一種形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法。一種形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，包括以下步驟：步驟一，提供一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；步驟二，利用具有多個(gè)縫隙的平面天線將微波導(dǎo)入等離子腔室中，使氧氣相對(duì)于氬氣體積比為1%～5%進(jìn)行供給，在等離子體腔室內(nèi)產(chǎn)生氧氣和氬氣的等離子體，利用所述氧氣和氬氣的等離子體對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)實(shí)施等離子體氧化，在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面形成側(cè)墻氧化膜層。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，不僅沉積的所述側(cè)墻二氧化硅氧化層均勻性好，而且沉積溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通爐管需要的800～1100℃，尤其滿(mǎn)足了65納米工藝及其以下工藝時(shí)，對(duì)二氧化硅薄膜的低溫沉積制程的要求，有效提高了產(chǎn)品的良率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，尤其涉及一種形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體集成電路制造工藝中，側(cè)墻(Spacer)是制作半導(dǎo)體CMOS器件必需的一個(gè)結(jié)構(gòu)，不僅能夠保護(hù)柵極，搭配上淺摻雜(Lightly Doped Drain,簡(jiǎn)稱(chēng)LDD)工藝,還能夠很好地降低短溝道效應(yīng)。傳統(tǒng)的沉積材料較多采用二氧化硅和氮化硅的復(fù)合層(其中氮化硅是外層)，而到了 65納米工藝及其以下工藝時(shí)，對(duì)二氧化硅薄膜的沉積要求越來(lái)越高，不僅需要低溫沉積制程(小于300?600°C)，還需要其具有很好的均勻性。一般來(lái)說(shuō)，普通爐管沉積的二氧化硅薄膜，其沉積均勻性雖然較好但其沉積溫度較高(大于800?1100°C)，不能滿(mǎn)足器件的熱預(yù)算的要求。因此，在65納米或更小線寬要求的制程中，如何實(shí)現(xiàn)在低溫條件下均勻沉積二氧化硅薄膜，使元件制程滿(mǎn)足熱預(yù)算的同時(shí)，又滿(mǎn)足側(cè)墻厚度均勻性的要求，實(shí)為目前迫切需要解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中難以在低溫條件下沉積均勻性符合要求的側(cè)墻氧化硅薄膜的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，包括以下步驟:
[0005]步驟一，提供一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；
[0006]步驟二，利用具有多個(gè)縫隙的平面天線將微波導(dǎo)入等離子腔室中，使氧氣相對(duì)于氬氣體積比為1%?5%進(jìn)行供給，在等離子體腔室內(nèi)產(chǎn)生氧氣和氬氣的等離子體，利用所述氧氣和氬氣的等離子體對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)實(shí)施等離子體氧化，在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面形成側(cè)墻氧化膜層。
[0007]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0008]進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在硅襯底上的阱區(qū)，及部分嵌入所述阱區(qū)內(nèi)的淺溝隔離槽，所述阱區(qū)上設(shè)置有多個(gè)多晶柵，所述側(cè)墻氧化膜層覆蓋暴露的阱區(qū)及淺溝隔離槽的上表面、所述多個(gè)多晶柵的上表面及其側(cè)壁。
[0009]進(jìn)一步的，所述等離子腔室內(nèi)溫度為200?400°C。
[0010]進(jìn)一步的,所述等離子腔室壓力為IOOmT?5Torr。
[0011]進(jìn)一步的，所述等離子腔室的射頻功率為200?4000W。
[0012]進(jìn)一步的，所述多晶棚間隔為60?200納米。
[0013]進(jìn)一步的，所述側(cè)墻氧化膜層的厚度為10?300埃米。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的技術(shù)方案采用了 SPA (Slot Plane Antenna)氧化技術(shù)，即通過(guò)多個(gè)縫隙的平面天線將微波導(dǎo)入等離子腔室中，在較低的溫度條件下，產(chǎn)生氧氣和氬氣的等離子體沉積側(cè)墻二氧化硅氧化層。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，不僅沉積的所述側(cè)墻二氧化硅氧化層均勻性好，而且沉積溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通爐管需要的800?1100°C，尤其滿(mǎn)足了 65納米工藝及其以下工藝時(shí)，對(duì)二氧化硅薄膜的低溫沉積制程的要求，有效提高了廣品的良率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法流程圖；
[0016]圖2為已沉積形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為現(xiàn)有技術(shù)沉積的側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的效果圖；
[0018]圖4為本發(fā)明沉積的側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0020]圖1為本實(shí)施例形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法的流程示意圖，圖2為半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1圖2所示,本實(shí)施例的方法包括以下步驟:
