[发明专利]受控横向刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件领域，更具体地，涉及一种受控横向刻蚀方法。

背景技术

在半导体工艺中，经常存在需要对材料层进行横向刻蚀而不进行竖直方向刻蚀的情况。在此，所谓“横向”是指平行于衬底表面的方向，所谓“竖直方向”是指垂直于衬底表面的方向。例如，图1示出了这样一种示例。如图1所示，在衬底100上形成有突出于衬底表面的结构101，该突出结构101可以与衬底100是一体的(如图1中所示)，或者也可以是衬底100上另外形成的材料层(图中未示出)。这种衬底上形成有突出结构的配置在半导体领域是非常常见的，例如鳍式场效应晶体管(FinFET)，其中在衬底上形成突出的鳍片。经常，需要在衬底100上在突出结构101两侧形成材料层102，例如在FinFET的情况下，需要在鳍片两侧形成隔离层。

一般来说，为了在突出结构101两侧形成材料层102，首先在衬底100(包括突出结构101)上淀积一层材料层102的构成材料，然后对该淀积层进行构图来得到材料层102。在此，如果可以对淀积层有效地进行横向刻蚀以去除位于突出结构101侧壁上的材料，而在竖直方向没有刻蚀或者刻蚀很少，就可以得到如图1所示形成于衬底100上突出结构101两侧的材料层102。

遗憾的是，目前尚不存在有效的横向刻蚀方法。在现有技术中，通常通过如下方法来形成如图1所示的配置。具体地，首先，如图2(a)所示，在衬底100(包括突出结构101)上淀积一层(102′)材料层102的构成材料。在淀积过程中，通过控制工艺参数，使得淀积层102′在竖直方向上的厚度(即，位于衬底100上的厚度)大，而在横向上的厚度(即，位于突出结构101侧壁上的厚度)小。然后，如图2(b)所示，对淀积层102′进行各向同性回蚀，以去除淀积层102′位于突出结构101侧壁上的部分。而位于衬底100上的部分具有相对大的厚度，因此在各向同性回蚀之后仍然留有一部分。在此，材料层102也可以留于突出结构101的顶面上(图2(b)中未示出)。

但是，上述现有技术存在如下问题。首先，要淀积竖直方向上厚度大而横向厚度小的材料层，这对于淀积工艺的要求很高。第二，在刻蚀过程中，对于横向、竖直方向上的刻蚀不存在有效控制。

有鉴于此，需要一种新颖的受控横向刻蚀方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种受控横向刻蚀方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种受控横向刻蚀方法，包括：在包括突出结构的第一材料层上形成第二材料层；在所述第二材料层与所述突出结构的竖直表面相对的外侧，形成侧墙；在所述第二材料层以及所述侧墙的表面上形成第三材料层；在所述第三材料层上覆盖沿第一材料层的横向表面方向延伸的掩膜层；对所述突出结构侧面上的层进行横向刻蚀。

根据本发明的实施例，通过在各材料层之间插入侧墙，使得各材料层相对较窄，从而在刻蚀过程中导致窄宽度效应。由于窄宽度效应，刻蚀主要沿横向进行，基本上不会沿竖直方向进行。从而实现了有效的横向刻蚀。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了需要横向刻蚀处理的示例配置的示意透视图；

图2(a)和2(b)示出了根据现有技术形成图1所示配置的示意流程；

图3(a)-3(j)示出了根据本发明实施例的受控横向刻蚀方法的流程中各阶段得到的结构的示意剖面图；

图4示出了根据本发明实施例的方法制造得到的半导体器件的示意透视图；

图5(a)-5(h)示出了根据本发明实施例的制造图4所示半导体器件结构的流程中各阶段得到的结构的示意剖面图；以及

图6示出了根据本发明实施例的方法制造得到的另一半导体器件结构的示意剖面图。

具体实施方式

以下，通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在附图中示出了根据本发明实施例的半导体器件的各种结构图及截面图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。