[发明专利]侧墙的形成方法和用侧墙定义图形结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种侧墙的形成方法；本发明还涉及一种用侧墙定义图形结构的方法。

背景技术

现有的侧墙是在第一种材料的图形形成有一定的台阶后，淀积第二种作为侧墙的材料，通常这时的侧墙材料在台阶上形成从顶部到底部顺倾斜的形状，之后通过各向异性刻蚀将顶部与底部的第二种材料刻蚀掉，同时会将要作为侧墙的材料部分刻蚀掉。如图1a至1c所示，是现有侧墙的形成方法的各步骤中的器件结构示意图；如图1a至1c中形成的侧墙为多晶硅图形的侧墙，其中多晶硅图形能用作栅极。现有侧墙的形成方法的具体工艺步骤包括：

步骤一、如图1a所示，在硅片上形成氧化膜1，在所述氧化膜1上淀积多晶硅，之后通过光刻和刻蚀形成多晶硅图形2，所述多晶硅图形2具有台阶结构。

步骤二、如图1b所示，淀积介质膜3，在覆盖所述多晶硅图形2的台阶结构的位置处，所述介质膜3的形貌从顶部到底部是顺倾斜的，即从顶部到底部所述介质膜3的横向宽度是增加的。

步骤三、如图1c所示，通过各向异性刻蚀，将所述多晶硅图形2的顶部和底部的所述介质膜3刻蚀掉，之后在所述多晶硅图形2的台阶结构侧面得到侧墙3a。

在以上的现有侧墙的形成方法中，步骤三中形成的侧墙3a底部的宽度b一定小于步骤二中的在淀积工艺完成后的所述介质膜2在该处的宽度a，且一般b＜0.9a。这样，侧墙3a的宽度不仅受淀积工艺的影响，也受刻蚀工艺的影响。换言之，侧墙3a宽度的均匀性和稳定性受到两种因素即淀积工艺和刻蚀工艺的影响，这对于不断缩小的MOSFET来说，由侧墙引起的工艺不均匀性所带来的器件的稳定性和均匀性会不断恶化；进一步的，如果利用形成的侧墙来定义图形的尺寸，需要侧墙的宽度会更高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种侧墙的形成方法，能基本上消除刻蚀工艺对侧墙的厚度的影响，从而能提高侧墙宽度的均匀性和稳定性。本发明还提供一种用侧墙定义图形结构的方法，能获得较小宽度的图形结构并能提高图形结构的精度和均匀性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种侧墙的形成方法，包括如下步骤：

步骤一、在硅片上淀积第一种材料，采用光刻和刻蚀工艺形成具有台阶结构的第一种材料图形。

步骤二、在所述第一种材料图形之上淀积第二种材料，所述第二种材料在所述第一种材料图形的台阶结构的侧面处形成一倒切形状，所述第二种材料的倒切形状的顶部宽度大于等于底部宽度的1.1倍。

步骤三、对所述第二种材料进行各向异性刻蚀，将位于所述第一种材料图形的顶部和底部的所述第二种材料完全去除、将位于所述第一种材料图形的台阶结构的侧面处的所述第二种材料部分保留并形成侧墙；所述侧墙的底部宽度为步骤二中所述第二种材料的倒切形状的底部宽度的0.9倍～1倍。

进一步的改进是，步骤一中所述第一种材料图形的台阶结构为一倒切形状，该倒切形状使所述第一种材料图形的顶部宽度大于或等于底部宽度的1.1倍。

进一步的改进是，在步骤一中所述第一种材料图形的台阶结构的顶部侧面形成有凸出的部分，该凸出的部分使所述第一种材料图形的顶部宽度大于或等于底部宽度的1.1倍。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用侧墙定义图形结构的方法，包括如下步骤：

步骤一、在硅片上淀积第一种材料。

步骤二、在所述第一种材料上淀积一层牺牲膜，采用光刻和刻蚀工艺形成具有台阶结构的牺牲膜图形。

步骤三、在所述牺牲膜图形之上淀积第二种材料，所述第二种材料在所述牺牲膜图形的台阶结构的侧面处形成一倒切形状，所述第二种材料的倒切形状的顶部宽度大于等于底部宽度的1.1倍。

步骤四、对所述第二种材料进行各向异性刻蚀，将位于所述牺牲膜图形的顶部和底部的所述第二种材料完全去除、将位于所述牺牲膜图形的台阶结构的侧面处的所述第二种材料部分保留并形成侧墙；所述侧墙的底部宽度为步骤三中所述第二种材料的倒切形状的底部宽度的0.9倍～1倍。

步骤五、将所述牺牲膜完全去除。

步骤六、以所述侧墙为保护，对所述第一种材料进行刻蚀，将未被所述侧墙保护的所述第一种材料完全去除。

步骤七、去除所述侧墙，形成所述第一种材料的图形结构。

进一步的改进是，步骤七中形成的所述第一种材料的图形结构的宽度大于或等于20埃。