了工艺窗口，特别对SRAM良率有影响。
[0004]中国专利(申请号:201110266445.0)公开了一种制备具有多厚度硅化物掩模层的半导体器件的方法，具体包括以下步骤:在半导体器件上确定需借助硅化物掩模层来保留住写入的离子的两个区域，并根据所需留住注入离子的时间确定所述两个区域的不同厚度要求；在半导体器件上形成第一层硅化物掩模层、第二层硅化物掩模层；通过蚀刻去除部分区域的第二层硅化物掩模层，使得剩下的第一层硅化物掩模层以及第一层硅化物掩模层和第二层硅化物掩模层的组合满足所述两个区域的不同厚度要求。
[0005]但是该发明仅仅是提供一种制备不同厚度的硅化物掩模层的方法，第二层硅化物掩模层覆盖于第一层硅化物掩模层的上方，而掩膜层厚度的增加同时也会带来一些不利影响，在实际应用中具有一定限制，因此本领域技术人员致力研究一种可制备多种类硅化物掩膜层共存的方法，以不断提升器件性能。
【发明内容】
[0006]本发明根据现有技术的不足提供了一种种类硅化物掩膜层并存工艺，通过生长两次掩膜层并进行三步刻蚀工艺，最终在需要生长的纯氧化硅化物掩膜层区域形成纯氧化硅的掩膜层，而在不需要生长的硅化物掩膜层的区域则将其去除，使得不同种类的硅化物掩膜层得以在半导体器件上共存，大大降低刻蚀工艺的难度，同时有利于对写入电子的保留，进而提闻器件性能。
[0007]本发明采用的技术方案为:
[0008]一种硅化物掩膜层的形成方法，应用于硅化物自对准生长工艺中，其中，包括以下步骤:
[0009]提供一具有衬底的半导体结构，所述半导体结构上包括第一区域和第二区域；
[0010]沉积第一掩膜层覆盖所述半导体衬底的上表面后，采用第一刻蚀工艺去除位于所述第一区域中的第一掩膜层；
[0011]沉积第二掩膜层覆盖所述半导体结构上表面及剩余第一掩膜层的上表面后，采用第二刻蚀工艺去除位于所述第二区域中第二掩膜层及部分第一掩膜层，以形成多种类硅化物掩膜层；
[0012]其中，所述第二掩膜层的材质为氧化硅。
[0013]上述的一种娃化物掩膜层的形成方法，其中，所述第一掩膜层材质为氧化娃及氮化硅。
[0014]上述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其中，所述第一刻蚀工艺为干法刻蚀工艺。
[0015]上述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其中，采用第一掩膜板进行干法刻蚀去除位于所述第一区域中的第一掩膜层。
[0016]上述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其中，所述第二刻蚀工艺包括湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺。
[0017]上述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其中，借助第二掩膜版采用干法刻蚀工艺去除第二区域的第二掩膜层后，再借助所述第二掩膜板使用湿法刻蚀去除该区域的部分第一掩膜层剩余结构。
[0018]上述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其中，所述第一区域为需要形成有氧化硅掩膜层的区域，所述第二区域为半导体结构除第一区域以外的区域。
[0019]上述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其中，所述第二掩膜层的厚度为
200人?800A。
[0020]由于本发明采用了以上技术方案，通过两次生长不同种类的掩膜层，并借助不同的掩膜板进行不同的刻蚀工艺，最终在半导体结构上形成不同种类的氮化物掩膜层，有利于对写入电子的保留进而提高了器件性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、夕卜形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
[0022]图1为本发明提供的半导体结构的示意图；
[0023]图2为本发明生长第一掩膜层后的结构示意图；
[0024]图3为本发明采用第一刻蚀工艺后的结构示意图；
[0025]图4为本发明生长第二掩膜层后的结构示意图；
[0026]图5-6为本发明采用第二刻蚀工艺后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明:
[0028]图1-6为本发明一种多种类硅化物掩膜层的形成方法的流程图，具体包括以下步骤:
[0029]步骤S1、提供一半导体结构，该半导体结构包括一衬底1，该衬底I上形成有一阱区2，阱区上表面形成有多个栅极结构，栅极结构的侧墙覆盖有一侧壁氧化层，栅极结构的侧壁氧化层下表面位于阱区内形成有离子掺杂区，同时，相邻栅极结构氧化层之间的阱区形成有与侧壁氧化层下表面不同的离子掺杂区，如图1所示结构。
