侧墙形成方法及半导体器件与流程

本申请涉及半导体，具体涉及一种侧墙形成方法及半导体器件。

背景技术：

1、侧墙(spacer)结构广泛应用于半导体器件的制程中，例如栅极需要形成侧墙来阻挡离子注入，从而形成低掺杂的漏极；光阻需要形成侧墙对光阻的宽度进行修饰。

2、在现有技术中，是先通过炉管工艺完成介质层沉积，然后再通过干法蚀刻形成侧墙，其制造工艺复杂，生产成本较高。为了降低芯片的制造成本，有必要开发一种新的侧墙形成方法及半导体器件。

技术实现思路

1、本申请提供了一种侧墙形成方法及半导体器件，可以简化形成侧墙的工艺流程，从而节省其生产成本。

2、第一方面，本申请提供了一种侧墙形成方法，包括：

3、提供一基底，所述基底包括半导体衬底和形成于所述半导体衬底上的功能层；

4、将所述基底放置于电感耦合等离子体反应腔中进行沉积工艺，形成覆盖所述半导体衬底和所述功能层上的沉积层；

5、在所述电感耦合等离子体反应腔中对所述沉积层进行第一蚀刻，以形成具有预设图案的沉积层；

6、在所述电感耦合等离子体反应腔中对所述具有预设图案的沉积层进行第二蚀刻，以去除所述半导体衬底上的沉积层，保留覆盖所述功能层侧壁的沉积层，覆盖所述功能层侧壁的沉积层为侧墙。

7、在本申请提供的侧墙形成方法中，所述沉积工艺的工艺参数包括腔内压力、电源功率、温度、第一反应气体的流量和第二反应气体的流量；

8、其中，所述腔内压力、所述电源功率和所述温度分别为40mtorr~60mtorr、850w~950w和30℃~50℃，所述第一反应气体的流量和所述第二反应气体的流量均为140sccm~160sccm。

9、在本申请提供的侧墙形成方法中，所述第一蚀刻的工艺参数包括腔内压力、电源功率、偏置电压、温度、第一反应气体的流量、第二反应气体的流量和第三反应气体的流量；

10、其中，所述腔内压力、所述电源功率、所述偏置电压和所述温度分别为10mtorr~15mtorr、450w~550w、300v~400v和30℃~50℃，所述第一反应气体的流量、所述第二反应气体的流量和所述第三反应气体的流量分别为20sccm~30sccm、12sccm~16sccm和63sccm~67sccm。

11、在本申请提供的侧墙形成方法中，所述第一反应气体为hbr，所述第二反应气体为ch3f。

12、在本申请提供的侧墙形成方法中，所述第三反应气体为cf4。

13、在本申请提供的侧墙形成方法中，在对所述具有预设图案的沉积层进行第二蚀刻之后，还包括：

14、以所述侧墙为阻挡层进行离子注入。

15、在本申请提供的侧墙形成方法中，在所述以所述侧墙为阻挡层进行离子注入之后，还包括：

16、采用湿法清洗工艺去除所述侧墙。

17、在本申请提供的侧墙形成方法中，所述功能层为栅极层或光阻层。

18、在本申请提供的侧墙形成方法中，所述沉积层的材料为各向同性的聚合物。

19、第二方面，本申请提供了一种半导体器件，所述半导体器件采用上述任一项所述的侧墙形成方法制成。

20、综上，本申请提供的侧墙形成方法包括提供一基底，所述基底包括半导体衬底和形成于所述半导体衬底上的功能层；将所述基底放置于电感耦合等离子体反应腔中进行沉积工艺，形成覆盖所述半导体衬底和所述功能层上的沉积层；在所述电感耦合等离子体反应腔中对所述沉积层进行第一蚀刻，以形成具有预设图案的沉积层；在所述电感耦合等离子体反应腔中对所述具有预设图案的沉积层进行第二蚀刻，以去除所述半导体衬底上的沉积层，保留覆盖所述功能层侧壁的沉积层，覆盖所述功能层侧壁的沉积层为侧墙。本方案将形成侧墙的全部工艺流程均在电感耦合等离子体反应腔完成，可以简化形成侧墙的工艺流程，从而节省其生产成本。

技术特征：

1.一种侧墙形成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的侧墙形成方法，其特征在于，所述沉积工艺的工艺参数包括腔内压力、电源功率、温度、第一反应气体的流量和第二反应气体的流量；

3.如权利要求1所述的侧墙形成方法，其特征在于，所述第一蚀刻的工艺参数包括腔内压力、电源功率、偏置电压、温度、第一反应气体的流量、第二反应气体的流量和第三反应气体的流量；

4.如权利要求2或3所述的侧墙形成方法，其特征在于，所述第一反应气体为hbr，所述第二反应气体为ch3f。

5.如权利要求3所述的侧墙形成方法，其特征在于，所述第三反应气体为cf4。

6.如权利要求1所述的侧墙形成方法，其特征在于，在所述对所述具有预设图案的沉积层进行第二蚀刻之后，还包括：

7.如权利要求6所述的侧墙形成方法，其特征在于，在所述以所述侧墙为阻挡层进行离子注入之后，还包括：

8.如权利要求1所述的侧墙形成方法，其特征在于，所述功能层为栅极层或光阻层。

9.如权利要求1所述的侧墙形成方法，其特征在于，所述沉积层的材料为各向同性的聚合物。

10.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件采用如权利要求1至9中任一项所述的侧墙形成方法制成。

技术总结
本申请公开了一种侧墙形成方法及半导体器件，该侧墙形成方法包括提供一基底，基底包括半导体衬底和形成于半导体衬底上的功能层；将基底放置于电感耦合等离子体反应腔中进行沉积工艺，形成覆盖半导体衬底和功能层上的沉积层；在电感耦合等离子体反应腔中对沉积层进行第一蚀刻，以形成具有预设图案的沉积层；在电感耦合等离子体反应腔中对具有预设图案的沉积层进行第二蚀刻，以去除半导体衬底上的沉积层，保留覆盖功能层侧壁的沉积层，覆盖功能层侧壁的沉积层为侧墙。本方案可以简化形成侧墙的工艺流程，从而节省其生产成本。

技术研发人员：严超雄,舒思桅,伍林
受保护的技术使用者：粤芯半导体技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15