[发明专利]一种可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法。

背景技术

在半导体制造领域，使用多晶硅代替金属铝作为MOS器件的栅极是MOS集成电路技术的重大突破之一，多晶硅栅极的可靠性优于铝电极，故使MOS器件性能得到很大提高。

现有的多晶硅栅的制作方法首先在晶圆上淀积一多晶硅层，然后对该多晶硅层进行光刻，之后通过刻蚀来形成多晶硅栅极，其中，在刻蚀形成多晶硅栅极时使用了干法刻蚀，在此干法刻蚀中主要用到氯气、氧化氦和溴化氢三种气体，其中，氯气为主要的刻蚀气体，当氯气流量过大时，例如采用10标况毫升/分(sccm)的氯气进行刻蚀，会在多晶硅栅的底部形成如图1所示的底切11，该底切11的形成会使多晶硅栅极1的特征尺寸(Critical Dimension)变小，如此会导致对应的晶体管的饱和电流(Idsat)增大而导致晶体管的不良。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法，通过所述方法可避免在多晶硅栅极上生成底切。

本发明的目的是这样实现的：一种可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法，该方法首先在晶圆衬底上淀积一多晶硅层，然后对该多晶硅层进行光刻，之后使用含有氯气的气体对该多晶硅层进行干法刻蚀来形成多晶硅栅极，其中，在该干法刻蚀过程中，该氯气的流量范围为5scmm到9sccm。

在上述的可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法中，该干法刻蚀过程中还用到氧化氦气体，其流量为5sccm。

在上述的可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法中，该干法刻蚀过程中还用到溴化氢气体，其流量为170sccm。

与现有的使用流量较大例如为10sccm的氯气进行刻蚀来制作多晶硅栅极相比，本发明降低了刻蚀过程中氯气的流量例如将氯气流量降低为5sccm，从而避免了刻蚀过程中在多晶硅栅极上生成底切，使晶体管器件参数控制在正常范围，大大提高晶体管的成品率。

附图说明

本发明的可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法由以下的实施例及附图给出。

图1为通过现有的多晶硅栅极制作方法制作的多晶硅栅极的剖视图；

图2为本发明的可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法的实施例的流程图；

图3为通过本发明的多晶硅栅极制作方法制得的多晶硅栅极的剖视图。

具体实施方式

以下将对本发明的可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法作进一步的详细描述。

如图2所示，本发明的可改善多晶硅栅极侧面轮廓的栅极制作方法首先进行步骤S10，在晶圆衬底上淀积一多晶硅层。在本实施例中，通过化学气相淀积的方法在晶圆衬底上生成一层厚度为2000埃的多晶硅层。然后继续步骤S11。

在步骤S11中，在多晶硅层上涂敷光刻胶并进行光刻，即将多晶硅栅极的图形转移到光刻胶上。然后继续步骤S12。

在步骤S12中，使用含有流量范围为5scmm到9sccm氯气的气体对所述的多晶硅层进行干法刻蚀来形成多晶硅栅极。在本实施例中，通过型号为LAM9400PTX的机台进行干法刻蚀，干法刻蚀过程中使用了氯气、氧化氦和溴化氢三种气体，其流量分别为5sccm、5sccm和170sccm。

参见图3，其显示了完成步骤S12后的多晶硅栅极3的剖视图，从图中可以看出，采用本发明的多晶硅栅极制作方法可以避免底切的生成，从而大大提高晶体管的成品率。