改善隔离侧墙形貌的方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种改善隔离侧墙形貌的方法。

背景技术：

在半导体集成电路制造技术中，隔离侧墙(spacer)刻蚀是关键步骤之一。随着集成电路技术的发展，半导体器件性能对侧墙面内均一性(spaceruniformity)的敏感性和要求也进一步提高。

然而，隔离侧墙刻蚀对侧墙边缘的控制性较差，导致边缘侧墙的厚度控制非常困难，隔离侧墙刻蚀的速率不一致，这种差异性是侧墙面均一性较差，隔离侧墙形貌较差，进而导致器件整体均一性较差。图1为现有技术中半导体器件隔离侧墙制造方法，在隔离侧墙氮化膜淀积过程中调节隔离侧墙形貌。

现有技术是在主刻蚀后进行隔离侧墙形貌调整，只能通过过刻蚀去除wafer表面氮化硅的同时对侧墙形貌结构进行微调，由于受poly顶与侧墙的膜质相同的限制，过刻蚀调节侧墙cd时，poly顶部也会产出明显shoulderloss，过度刻蚀甚至会对poly产生损伤。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种制造半导体器件隔离侧墙时，能避免对多晶硅产生影响或损伤改善隔离侧墙形貌的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于半导体器件生产中改善隔离侧墙形貌的方法，包括：

淀积隔离侧墙膜，进行等离子体各向异性轰击，再次淀积隔离侧墙膜，然后执行隔离侧墙刻蚀。

其中，所述隔离侧墙膜是氮化膜。

其中，所述等离子体各向异性轰击角度是自器件上方向下垂直轰击。

其中，所述等离子体是氮气、氯气、氯化氢、溴或溴化氢。

其中，等离子体各向异性轰击压力为5mt～10mt。

其中，等离子体各向异性轰击源功率为400w～700w。

其中，等离子体各向异性轰击偏置电压为100v～200v

其中，执行刻蚀气体流量100sccm～200sccm。

本发明在半导体器件隔离侧墙刻蚀前通过等离子体各向异性轰击，采用等离子在竖直方向对器件进行轰击，在竖直方向上隔离侧墙和多晶硅顶部与等离子体接触面积不同，从而增加了隔离侧墙和与多晶硅顶部的氮化膜刻蚀选择比，获得shoulderloss更少，隔离侧墙获得更直的形貌。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是一种现有隔离侧墙制造流程示意图。

图2是本发明制造流程示意图。

图3是等离子等离子体各向异性轰击示意图。

附图标记说明

1隔离侧墙氮化膜淀积

2淀积同时oe调整形貌

3等离子体各向异性轰击

4氮化膜

5多晶硅顶部氮化膜

6等离子体各向异性轰击方向。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图2所示，本发明提供一种用于半导体器件生产中改善隔离侧墙形貌的方法第一实施例，包括：

1)淀积隔离侧墙膜；

2)进行等离子体各向异性轰击，所述等离子体各向异性轰击角度是自器件上方向下垂直轰击，参考图3所示；

3)再次淀积隔离侧墙膜；

4)然后执行隔离侧墙刻蚀。

其中，所述隔离侧墙膜是氮化膜，所述等离子体是氮气、氯气、氯化氢、溴或溴化氢。

本发明提供一种用于半导体器件生产中改善隔离侧墙形貌的方法第二实施例，包括：

1)淀积隔离侧墙膜；

2)进行等离子体各向异性轰击，所述等离子体各向异性轰击角度是自器件上方向下垂直轰击，参考图3所示；

其中，所述等离子体各向异性轰击压力为5mt～10mt,优选为6mt、7mt、8mt或9mt。

所述等离子体各向异性轰击源功率为400w～700w,优选为500w或600w。

所述等离子体各向异性轰击偏置电压为100v～200v，优选为150v。

3)再次淀积隔离侧墙膜；

4)然后执行隔离侧墙刻蚀。

其中，所述隔离侧墙膜是氮化膜。

本发明提供一种用于半导体器件生产中改善隔离侧墙形貌的方法第三实施例，包括：

1)淀积隔离侧墙膜；所述隔离侧墙膜是氮化膜。

2)进行等离子体各向异性轰击，所述等离子体各向异性轰击角度是自器件上方向下垂直轰击，参考图3所示；

其中，所述等离子体是氮气、氯气、氯化氢、溴或溴化氢。

所述等离子体各向异性轰击压力为5mt～10mt,优选为6mt、7mt、8mt或9mt。

所述等离子体各向异性轰击源功率为400w～700w,优选为500w或600w。

所述等离子体各向异性轰击偏置电压为100v～200v，优选为150v。

3)再次淀积隔离侧墙膜；

4)然后执行隔离侧墙刻蚀；

执行刻蚀气体是氮气、氯气、氯化氢、溴、溴化氢，执行刻蚀气体流量100sccm～200sccm，优选为150sccm。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于半导体器件生产中改善隔离侧墙形貌的方法，包括：淀积隔离侧墙膜，进行等离子体各向异性轰击，再次淀积隔离侧墙膜，然后执行隔离侧墙刻蚀。本发明在半导体器件隔离侧墙刻蚀前通过等离子体各向异性轰击，采用等离子在竖直方向对器件进行轰击，在竖直方向上隔离侧墙和多晶硅顶部与等离子体接触面积不同，从而增加了隔离侧墙和与多晶硅顶部的氮化膜刻蚀选择比，获得shoulder loss更少，隔离侧墙获得更直的形貌。

技术研发人员：姜林鹏;陆连;李全波
受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日：2019.03.26
技术公布日：2019.07.05