本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)計(jì)及制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種側(cè)墻回刻工藝。

背景技術(shù)：

隨著器件尺寸的縮小，需要對(duì)側(cè)墻(Spacer)進(jìn)行回刻，以增加相鄰器件的可用空間，為通孔刻蝕留出足夠工藝窗口。常見(jiàn)的側(cè)墻回刻工藝有兩種，一是采用二氧化硅和氮化硅作為側(cè)墻材料，在硅化物(Salicide)形成后采用干法刻蝕進(jìn)行回刻；二是采用氮氧化物多層層疊的側(cè)墻結(jié)構(gòu)，注入后用濕法刻蝕掉最外層的氧化物。

上述兩種工藝均存在缺陷，第一種干法側(cè)墻回刻工藝缺陷在于刻蝕時(shí)硅化物暴露在外，需要特別的污染控制流程；另外由于側(cè)墻的高寬比通常較大，無(wú)法通過(guò)干法刻蝕完全去除，對(duì)于通孔刻蝕的工藝窗口改善程度有限。第二種采用氮氧化物多層層疊的側(cè)墻結(jié)構(gòu)，注入后濕法腐蝕的方式，由于濕法腐蝕的各項(xiàng)同性會(huì)導(dǎo)致下方的隔離氧化物也被腐蝕，造成器件失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種側(cè)墻回刻工藝，在減小工藝難度、降低生產(chǎn)維護(hù)成本的基礎(chǔ)上，為后續(xù)工藝留出足夠工藝窗口。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的主要技術(shù)方案為：

一種側(cè)墻回刻工藝，包括：

步驟S1，提供一半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有多個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)；

步驟S2，在所述凹槽結(jié)構(gòu)的底部和側(cè)壁依次沉積第一氧化層、中間氮化層、第二氧化層，以形成ONO側(cè)墻；

步驟S3，以所述中間氮化層為阻擋層，刻蝕去除位于所述凹槽結(jié)構(gòu)底部的所述第二氧化層；

步驟S4，去除位于所述凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁的所述第二氧化層；

步驟S5，在所述凹槽結(jié)構(gòu)中沉積阻擋層覆蓋位于所述凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁的所述中間氮化層；

步驟S6，刻蝕以在位于所述凹槽結(jié)構(gòu)底部的所述中間氮化層和所述第一氧化層中形成開(kāi)口。

優(yōu)選的，上述的側(cè)墻回刻工藝，在所述步驟S1中，所述半導(dǎo)體襯底上形成有多個(gè)器件，每?jī)蓚€(gè)器件之間形成所述凹槽結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，上述的側(cè)墻回刻工藝，在所述步驟S2中，所述第一氧化層和所述第二氧化層的材料為氧化硅，所述中間氮化層的材料為氮化硅。

優(yōu)選的，上述的側(cè)墻回刻工藝，在所述步驟S3中，采用干法刻蝕去除位于所述凹槽結(jié)構(gòu)底部的所述第二氧化層。

優(yōu)選的，上述的側(cè)墻回刻工藝，在所述步驟S3和所述步驟S4之間，還包括：

步驟S31，對(duì)所述凹槽結(jié)構(gòu)的底部進(jìn)行源漏注入并退火。

優(yōu)選的，上述的側(cè)墻回刻工藝，在所述步驟S4中，采用濕法刻蝕去除位于所述凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁的所述第二氧化層。

優(yōu)選的，上述的側(cè)墻回刻工藝，采用氫氟酸進(jìn)行所述濕法刻蝕。

優(yōu)選的，上述的側(cè)墻回刻工藝，在所述步驟S5中，所述阻擋層為硅化阻擋層。

優(yōu)選的，上述的側(cè)墻回刻工藝，在所述步驟S6中，采用SAB工藝刻蝕位于所述凹槽結(jié)構(gòu)底部的所述中間氮化層和所述第一氧化層。

優(yōu)選的，上述的側(cè)墻回刻工藝，在所述步驟S6之后，還包括：

去除所述阻擋層，以使得刻蝕后剩余的所述中間氮化層和所述第一氧化層形成回刻后的側(cè)墻。

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

本發(fā)明從工藝整合的角度考量，提出了一種簡(jiǎn)單易行的側(cè)墻回刻工藝，可以實(shí)現(xiàn)回刻后增大器件之間的空間，為后續(xù)的通孔刻蝕工藝留出足夠工藝窗口。

附圖說(shuō)明

參考所附附圖，以更加充分地描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說(shuō)明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。

圖1是本發(fā)明的側(cè)墻回刻工藝的步驟流程圖；

圖2～圖7是實(shí)施例中側(cè)墻回刻工藝各步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本發(fā)明的限定。