[0030]步骤S2、于半导体结构的上表面生长第一掩膜层3,优选的,该第一掩膜层3为氧化硅和氮化硅组成的硅化物掩膜层，如图2所示结构。
[0031]步骤S3、借助第一掩膜版，采用干法刻蚀工艺去除需要生长的纯氧化硅化物掩膜层区域Al (即第一区域Al)的第一掩膜层3，由于借助了第一掩膜板进行干法刻蚀，可保证在刻蚀工艺中，只去除第一区域Al的第一掩膜层，而在半导体结构Al区域以外的A2区域则形成第一掩膜层剩余结构3'，如图3所示结构。
[0032]步骤S4、于半导体结构上表面生长第二掩膜层4，优选的，该第二掩膜层生长厚度为200?800A，以满足工艺需求；同时该第二掩膜层4覆盖住Al区域及第一掩膜层剩余结构3'的表面，如图4所示结构。
[0033]步骤S5、借助第二掩膜版，采用湿法刻蚀工艺去除A2区域的第二掩膜层4;由于借助了第二掩膜板进行湿法刻蚀，在刻蚀过程中可保证只刻蚀去除A2区域的第二掩膜层4，避免对第一区域Al的掩膜层造成损伤，同时由于在第二区域A2形成有第一掩膜层剩余结构3'，在湿法刻蚀时也能够很好保护第一掩膜层剩余结构4'下表面的半导体结构，避免刻蚀对其而造成损伤，该步骤完成后于Al区域形成第二掩膜层剩余结构4'，如图5所示结构。
[0034]步骤S6、再次借助第二掩膜板，采用干法刻蚀去除A2区域的部分第一掩膜层剩余结构3'，并根据工艺要求保留A2区域需要形成有硅化物掩膜层的位置处的第一掩膜层剩余结构3'(图中未标出)，并最终于Al区域形成纯氧化硅化物构成的掩膜层4'，同时于A2区域形成有部分氧化硅和氮化硅组成的掩膜层所覆盖的区域(图中未标出)，如图6所示结构，使得不同种类的硅化物掩膜层得以在半导体器件上共存，有利于对写入电子的保留进而提闻器件性能。
[0035]综上所述，由于本发明采用了以上技术方案，通过两次生长不同的掩膜层并采用三次刻蚀工艺，最终在需要生长的纯氧化硅化物掩膜层区域形成纯氧化硅的掩膜层，而在不需要生长的硅化物掩膜层的区域则将其去除，使得不同种类的硅化物掩膜层得以在半导体器件上共存，大大降低刻蚀工艺的难度，同时有利于对写入电子的保留，进而提高器件性倉泛。
[0036]以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种硅化物掩膜层的形成方法，应用于硅化物自对准生长工艺中，其特征在于，包括以下步骤: 提供一具有衬底的半导体结构，所述半导体结构上包括第一区域和第二区域； 沉积第一掩膜层覆盖所述衬底的上表面后，采用第一刻蚀工艺去除位于所述第一区域中的第一掩膜层； 沉积第二掩膜层覆盖所述半导体结构上表面及剩余第一掩膜层的上表面后，采用第二刻蚀工艺去除位于所述第二区域中第二掩膜层及部分第一掩膜层，以形成多种类硅化物掩膜层； 其中，所述第二掩膜层的材质为氧化硅。
2.根据权利要求1所述的一种娃化物掩膜层的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层材质为氧化硅及氮化硅。
3.根据权利要求1所述的一种娃化物掩膜层的形成方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺为干法刻蚀工艺。
4.根据权利要求3所述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其特征在于，采用第一掩膜板进行干法刻蚀去除位于所述第一区域中的第一掩膜层。
5.根据权利要求1所述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其特征在于，所述第二刻蚀工艺包括湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺。
6.根据权利要求5所述的一种娃化物掩膜层的形成方法,其特征在于,借助第二掩膜版采用干法刻蚀工艺去除第二区域的第二掩膜层后，再借助所述第二掩膜板使用湿法刻蚀去除该区域的部分第一掩膜层剩余结构。
7.根据权利要求1所述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其特征在于，所述第一区域为需要形成有氧化硅掩膜层的区域，所述第二区域为半导体结构除第一区域以外的区域。
8.根据权利要求1所述的一种硅化物掩膜层的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜层的厚度为200A?800A。
【文档编号】H01L21/318GK103681308SQ201310505099
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】周维 申请人:上海华力微电子有限公司