刻蝕選擇比，所述第二刻蝕選擇比大于所述第一刻蝕選擇比；以所述第三側(cè)壁層為掩膜，采用第三無(wú)掩膜刻蝕工藝，去除所述柵極結(jié)構(gòu)頂部以及所述襯底上的第二側(cè)壁膜，形成第二側(cè)壁層;所述第三側(cè)壁層、第二側(cè)壁層以及第一側(cè)壁膜構(gòu)成側(cè)壁結(jié)構(gòu)。
[0027]本發(fā)明在形成第三側(cè)壁層的過(guò)程中，先采用第一無(wú)掩膜刻蝕工藝去除部分厚度的第三側(cè)壁膜，其中，所述第一無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第三側(cè)壁膜和第二側(cè)壁膜具有第一刻蝕選擇比，所述第一無(wú)掩膜刻蝕工藝可以去除大部分第三側(cè)壁膜，從而可以減少后續(xù)去除剩余第三側(cè)壁膜的工藝時(shí)間；然后采用第二無(wú)掩膜刻蝕工藝，去除所述柵極結(jié)構(gòu)頂部以及所述襯底上的剩余第三側(cè)壁膜，其中，所述第二無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第三側(cè)壁膜和第二側(cè)壁膜具有第二刻蝕選擇比，所述第二刻蝕選擇比大于所述第一刻蝕選擇比，也就是說(shuō)，所述第二無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)剩余第三側(cè)壁膜的刻蝕速率遠(yuǎn)大于對(duì)所述第二側(cè)壁膜的刻蝕速率，在形成所述第三側(cè)壁層時(shí)，可以減小所述刻蝕工藝對(duì)所述第二側(cè)壁膜的損耗，從而可以減小后續(xù)刻蝕所述第二側(cè)壁膜的工藝對(duì)所述第一側(cè)壁膜的損耗;如果所述第二側(cè)壁膜損耗過(guò)多，還容易在后續(xù)刻蝕所述第二側(cè)壁膜以形成第二側(cè)壁層的過(guò)程中，導(dǎo)致所述第一側(cè)壁膜被過(guò)多地刻蝕，甚至暴露出襯底而對(duì)所述襯底造成損傷。因此，通過(guò)所述第二無(wú)掩膜刻蝕工藝，可以避免所述襯底受到損傷，進(jìn)而優(yōu)化半導(dǎo)體器件的性能。
[0028]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029]圖4至圖8是本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法一實(shí)施例中各步驟對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]參考圖4，提供襯底200，所述襯底200上形成有柵極結(jié)構(gòu)210。
[0031 ]所述襯底200為后續(xù)形成器件提供工藝平臺(tái)。
[0032]所述襯底200的材料為硅、鍺、鍺化硅、碳化硅、砷化鎵或鎵化銦，所述襯底200還能夠?yàn)榻^緣體上的硅襯底或者絕緣體上的鍺襯底。本實(shí)施例中，所述襯底200為硅襯底。
[0033]本實(shí)施例中，所述柵極結(jié)構(gòu)210的材料包括多晶硅。
[0034]需要說(shuō)明的是，形成所述柵極結(jié)構(gòu)210之前，所述形成方法還包括:在所述襯底200內(nèi)形成隔離層215。
[0035]所述隔離層215作為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的隔離結(jié)構(gòu)，用于對(duì)相鄰器件之間起到隔離作用，所述隔離層215的材料可以為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。本實(shí)施例中，所述隔離層215的材料為氧化硅。
[0036]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，所述隔離層215是淺溝槽隔離層，但不限于淺溝槽隔禺層。
[0037]參考圖5，形成保形覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)210和襯底200表面的側(cè)壁結(jié)構(gòu)膜(未標(biāo)示)，所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)膜包括第一側(cè)壁膜220、位于所述第一側(cè)壁膜220頂部表面的第二側(cè)壁膜230以及位于所述第二側(cè)壁膜230頂部表面的第三側(cè)壁膜240，其中，所述第三側(cè)壁膜240與所述第二側(cè)壁膜230的材料不相同。
[0038]所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)膜為后續(xù)形成側(cè)壁結(jié)構(gòu)提供工藝基礎(chǔ)。
[0039]本實(shí)施例中，所述側(cè)壁結(jié)構(gòu)膜的材料為氧化硅膜-氮化硅膜-氧化硅膜(ON O，Oxide-Nitride-Oxide)的疊層結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，所述第一側(cè)壁膜220的材料為氧化娃，所述第二側(cè)壁膜230的材料為氮化硅，所述第三側(cè)壁膜240的材料為氧化硅。
[0040]需要說(shuō)明的是，所述第一側(cè)壁膜220為熱膨脹系數(shù)與所述柵極結(jié)構(gòu)210的熱膨脹系數(shù)接近的氧化硅材料，從而實(shí)現(xiàn)與所述柵極結(jié)構(gòu)210之間較為緊密的連接;所述第三側(cè)壁膜240為硬度較高且致密度較高的氧化硅材料，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述柵極結(jié)構(gòu)210較好的保護(hù)。本實(shí)施例中，所述第三側(cè)壁膜240為正硅酸乙酯氧化硅，通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝形成。
