一种栅极侧墙的制作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115274451A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210900743.9(22)申请日2022.07.28(71)申请人上海华力微电子有限公司地址201314上海市浦东新区良腾路6号(72)发明人相广欣乔振杰(74)专利代理机构上海思捷知识产权代理有限公司31295专利代理师黄一磊(51)Int.Cl.H01L21/336(2006.01)H01L21/02(2006.01)C23C16/34(2006.01)C23C16/40(2006.01)C23C16/455(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种栅极侧墙的制作方法(57)摘要一种栅极侧墙的制作方法，包括：在腔室内通入2Nte前驱体；通过抽气，仅保留一个原子层厚度前驱体在晶圆的表面；通入氮源工艺气体，在等离子体的作用下与2Nte发应，生成氮化硅薄膜；对残余气体后清理；在腔室内通入2Nte前驱体；通过抽气，仅保留一个原子层厚度前驱体在晶圆的表面；通入氧气，在等离子体的作用下与2Nte发应，生成氧化硅薄膜；对残余气体后清理，完成栅极侧墙制作。通过本发明获得的栅极侧墙与栅极之间具有氮化硅薄膜，进而有效避免在ALD工艺中等离子体增强的氧气直接与栅极表面接触，对栅极进行氧化，导致栅极尺寸缩小，降低产品良率和可靠性的不良后果，另氮化硅薄膜和氧化硅薄膜在同一ALD工艺设备中制作，操作简单，设备集成度提高。CN115274451ACN115274451A权利要求书1/1页1.一种栅极侧墙的制作方法，其特征在于，所述栅极侧墙的制作方法，包括：执行步骤S1：在ALD工艺腔室内通入双叔丁基硅烷(2Nte)前驱体；执行步骤S2：通过抽气(purge)，将残余气体抽排，仅保留一个原子层厚度前驱体在晶圆的表面；执行步骤S3：通入氮源工艺气体，在等离子体的作用下与前驱体双叔丁基硅烷(2Nte)发生发应，生成氮化硅薄膜；执行步骤S4：对残余气体进行后清理；执行步骤S5：在ALD工艺腔室内通入双叔丁基硅烷(2Nte)前驱体；执行步骤S6：通过抽气(purge)，将残余气体抽排，仅保留一个原子层厚度前驱体在晶圆的表面；执行步骤S7：通入氧气，在等离子体的作用下与前驱体双叔丁基硅烷(2Nte)发生发应，生成氧化硅薄膜；执行步骤S8：对残余气体进行后清理，即完成栅极侧墙的制作。2.如权利要求1所述栅极侧墙的制作方法，其特征在于，所述氮化硅薄膜的总厚度为5～20埃。3.如权利要求2所述栅极侧墙的制作方法，其特征在于，所述氮源工艺气体可以为NH3、N2O、N2O5、N2O4的至少其中之一。4.如权利要求3所述栅极侧墙的制作方法，其特征在于，所述前驱体双叔丁基硅烷(2Nte)与NH3的化学反应如下，2Nte+NH3＝Si3N4+H2+副产品。5.如权利要求3所述栅极侧墙的制作方法，其特征在于，所述氮化硅薄膜的制作工艺中，氨气的流量为2000～4000sccm，压力为2.5～5torr，温度为350～450℃，射频功率为2000～5000watts。6.如权利要求5所述栅极侧墙的制作方法，其特征在于，所述步骤S1～S4循环执行的周期次数为10～40次。7.如权利要求1所述栅极侧墙的制作方法，其特征在于，作为栅极侧墙的氮化硅薄膜和氧化硅薄膜均在同一ALD工艺设备中制作。2CN115274451A说明书1/3页一种栅极侧墙的制作方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种栅极侧墙的制作方法。背景技术[0002]19nmNAND闪存项目中，Cell区域栅极尺寸小，栅极间沟槽深，需在硅栅极侧壁形成氧化物对栅极进行保护。为保证良好的阶梯覆盖(stepcoverage)，栅极侧壁工艺选用保形性良好的原子层沉积(ALD)工艺。[0003]但是，在工艺开发中，发现ALD工艺会对栅极进行氧化，导致栅极尺寸缩小，影响产品良率及可靠性。传统的ALD工艺步骤如下：(1)通入前驱体。(2)通过抽气(purge)，将残余气体抽排，仅保留一个原子层厚度前驱体在晶圆的表面；(3)通入氧气，在等离子体的作用下与前驱体发生发应，生成氧化物；(4)清除残余气体。(5)重复循环执行上述步骤，一层一层的进行氧化硅生长。显然地，ALD工艺的原理决定其在初始生长阶段，等离子体增强的氧气几乎可以直接接触栅极表面，对栅极进行氧化。[0004]寻求一种在ALD工艺中能够避免栅极氧化，并对栅极进行有效保护的栅极侧墙之制作方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。[0005]故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种栅极侧墙的制作方法。发明内容[0006]本发明是针对现有技