[发明专利]一种制作多晶硅侧墙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种制作多晶硅侧墙的方法。

背景技术

随着半导体技术的迅猛发展，集成电路器件设计的尺寸也持续的向小型化的方向发展。基于市场竞争和产业需求，不断提高产品的性能/性价比是微电子技术发展的动力。

在现代半导体器件制造工艺中，器件隔离是一项重要的研究课题。浅沟槽隔离技术已经被广泛应用于0.25μm以下的集成电路工艺中，浅沟槽隔离结构相比局部氧化隔离结构，具有占有硅片面积较小的优点，从而提高了器件在单位硅片面积的集成度。

在0.13微米工艺节点前，二氧化硅-氮化硅-二氧化硅组合膜的L型多晶硅侧墙在业界曾经普遍使用，L型最大的优点是可以极大增加多晶硅之间金属层前绝缘层（PMD，pre-metal dielectric）的填充能力。对硅片而言，stress小而且可以通过刻蚀灵活调节侧墙的宽度。但是存在刻蚀工艺复杂，成本高，以及二氧化硅成膜保形性不佳的缺点。

相对而言，D型多晶硅侧墙就只有一种膜，刻蚀简单，保形性好且成本低，但是金属层前绝缘层的填充能力就明显不如L型工艺，而且侧墙厚度依赖成膜工程来控制。

常规工艺中一般采用低温PE CVD方法淀积正硅酸乙酯TEOS氧化硅作为发射极多晶硅与基极多晶硅侧墙隔离，然而由于正硅酸乙酯TEOS氧化硅的湿法刻蚀速率很快，因此在后续的一些湿法中氧化硅损失严重，为了避免发射极与基极短接，一般采用增加正硅酸乙酯TEOS氧化硅的厚度至几千埃，这样无形中增加了成本，放大了设计规则，而且工艺受湿法药液刻蚀速率影响大，工艺可控性较低。

中国专利CN200610119562涉及制作浅槽隔离结构的工艺方法，其公开了一种制作浅槽隔离结构的工艺方法，包括以下步骤：第 一步，硅衬底投入；第二步，初始氧化层；第三步，氮化硅层淀积；第四 步，浅槽光刻；第五步，氮化硅层刻蚀；第六步，浅槽刻蚀；第七步，浅 槽侧墙氧化；第八步，浅槽氧化层填充淀积；第九步，化学机械研磨；第 十步，氮化硅层和初始氧化层湿法刻蚀，并在第五步和第六步之间依次加 入多晶硅层淀积、多晶硅侧墙刻蚀两个步骤。本发明在现有工艺流程的基 础上，在浅槽刻蚀步骤前增加了多晶硅淀积和多晶硅侧墙刻蚀两步工艺， 利用多晶硅侧墙的方法形成浅槽隔离结构，满足浅槽隔离工艺中浅槽边缘 变圆的要求，解决了晶体管栅氧层在浅槽边缘变薄的问题。

中国专利CN201010027340公开了一种改善发射极与基极多晶硅侧墙隔离的方法；包括以下步骤：步骤一、按照双极性晶体管流程形成发射极图形后，先淀积一层氧化硅介质；步骤二、淀积一层富硅的氧化膜，其折射率大于0.5，并进行氮气退火处理；步骤三、上述复合介质膜淀积完毕后，回刻并去除残余氧化硅，从而形成多晶硅发射极侧墙，该侧墙的目的是起到隔离发射极与基极的作用。本发明所述复合介质膜的阶梯覆盖能力好，湿法刻蚀速率低，能够抵抗整个工艺中的湿法工艺，从而有效的降低发射极与基极多晶硅短接的风险，提高器件性能。

中国专利CN200510029703涉及采用新硬掩模的应变源漏制作方法，采用新硬掩模的应变源漏制作方法，采用硼掺杂硅玻璃作为新的硬掩模材料，进行多晶硅栅的刻蚀，该硬掩模在源/漏区硅的凹陷刻蚀和硅锗外延生长时能保护多晶硅栅免受刻蚀以及硅锗在多晶硅栅极上外延生长，当采用氢氟酸和硫酸混合物或氢氟酸和乙烯醇混合物进行湿法去除时，这种硬掩模很容易被除去，而且在除去的过程中不会破坏栅极与源/漏间的侧墙间隔层。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种制作多晶硅侧墙的方法，利用一种经过特殊调整的氮化硅膜，使用PE-CVD工艺成长，具有很高的氢氟酸湿法刻蚀速率，且对二氧化硅膜保持高选择比（氮化硅速率：二氧化硅速率>40：1）。利用这种氮化硅膜来做D型侧墙，工艺简单，并在自对准金属硅化（salicide）工程后使用氢氟酸湿法剥离，来提高金属层前绝缘层的填充能力，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供一种制作多晶硅侧墙的方法，其步骤如下：

1）在已有的多晶硅图形上沉积SiO₂；

2）沉积氮化硅；

3）侧墙干法刻蚀；

4）后续正常源漏注入；

5）进行自对准金属硅化（salicide）工程；

6）剥离氮化硅侧壁；

7）后续金属层前绝缘层（PMD）的填充。