[发明专利]硅化物的形成方法

权利要求书

1.一种硅化物形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底表面具有栅介质层、位于栅介质层表面的栅电极层和位于所述栅电极表面的第一掩膜层；

在所述栅介质层、栅电极层和第一掩膜层两侧形成侧墙；

在衬底表面形成第一牺牲层，所述第一牺牲层顶面与第一掩膜层顶面齐平；

去除所述第一掩膜层，在栅电极层顶面和侧墙之间形成沟槽；

在所述沟槽内形成覆盖栅电极顶面和沟槽侧壁的第二牺牲层，且位于沟槽侧壁的第二牺牲层宽度均一；

在所述第二牺牲层表面形成第二掩膜层且所述第二掩膜层填充满所述沟槽；

以第二掩膜层为掩膜，沿位于沟槽侧壁的第二牺牲层刻蚀第二牺牲层和栅电极层，直至去除部分厚度的栅电极层；

去除第二掩膜层和第一牺牲层；

在去除部分厚度的栅电极层表面形成硅化物层。

2.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，形成所述第二牺牲层和第二掩膜层的工艺为：在沟槽内壁和第一牺牲层表面形成第二牺牲材料层，在第二牺牲材料层表面形成第二掩膜材料层，所述第二掩膜材料层填充满所述沟槽；采用化学机械研磨工艺，以所述侧墙为研磨终止层，去除第一牺牲层表面的第二牺牲材料层和第二掩膜材料层，形成第二牺牲层和第二掩膜层，使第二牺牲层的暴露表面、第二掩膜层顶面与侧墙顶部齐平。

3.根据权利要求2所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述在沟槽内壁和第一牺牲层表面形成第二牺牲材料层的工艺为原子层沉积或化学气相沉积。

4.根据权利要求2所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述在第二牺牲层表面形成第二掩膜材料层的工艺为化学气相沉积。

5.根据权利要求2所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述位于沟槽侧壁的第二牺牲层宽度等于或大于5nm。

6.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜层的材料为无定形碳、氧化硅或氮氧化硅。

7.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述第二牺牲层的材料为多晶硅、氧化硅或氮化硅。

8.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述第二牺牲层和第二掩膜层采用不同的材料。

9.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述栅电极层的材料为多晶硅，所述栅介质层材料为氧化硅或氮氧化硅。

10.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜层的材料为氮化硅。

11.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，在衬底表面形成第一牺牲层，所述第一牺牲层表面与第一掩膜层顶面齐平的方法包括：采用化学气相沉积工艺在衬底、侧墙和第一掩膜层表面形成第一牺牲材料层；采用化学机械研磨工艺，以所述第一掩膜层为研磨终止层，形成表面与第一掩膜层顶面齐平的第一牺牲层。

12.根据权利要求11所述的硅化物的形成方法，其特征在于，在所述栅介质层、栅电极层和第一掩膜层两侧形成侧墙之前，在衬底表面、栅介质层、栅电极层和第一掩膜层的侧壁、第一掩膜层的顶面形成氧化物层，所述氧化物层的形成工艺为氧化或化学气相沉积。

13.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述侧墙材料为氮化硅。

14.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述第一牺牲层材料为无定形碳。

15.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述去除第一硬掩膜层的工艺是湿法刻蚀。

16.根据权利要求15所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀采用的刻蚀溶液为磷酸溶液。

17.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，沿位于沟槽侧壁的第二牺牲层刻蚀第二牺牲层和栅电极层，直至去除部分厚度的栅电极层的工艺为干法刻蚀。

18.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，去除所述第一牺牲层和所述第二掩膜层之后，若所述第二牺牲层的材料与栅电极层材料一致，则保留所述刻蚀后的第二牺牲层；若所述第二牺牲层的材料与栅电极层材料不同，则去除所述刻蚀后的第二牺牲层。

19.根据权利要求1所述的硅化物的形成方法，其特征在于，所述在去除部分厚度的栅电极层表面形成硅化物层的工艺为自对准硅化物工艺。