[发明专利]偏移侧墙及晶体管的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及到一种偏移侧墙的形成方法及包括该偏移侧墙的晶体管的形成方法。

背景技术

在半导体制作过程中，常采用离子注入以形成源极和漏极，在执行离子注入工艺之后，需要进行退火，使得注入的离子在半导体衬底内进一步向更深更广方向扩散，并且分布的更均匀，而且还可以修复在离子注入过程中对半导体衬底带来的损伤。

但随着器件尺寸的下降，源极区和漏极区之间的导电沟道已经很短，这样如果按照传统工艺在LDD之后要进行退火，可能使得源极和漏极穿通，从而就会导致器件性能不合格。

现有技术中，在进行LDD之前，形成环绕栅极的偏移侧墙（spacer），以防止更大剂量的离子注入过于接近沟道，可以防止源极和漏极穿通。

现有技术中，形成所述偏移侧墙的方法包括：

参考图1，提供基底1，在所述基底1上形成栅极2。

参考图2，使用化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积，在所述基底1和栅极2上表面，以及所述栅极2的侧壁形成偏移侧墙3。

随着器件关键尺寸的减小，使用化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积形成的偏移侧墙3的厚度不均匀，这会影响后续的离子注入工艺。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中，偏移侧墙的厚度很不均匀。

为解决上述问题，本发明提供一种偏移侧墙的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成多晶硅栅极；氧化所述多晶硅栅极的侧壁形成偏移侧墙。

可选的，形成所述多晶硅栅极的方法包括：在所述基底上形成多晶硅层；在所述多晶硅层上形成图形化的光刻胶，所述图形化的光刻胶定义多晶硅栅极的位置；以所述图形化的光刻胶为掩膜，刻蚀所述多晶硅层，形成多晶硅栅极。

可选的，形成多晶硅栅极后，使用自由基氧化或热氧化法氧化所述多晶硅栅极的侧壁，然后去除所述图形化的光刻胶。

可选的，使用自由基氧化法氧化所述多晶硅栅极的侧壁的方法包括：将形成有多晶硅栅极的基底放入反应腔内；在所述反应腔内通入O₂和H₂，并在所述反应腔内施加电压，使O₂产生氧自由基；在所述基底上施加偏置电压，使所述氧自由基与所述多晶硅栅极侧壁发生反应，在所述多晶硅栅极侧壁形成偏移侧墙。

可选的，所述反应腔内的温度为500-1000℃，所述O₂的体积分数为10%-60%。

可选的，所述偏移侧墙的厚度为4-10nm。

可选的，在所述基底上形成多晶硅层前，在所述基底上由下至上依次形成有高k介质层和用于保护所述高k介质层的保护层。

可选的，以所述图形化的光刻胶为掩膜，刻蚀所述多晶硅层时，所述刻蚀停止于所述多晶硅层下表面或保护层中，形成偏移侧墙后，使用湿法刻蚀去除暴露的保护层和高k介质层。

可选的，以所述图形化的光刻胶为掩膜，刻蚀所述多晶硅层时，所述刻蚀停止于高k介质层中，形成偏移侧墙后，使用湿法刻蚀去除暴露的高k介质层。

可选的，在所述基底上形成多晶硅层前，在所述基底上形成第一氧化硅层，所述多晶硅层形成于所述第一氧化硅层上。

可选的，在所述多晶硅层上形成图形化的光刻胶前，在所述多晶硅层上形成硬掩膜层，所述图形化的光刻胶形成在所述硬掩膜层上。

可选的，在所述硬掩膜层上形成图形化的光刻胶前，在所述硬掩膜层上由下至上依次形成有无定形碳、第二氧化硅层和抗反射层。

可选的，所述抗反射层为含硅抗反射层。

可选的，所述高k介质层的材料为HfSiON、HfO₂、HfSiO、HfTaO、HfTiO、HfZrO、Al₂O₃、La₂O₃、ZrO₂、或LaAlO。

可选的，所述保护层的材料为TaN或TiN。

可选的，所述硬掩膜层的材料为氮化硅或氮氧化硅。

本发明还提供一种晶体管的形成方法，包括：使用上述方法形成偏移侧墙。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本技术方案通过氧化所述多晶硅栅极的侧壁形成氧化硅，所述氧化硅作为所述多晶硅栅极的偏移侧墙，避免了现有技术中通过使用化学气相沉积、物理气相沉积或原子层沉积来形成偏移侧墙，进而避免了偏移侧墙厚度不均匀的难题。