[发明专利]侧墙及MOS晶体管的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种侧墙及MOS晶体管的形成方法。

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展，为了达到更快的运算速度、更大的数据存储量以及更多的功能，集成电路晶片朝向更高的元件密度、高集成度方向发展。在集成度不断提高的同时，在单位面积内容纳的晶体管数目也不断增加。

现有在高集成度情形下形成MOS晶体管工艺如下所述：如图1所示，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100中形成有隔离结构102，隔离结构102之间的区域为有源区；在有源区的半导体衬底100上依次形成栅介质层104与栅极106，所述栅介质层104与栅极106构成栅极结构。

如图2所示，在栅极结构两侧形成偏移侧墙(offset spacer)108，具体形成工艺如下：用化学气相沉积法在半导体衬底100上形成低温氧化硅层，且所述低温氧化硅层包围栅极结构，其中低温指温度为350℃～450℃；然后，采用等离子体回刻蚀工艺刻蚀低温氧化硅层，去除半导体衬底100及栅极结构上方的低温氧化硅层。以栅极结构和偏移侧墙108为掩模，进行离子注入，在半导体衬底100内形成源/漏极延伸区110。

如图3所示，在偏移侧墙108两侧形成侧墙，具体形成工艺如下：用化学气相沉积法在半导体衬底100上形成低温氧化硅层，且所述低温氧化硅层112包围栅极结构和偏移侧墙108；用化学气相沉积法在低温氧化硅层112上形成氮化硅层114；然后，采用等离子体回刻蚀工艺刻蚀氮化硅层114和低温氧化硅层112，去除半导体衬底100及栅极结构上方的氮化硅层，并使刻蚀后的偏移侧墙108两侧的氮化硅层114和低温氧化硅层112作为侧墙。以侧墙、偏移侧墙108及栅极结构为掩模，在栅极结构106两侧的半导体衬底100中进行离子注入，形成源/漏极116。最后，对半导体衬底100进行退火，使注入的各种离子扩散均匀。

现有形成MOS晶体管的过程中，在刻蚀形成侧墙前，会对刻蚀腔室的内壁进行清洗以去除腔室侧壁的污染物，防止在后续刻蚀过程中污染物对刻蚀速率及膜层质量产生影响。但是，在清洗过程结束后，由于刻蚀腔室过于洁净，使刻蚀速率非常快，在形成侧墙的时候，刻蚀气体对氮化硅层及低温氧化层过度作用，使栅极侧壁上方被曝露(图3虚线圆形内所示)，不能有效保护栅极，进一步导致栅极电性能下降。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种侧墙及MOS晶体管的形成方法，防止栅极侧壁上方被曝露。

本发明提供一种侧墙的形成方法，包括：在半导体衬底上依次形成栅介质层与栅极，所述栅介质层与栅极构成栅极结构，在栅极结构两侧形成有偏移侧墙；在半导体衬底上依次形成低温氧化硅层和氮化硅层，且低温氧化硅层和氮化硅层包围栅极结构和偏移侧墙；向刻蚀腔室内通入包含C_xF_y的混合气体，使腔室内壁产生聚合物；刻蚀氮化硅层，在偏移侧墙两侧形成侧墙。

本发明还提供一种MOS晶体管的形成方法，包括：在半导体衬底上依次形成栅介质层与栅极，所述栅介质层与栅极构成栅极结构，在栅极结构两侧形成有偏移侧墙；以栅极结构和偏移侧墙为掩模，在栅极结构两侧的半导体衬底内进离子注入，形成源/漏极延伸区；在半导体衬底上依次形成低温氧化硅层和氮化硅层，且低温氧化硅层和氮化硅层包围栅极结构和偏移侧墙；向刻蚀腔室内通入包含C_xF_y的混合气体，使腔室内壁产生聚合物；刻蚀氮化硅层，在偏移侧墙两侧形成侧墙；在栅极结构及侧墙两侧的半导体衬底内形成源/漏极。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：向刻蚀腔室内通入包含C_xF_y的混合气体，使腔室内壁产生聚合物，用于减缓后续刻蚀氮化硅层形成侧墙时气体在各方向上的刻蚀速率，避免用以保护栅极的侧墙被过度刻蚀，使栅极侧壁的上方被曝露，有效避免了漏电流的发生，进行达到了提高栅极电性能的目的。

附图说明

图1至图3是现有工艺形成MOS晶体管的示意图；

图4是本发明形成MOS晶体管中侧墙的实施方式流程图；

图5至图10是本发明形成MOS晶体管的实施例示意图。

具体实施方式