[发明专利]一种剥离侧墙制程的方法

说明书

技术领域

本发明涉及CMOS半导体器件工艺，尤其涉及剥离侧墙的制造方法。

背景技术

随着CMOS半导体器件工艺的发展以及按比例尺寸缩小，器件的节深也按比例缩小，热预算对于节深和横向扩散也越来越敏感，其中不同的注入元素对相同的热过程反应也不同，为了实现相同的横向扩散长度，可以对NMOS和PMOS使用不同宽度的侧墙工艺，这就需要用到可剥离侧墙制程。

目前，典型的可剥离侧墙制程是在氮化硅侧墙刻蚀以及源漏离子注入后，直接使用磷酸剥离。但是，磷酸会对硅造成伤害，容易在后续金属硅化物工艺中形成管状缺陷。

中国专利（申请号：CN101783296B）公开了一种栅极侧壁层的形成方法，提供一具有第一侧壁层栅极的衬底；在所述第一侧壁层、栅极及衬底表面沉积氧化硅层；在所述氧化硅层上沉积氮化硅层，形成氮化硅侧墙层；刻蚀所述氧化硅层，形成氧化硅侧壁层；关键在于，所述氧化硅层采用Siconi方法进行刻蚀，所述硅钴镍Siconi方法为利用三氟化氮NF3和氨气NH3进行化学刻蚀，并进行原位退火。采用该方法可以使栅极的形状得到改善。该专利提供了一种侧壁层工艺，如使用磷酸对该侧壁层进行剥离时，会影响到硅基板的性质。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种剥离侧壁制程的方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种剥离侧墙制程的方法，应用于一具有栅极结构的硅基板上，所述栅极结构包括栅极、侧墙和二氧化硅氧化层，所述二氧化硅氧化层覆盖所述栅极的顶部及其侧壁的表面，且该二氧化硅氧化层还部分覆盖所述硅基板的上表面，所述侧墙覆盖位于所述栅极两侧的所述二氧化硅氧化层的表面上，其中，包括如下步骤：

制备氧化层，所述氧化层覆盖所述栅极结构的表面及所述硅基板暴露部分的上表面；

部分去除所述氧化层至所述侧墙表面；

去除所述侧墙；

去除剩余的氧化层和所述二氧化硅氧化层；

其中，覆盖所述侧墙表面上的氧化膜的厚度小于其余部分氧化膜的厚度。

所述剥离侧壁制程的方法，其中，采用快速高温氧化工艺制备所述氧化层。

所述剥离侧壁制程的方法，其中，在800~900℃温度条件下进行所述快速高温氧化工艺。

所述剥离侧壁制程的方法，其中，采用磷酸去除所述侧墙。

所述剥离侧壁制程的方法，其中，覆盖所述侧墙表面上的氧化膜的厚度小于5

所述剥离侧壁制程的方法，其中，所述其余部分氧化膜的厚度为20~40

所述剥离侧壁制程的方法，其中，采用氢氟酸去除剩余的氧化层和所述二氧化硅氧化层。

所述剥离侧壁制程的方法，其中，所述侧壁的材质为氮化硅。

所述剥离侧壁制程的方法，其中，所述硅基板是CMOS器件的硅基板。

所述剥离侧壁制程的方法，其中，采用干法刻蚀工艺和源漏离子注入工艺形成所述具有栅极结构的硅基板。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明通过在常规的氮化硅侧墙刻蚀和源漏离子注入后，在磷酸剥离前，加入一步快速高温氧化，使得在后续的磷酸剥离侧壁的氮化硅时，附于硅基板之上的氧化膜能够保护硅基板，以避免热磷酸对硅基板造成损伤。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是本发明实施例中采用干法刻蚀工艺和源漏离子注入工艺形成的半导体器件的结构示意图；

图2是本发明实施例中快速高温氧化后半导体器件的结构示意图；

图3是本发明实施例中去除部分氧化膜后半导体器件的结构示意图；

图4是本发明实施例中磷酸剥离侧墙后的半导体器件的结构示意图。

具体实施方式

本发明是一种剥离侧墙制程的方法，本发明方法的具体实施方式如下：

下面结合附图与实例来具体阐述本发明。

如图1所示，图中的半导体器件结构包含一半导体硅基板1，在该硅基板1上设有两个栅极结构，栅极结构包括柱状多晶硅栅极、侧墙和二氧化硅氧化层3，二氧化硅氧化层3覆盖在多晶硅栅极2的顶部及其侧壁的表面，且部分覆盖硅基板1的上表面，栅极结构中的氮化硅侧墙4覆盖位于多晶硅栅极2两侧的二氧化硅氧化层3的表面上，其中氮化硅侧墙4通过干法刻蚀工艺形成。