[0041]本實(shí)施例中，所述第一側(cè)壁膜220的厚度為90埃至160埃;所述第二側(cè)壁膜230的厚度為190埃至310埃;所述第三側(cè)壁膜240的厚度為750埃至1100埃。
[0042]結(jié)合參考圖6和圖7，先采用第一無(wú)掩膜刻蝕工藝，去除部分厚度的所述第三側(cè)壁膜240(如圖6所示)，其中，所述第一無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第三側(cè)壁膜240和第二側(cè)壁膜230具有第一刻蝕選擇比(所述第一無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第三側(cè)壁膜240的刻蝕速率，與所述第一無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第二側(cè)壁膜230的刻蝕速率的比值)；然后采用第二無(wú)掩膜刻蝕工藝，去除所述柵極結(jié)構(gòu)210頂部以及所述襯底200上的剩余第三側(cè)壁膜240，形成第三側(cè)壁層241 (如圖7所示)，其中，所述第二無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第三側(cè)壁膜240和第二側(cè)壁膜230具有第二刻蝕選擇比(所述第二無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第三側(cè)壁膜240的刻蝕速率，與所述第二無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第二側(cè)壁膜230的刻蝕速率的比值)，所述第二刻蝕選擇比大于所述第一刻蝕選擇比。
[0043]需要說(shuō)明的是，所述第二刻蝕選擇比大于所述第一刻蝕選擇比，也就是說(shuō)，所述第二無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第三側(cè)壁膜240的刻蝕速率遠(yuǎn)大于對(duì)所述第二側(cè)壁膜230的刻蝕速率，因此在形成所述第三側(cè)壁層241的同時(shí)，可以減小對(duì)所述第二側(cè)壁膜230的損耗，從而可以減小后續(xù)刻蝕所述第二側(cè)壁膜230的工藝對(duì)所述第一側(cè)壁膜220的損耗;如果所述第二側(cè)壁膜230損耗過(guò)多，還容易在后續(xù)刻蝕所述第二側(cè)壁膜230，以形成第二側(cè)壁層的過(guò)程中，導(dǎo)致所述第一側(cè)壁膜220被過(guò)多地刻蝕，甚至暴露出所述襯底200而對(duì)所述襯底200造成損傷，因此通過(guò)所述第二無(wú)掩膜刻蝕工藝，可以避免所述襯底200受到損傷。
[0044]本實(shí)施例中，所述第二刻蝕選擇比的值為8:1至10:1。
[0045]本實(shí)施例中，通過(guò)兩步刻蝕工藝刻蝕所述第三側(cè)壁膜240，即采用第一無(wú)掩膜刻蝕工藝去除部分厚度的所述第三側(cè)壁膜240后，采用第二無(wú)掩膜刻蝕工藝，去除剩余的第三側(cè)壁膜240，以形成第三側(cè)壁層241。其中，所述第二無(wú)掩膜刻蝕工藝對(duì)所述第二側(cè)壁膜230的刻蝕速率較慢，為了避免工藝時(shí)間的浪費(fèi)，先采用刻蝕速率較快的第一無(wú)掩膜刻蝕工藝，去除大部分第三側(cè)壁膜240，再采用刻蝕速率較慢的第二無(wú)掩膜刻蝕工藝，去除剩余第三側(cè)壁膜240，在避免所述襯底200受到損傷的同時(shí)，還可以減少形成所述第三側(cè)壁層241的工藝時(shí)間。
[0046]本實(shí)施例中，所述第一無(wú)掩膜刻蝕工藝為等離子體干法刻蝕工藝。
[0047]具體地，所述第一無(wú)掩膜刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:刻蝕氣體為CF4和CHF3的混合氣體。
[0048]需要說(shuō)明的是，去除部分厚度的所述第三側(cè)壁膜240的厚度值d(如圖6所示)不宜過(guò)大，也不宜過(guò)小。如果去除部分厚度的所述第三側(cè)壁膜240的厚度值d過(guò)小，即剩余第三側(cè)壁膜240的厚度過(guò)大，后續(xù)采用第二無(wú)掩膜刻蝕工藝去除剩余第三側(cè)壁膜240時(shí)，所需工藝時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下；如果去除部分厚度的所述第三側(cè)壁膜240的厚度值d過(guò)大，即剩余第三側(cè)壁膜240的厚度過(guò)小，后續(xù)難以較好地控制去除所述剩余第三側(cè)壁膜240的工藝，容易導(dǎo)致刻蝕過(guò)量而對(duì)所述第二側(cè)壁膜230造成損耗。
[0049]為此，本實(shí)施例中，去除部分厚度的所述第三側(cè)壁膜240的厚度值為300埃至600埃。
[0050]相應(yīng)的，為了保證去除部分厚度的所述第三側(cè)壁膜240的厚度值在300埃至600埃的范圍內(nèi)，所述第一無(wú)掩膜刻蝕工藝的工藝參數(shù)也需控制在合理范圍內(nèi)。本實(shí)施例中，所述第一無(wú)掩膜刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:CF4的氣體流量為1ccm至20sCCm，CHF3的氣體流量為4