一种半导体器件的制造方法与流程

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法。

背景技术：

在闪存器件(flash)的制造过程中，pid(plasmainduceddamage，等离子体损伤)问题是一种常见的可靠性的问题，在高密度等离子的制程中，由于离子浆在区域内产生非平衡的电场，从而会对栅极氧化层(gateoxide)造成不可逆的损伤，pid对产品的可靠性至关重要。

现有的解决方式主要是通过多道制程降低等离子体(plasma)的能量的大小来解决pid的问题。但随着闪存器件的尺寸不断降低，通过降低等离子体的能量大小来解决pid的问题越来越困难，工艺流程越来越复杂，并且工艺成本急剧上升。因此，现急需一种工艺更为简单的半导体器件的制造方法，以降低工艺成本。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种半导体器件的制造方法。

具体技术方案如下：

本发明包括一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：

提供具有栅极结构的半导体衬底，于所述栅极结构两侧形成侧墙结构；

于所述侧墙外表面沉积一第一薄膜；

对所述第一薄膜的表面执行去电荷工艺；

于所述第一薄膜的表面覆盖一层间介质层。

优选的，形成所述侧墙结构的步骤具体包括：

于所述栅极两侧形成一第一氧化物层；

对所述第一氧化物层进行刻蚀以形成所述侧墙结构。

优选的，通过化学气相沉积工艺形成所述第一氧化物层。

优选的，形成所述第一薄膜的步骤具体包括：

于所述侧墙结构的表面沉积一第二氧化物层；

对所述第二氧化物层进行掺氮工艺以形成所述第一薄膜。

优选的，所述去电荷工艺的步骤具体包括：

对所述第一薄膜的表面进行氦气处理以带走所述第一薄膜表面的电荷。

优选的，所述层间介质层为高密度等离子体氧化层。

优选的，所述第二氧化物层为二氧化硅。

优选的，所述第一薄膜的材质为氮氧化硅。

本发明技术方案的有益效果在于：通过优化化学沉积工艺，改变晶圆表面的电荷分布，能够改善等离子体损伤。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例中半导体器件的制造方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括一种半导体器件的制造方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤s1，提供具有栅极结构的半导体衬底，于栅极结构两侧形成侧墙结构；

步骤s2，于侧墙外表面沉积一第一薄膜；

步骤s3，对第一薄膜的表面执行去电荷工艺；

步骤s4，于第一薄膜的表面覆盖一层间介质层。

具体地，在步骤s1中，首先采用化学气相沉积工艺在半导体衬底上沉积一第一氧化物层，本实施例中的第一氧化物层的材质为二氧化硅so2，再对第一氧化物层进行刻蚀以形成侧墙结构；在步骤s2中，首先在侧墙结构的表面沉积一第二氧化物层，本实施例中的第二氧化物层的材质为二氧化硅，再对第二氧化物层进行掺氮工艺以形成氮氧化硅薄膜，即第一薄膜；在步骤s3中，在形成氮氧化硅薄膜之后，添加一步氦气清理工艺，通过氦气清理工艺带走氮氧化硅薄膜表面的电荷，从而减少氮氧化硅薄膜表面的静电。上述步骤中形成氮氧化硅薄膜的主要生长过程与现有技术保持不变，厚度保持不变，因此以下不再赘述。

进一步地，在对氮氧化硅薄膜sion添加氦气清理工艺之后，pid问题得到了极大地改善。

在一种较优的实施例中，步骤s1包括：

步骤s11，于栅极两侧形成一第一氧化物层；

步骤s12，对第一氧化物层进行刻蚀以形成侧墙结构；

步骤s11中，通过化学气相沉积工艺形成第一氧化物层。

在一种较优的实施例中，步骤s2包括：

步骤s21，于侧墙结构的表面沉积一第二氧化物层；

步骤s22，对第二氧化物层进行掺氮工艺以形成第一薄膜。

在一种较优的实施例中，步骤s3包括：

对第一薄膜的表面进行氦气处理以带走第一薄膜表面的电荷。

具体地，氦气在高频射频(highfrequency，简称hf)的作用下能够与腔体中游离的离子结合，从而能够吸附半导体结构的表面的电荷，将其带走，氦气因其惰性而不会发生反应。需要说明的是，并非所有的惰性气体都能用于清理第一薄膜表面的电荷。例如氩气的分子量太大，本身就会造成一些轰击，因此不宜使用。

在一种较优的实施例中，在步骤s4中，层间介质层为高密度等离子体(highdensityplasma，简称hdp)氧化层。

具体地，在步骤s4中，在hdp氧化层的生长过程中，由于等离子体产生非平衡电场导致栅极氧化层有电流经过，从而对栅极氧化层造成损伤，等离子体对栅极氧化层的损伤，造成栅极氧化层漏电流偏大或者击穿电压变小，进一步影响产品的性能。为改善等离子体损伤的问题，可将hdp氧化层产生的非平衡电场及时分散。本实施例中，通过氦气处理以减少第一薄膜表面的电荷，从而能够改善非平衡电场的产生，减小栅极氧化层的漏电流。

进一步地，在hdp氧化层生长之前，对作为隔绝层的第一薄膜进行氦气处理以减少第一薄膜表面的电荷，改善hdp氧化层产生的非平衡电场，进一步降低等离子体对栅极氧化层的损伤。

本发明技术方案的有益效果在于：通过优化化学沉积工艺，改变晶圆表面的电荷分布，能够改善等离子体损伤。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：步骤S1，提供具有栅极结构的半导体衬底，于栅极结构两侧形成侧墙结构；步骤S2，于侧墙外表面沉积一第一薄膜；步骤S3，对第一薄膜的表面执行去电荷工艺；步骤S4，于第一薄膜的表面覆盖一层间介质层。本发明技术方案的有益效果在于：通过优化化学沉积工艺，改变晶圆表面的电荷分布，能够改善等离子体损伤。

技术研发人员：王辉;龙俊舟;侯多源
受保护的技术使用者：武汉新芯集成电路制造有限公司
技术研发日：2019.04.17
技术公布日：2019.08.06