[0021]SlOl提供一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)I ;所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)I包括設(shè)置在硅襯底2上的P阱區(qū)3和N阱區(qū)4，及部分嵌入所述阱區(qū)內(nèi)的淺溝隔離槽5，所述淺溝隔離槽5設(shè)置在所述P阱區(qū)
3和N阱區(qū)4之間；所述阱區(qū)上設(shè)置有多個(gè)多晶柵6，所述多晶柵的間隔為60?200納米。
[0022]S102利用具有多個(gè)縫隙的平面天線將微波導(dǎo)入等離子腔室中，使氧氣相對(duì)于氬氣體積比為2%進(jìn)行供給，在等離子體腔室內(nèi)產(chǎn)生氧氣和氬氣的等離子體，利用所述氧氣和氬氣的等離子體對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)實(shí)施等離子體氧化，在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面形成側(cè)墻氧化膜層7。本實(shí)施例中，所述所述側(cè)墻氧化膜層7覆蓋暴露的P阱區(qū)3和N阱區(qū)4、淺溝隔離槽5的上表面、所述多個(gè)多晶柵6的上表面及其側(cè)壁。優(yōu)選的，本實(shí)施例中，所述等離子腔室內(nèi)沉積溫度為300°C，沉積壓力為ITorr，所述等離子腔室的射頻功率為2000W ;所述形成多晶柵的間隔為79nm，形成側(cè)墻氧化膜層7的厚度為200埃米。在其他實(shí)施例中，所述等離子腔室中氧氣相對(duì)于氬氣體積比在1%?5%之間，所述等離子腔室內(nèi)沉積溫度為200?400°C，沉積壓力為IOOmT?5Torr，所述等離子腔室的射頻功率為200?4000W，形成的側(cè)墻氧化膜層7的厚度為10?300埃米。
[0023]圖3為現(xiàn)有技術(shù)沉積的側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的效果示意圖，圖4為本發(fā)明沉積的側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的效果示意圖，如圖3、圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)沉積的側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的厚度均勻性明顯比本發(fā)明的方法沉積的側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的厚度均勻性差。
[0024]綜上所述,本發(fā)明的技術(shù)方案采用了 SPA (Slot Plane Antenna)氧化技術(shù)，即通過(guò)多個(gè)縫隙的平面天線將微波導(dǎo)入等離子腔室中，在較低的溫度條件下，產(chǎn)生氧氣和氬氣的等離子體沉積側(cè)墻二氧化硅氧化層。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，不僅沉積的所述側(cè)墻氧化膜層均勻性好，而且沉積溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通爐管需要的800?1100°C，尤其滿(mǎn)足了 65納米工藝及其以下工藝時(shí)，對(duì)二氧化硅薄膜的低溫沉積制程的要求，有效提高了產(chǎn)品的良率。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，包括以下步驟: 步驟一，提供一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)； 步驟二，利用具有多個(gè)縫隙的平面天線將微波導(dǎo)入等離子腔室中，使氧氣相對(duì)于氬氣體積比為1%?5%進(jìn)行供給，在等離子體腔室內(nèi)產(chǎn)生氧氣和氬氣的等離子體，利用所述氧氣和氬氣的等離子體對(duì)所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)實(shí)施等離子體氧化，在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面形成側(cè)墻氧化膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，其特征在于:所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在硅襯底上的阱區(qū)，及部分嵌入所述阱區(qū)內(nèi)的淺溝隔離槽，所述阱區(qū)上設(shè)置有多個(gè)多晶柵，所述側(cè)墻氧化膜層覆蓋暴露的阱區(qū)及淺溝隔離槽的上表面、所述多個(gè)多晶柵的上表面及其側(cè)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，其特征在于:所述等離子腔室內(nèi)溫度為200?400°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，其特征在于:所述等離子腔室壓力為IOOmT?5Torr。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，其特征在于:所述等離子腔室的射頻功率為200?4000W。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，其特征在于:所述多晶柵間隔為60?200納米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成側(cè)墻氧化硅保護(hù)層的方法，其特征在于:所述側(cè)墻氧化膜層的厚度為10?300埃米。
【文檔編號(hào)】H01L21/316GK103871859SQ201410102237
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】洪齊元, 黃海 申請(qǐng)人:武漢新芯集成電路制造有限公司