需要說(shuō)明的是，在不沖突的前提下，以下描述的技術(shù)方案和技術(shù)方案中的技術(shù)特征可以相互組合。

本發(fā)明的側(cè)墻回刻工藝，參照?qǐng)D1的流程圖以及圖2～圖7的結(jié)構(gòu)圖所示，主要包括以下步驟：

步驟S1，如圖2所示，提供一半導(dǎo)體襯底1，該半導(dǎo)體襯底1上形成有多個(gè)凹槽結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，這些凹槽結(jié)構(gòu)例如是由半導(dǎo)體襯底1上形成的多個(gè)器件2之間形成的。在器件2和半導(dǎo)體襯底1之間還設(shè)置有一層隔離氧化物層(圖中未示出)。

步驟S2，繼續(xù)參照?qǐng)D2，在凹槽結(jié)構(gòu)的底部和側(cè)壁依次沉積第一氧化層3、中間氮化層4、第二氧化層5，以形成ONO側(cè)墻。優(yōu)選的，該第一氧化層3和第二氧化層5的材料為氧化硅，該中間氮化層4的材料為氮化硅，形成的ONO側(cè)墻即為氧化硅-氮化硅-氧化硅側(cè)墻。進(jìn)一步的，第二氧化層5的厚度可以稍厚，以為后續(xù)工藝留下操作空間。

在上述步驟S2中，沉積ONO側(cè)墻時(shí)，會(huì)在靠近凹槽結(jié)構(gòu)頂部的器件2的上表面也形成少量的覆蓋，因這不是本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)所在，也不會(huì)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響，因此下文中不再單獨(dú)針對(duì)這一部分進(jìn)行闡述。

步驟S3，如圖3所示，以中間氮化層4為阻擋層，刻蝕去除位于凹槽結(jié)構(gòu)底部的第二氧化層5。優(yōu)選的，采用干法刻蝕去除位于凹槽結(jié)構(gòu)底部的第二氧化層5，以在凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁形成剩余第二氧化層50。當(dāng)然，在干法刻蝕時(shí)可能會(huì)對(duì)位于凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁的第二氧化層5造成少量影響，使得刻蝕后位于凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁的剩余第二氧化層50的頂部呈現(xiàn)小圓角，并且剩余第二氧化層50的厚度稍有減薄。但因?yàn)榈诙趸瘜?的厚度較厚，因此減薄后覆蓋在凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁的剩余第二氧化層50的厚度仍然符合工藝需求。同時(shí)，因?yàn)橛兄虚g氮化層4的阻擋，第一氧化層3(包括中間氮化層4)均未受到干法刻蝕的影響。

進(jìn)一步的，在步驟S3之后，如圖4所示，還包括對(duì)凹槽結(jié)構(gòu)的底部進(jìn)行源漏注入并退火的步驟。

步驟S4，如圖5所示，去除位于凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁的剩余第二氧化層50，保留下第一氧化層3和中間氮化層4。優(yōu)選的，在該步中，可以采用氫氟酸進(jìn)行濕法刻蝕去除剩余第二氧化層50。

在上述步驟S4中，利用氫氟酸對(duì)于氧化物(在本實(shí)施例中即指代剩余第二氧化層50)和氮化物(在本實(shí)施例中即指代中間氮化層4)的腐蝕速率不同，在上一步步驟S3的干法刻蝕時(shí)保留中間氮化層4作為剩余第二氧化層50的腐蝕保護(hù)層，即可實(shí)現(xiàn)回刻時(shí)氫氟酸不對(duì)中間氮化層4以及第一氧化層3造成影響。

步驟S5，如圖6所示，在凹槽結(jié)構(gòu)中沉積阻擋層6覆蓋在位于凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)壁的中間氮化層4表面。優(yōu)選的，阻擋層6可以選用硅化阻擋層。

步驟S6，繼續(xù)參照?qǐng)D6，刻蝕位于凹槽結(jié)構(gòu)底部的中間氮化層4和第一氧化層3，以在中間氮化層4和第一氧化層3中形成開(kāi)口。優(yōu)選的，在該步中，采用SAB(Salicide block)工藝刻蝕位于凹槽結(jié)構(gòu)底部的中間氮化層4和第一氧化層3，形成開(kāi)口后剩余的中間氮化層在圖中標(biāo)示為剩余中間氮化層40，剩余的第一氧化層圖中標(biāo)示為剩余第一氧化層30。

進(jìn)一步的，在步驟S6之后，如圖7所示，還包括：

去除阻擋層6，以使得刻蝕后剩余的中間氮化層40和剩余第一氧化層30形成回刻后的側(cè)墻。

其中，剩余中間氮化層40和剩余第一氧化層30位于凹槽結(jié)構(gòu)底部的開(kāi)口(也即凹槽結(jié)構(gòu)底部未覆蓋有剩余中間氮化層40和剩余第一氧化層30的區(qū)域)即為后續(xù)的通孔刻蝕工藝需要的工藝窗口。

綜上所述，本發(fā)明的側(cè)墻回刻工藝，不僅減小了工藝難度，降低了生產(chǎn)維護(hù)成本，還可實(shí)現(xiàn)回刻后增大器件之間的空間，為后續(xù)的通孔刻蝕工藝留出足夠工藝窗口。

以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。