本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法。

背景技術(shù)：

隨著CMOS集成電路制造工藝的發(fā)展以及關(guān)鍵尺寸的縮小，很多新的方法被運(yùn)用到器件制造工藝中，用以改善器件性能。

高應(yīng)力接觸通孔刻蝕阻擋層(high stress CESL)通過(guò)對(duì)溝道處施加應(yīng)力，能夠有效提高器件的性能，已經(jīng)被廣泛用于65nm以下芯片制造工藝。而器件性能提升的程度與薄膜本身的應(yīng)力、厚度，和溝道的接近程度都有直接的關(guān)系。業(yè)界把應(yīng)力薄膜放置于更加靠近溝道的方法叫做應(yīng)力臨近技術(shù)(SPT：Stress Proximity Technology)。高應(yīng)力氮化硅薄膜的應(yīng)用包括在半導(dǎo)體器件上的作為接觸通孔刻蝕阻擋層。而所謂的SPT技術(shù)，實(shí)際上就是將應(yīng)力氮化硅與柵極之間的側(cè)墻變得更薄，讓?xiě)?yīng)力氮化硅更和溝道更接近，這樣會(huì)有更明顯的器件性能增強(qiáng)效果。

傳統(tǒng)的SPT技術(shù)流程在金屬硅化物形成之后，對(duì)側(cè)墻隔離層進(jìn)行刻蝕。在這個(gè)過(guò)程中，由于金屬硅化物暴露在刻蝕氣氛當(dāng)中，所以硅化物必然存在一定的損傷，最終的結(jié)果反映到器件上是電阻變大。需要注意的是，為了避免硅化物的損傷太嚴(yán)重，側(cè)壁的去除量也要進(jìn)行控制。所以通?？吹降亩际菍?duì)側(cè)壁氮化硅層進(jìn)行部分刻蝕，而不是完全去除。雖然從增強(qiáng)應(yīng)力的角度講，將側(cè)壁的隔離介質(zhì)完全去除更有利于器件性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法，包括：

第一步驟：在襯底中形成源極和漏極，并且在襯底上形成具有側(cè)墻30的柵極，并且在柵極、源極和漏極的表面形成金屬硅化物；

第二步驟：沉積保護(hù)層薄膜，側(cè)墻側(cè)壁上的保護(hù)層薄膜相比柵極、源極和漏極的表面上形成的金屬硅化物上的保護(hù)層薄膜更??；

第三步驟：進(jìn)行應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕，其中刻蝕時(shí)間與保護(hù)層薄膜的厚度配合，使得側(cè)墻側(cè)壁上的保護(hù)層薄膜被完全去除，并且側(cè)墻厚度減薄，而且柵極、源極和漏極的表面上形成的金屬硅化物上的保護(hù)層薄膜被減薄以形成減薄的保護(hù)層薄膜；

第四步驟：沉積高應(yīng)力薄膜。

優(yōu)選地，所述側(cè)墻是包含氧化硅和氮化硅薄膜的側(cè)壁隔離層。

優(yōu)選地，采用高密度等離子體氧化硅沉積工藝來(lái)沉積保護(hù)層薄膜。

優(yōu)選地，采用可流動(dòng)性化學(xué)氣相沉積工藝來(lái)沉積保護(hù)層薄膜。

優(yōu)選地，高應(yīng)力薄膜是高應(yīng)力氮化硅薄膜，高應(yīng)力氮化硅薄膜的薄膜應(yīng)力介于-3.5Gpa至+2Gpa之間。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法，包括：

第一步驟：在襯底中形成源極和漏極，并且在襯底上形成具有側(cè)墻30的柵極，并且在柵極、源極和漏極的表面形成金屬硅化物；

第二步驟：沉積保護(hù)層薄膜，側(cè)墻側(cè)壁上的保護(hù)層薄膜相比柵極、源極和漏極的表面上形成的金屬硅化物上的保護(hù)層薄膜更薄；

第三步驟：進(jìn)行應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕，其中刻蝕時(shí)間與保護(hù)層薄膜的厚度配合，使得側(cè)墻側(cè)壁上的保護(hù)層薄膜以及柵極、源極和漏極的表面上形成的金屬硅化物上的保護(hù)層薄膜被完全去除，并且側(cè)墻厚度減薄；

第四步驟：沉積高應(yīng)力薄膜。

優(yōu)選地，所述側(cè)墻是包含氧化硅和氮化硅薄膜的側(cè)壁隔離層。

優(yōu)選地，采用高密度等離子體氧化硅沉積工藝來(lái)沉積保護(hù)層薄膜。

優(yōu)選地，采用可流動(dòng)性化學(xué)氣相沉積工藝來(lái)沉積保護(hù)層薄膜。

優(yōu)選地，高應(yīng)力薄膜是高應(yīng)力氮化硅薄膜，高應(yīng)力氮化硅薄膜的薄膜應(yīng)力介于-3.5Gpa至+2Gpa之間。

本發(fā)明提出一種能夠避免金屬硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)，能夠避免或者降低側(cè)墻刻蝕過(guò)程對(duì)硅化物的損傷，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的性能。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法的第一步驟。

圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法的第二步驟。

圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法的第三步驟。

圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法的第四步驟。

需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提出一種能夠避免金屬硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)，提供已經(jīng)形成柵極結(jié)構(gòu)并完成硅化工藝的襯底，柵極與源極漏極硅化物金屬之間具有側(cè)墻隔離層。在進(jìn)行側(cè)墻隔離層減薄工藝之前，先通過(guò)特定的薄膜沉積工藝在晶圓上形成一定厚度的保護(hù)薄膜，所述保護(hù)薄膜在硅化物區(qū)域厚度更厚，在側(cè)墻上厚度更薄，然后再進(jìn)行側(cè)墻刻蝕。通過(guò)上述方法，能夠避免側(cè)墻刻蝕過(guò)程對(duì)硅化物的損傷，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的性能。

下面將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

<第一實(shí)施例>

圖1至圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法的各個(gè)步驟。

如圖1至圖4所示，根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法包括：

第一步驟：在襯底100中形成源極10和漏極20，并且在襯底100上形成具有側(cè)墻30的柵極，并且在柵極、源極10和漏極20的表面形成金屬硅化物40；

一般，所述側(cè)墻30是包含氧化硅和氮化硅薄膜的側(cè)壁隔離層。而且，優(yōu)選地，所述側(cè)墻30的總寬度是200-500A。

第二步驟：沉積保護(hù)層薄膜50，側(cè)墻30側(cè)壁上的保護(hù)層薄膜相比柵極、源極10和漏極20的表面上形成的金屬硅化物40上的保護(hù)層薄膜更薄；

優(yōu)選地，可以采用HDP(高密度等離子體)氧化硅沉積工藝和FCVD(可流動(dòng)性化學(xué)氣相沉積工藝來(lái)沉積保護(hù)層薄膜50。例如，保護(hù)層薄膜50是氧化硅膜或者氮化硅膜。以HDP工藝為例，通過(guò)制程調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)在柵極頂部以及源極漏極的厚度為300-500A，但是在側(cè)壁上的厚度小于100A。

第三步驟：進(jìn)行應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕，其中刻蝕時(shí)間與保護(hù)層薄膜的厚度配合，使得側(cè)墻30側(cè)壁上的保護(hù)層薄膜50被完全去除，并且側(cè)墻30被減薄為減薄的側(cè)墻31，而且柵極、源極10和漏極20的表面上形成的金屬硅化物40上的保護(hù)層薄膜被減薄以形成減薄的保護(hù)層薄膜51；

例如，當(dāng)金屬硅化物上的氧化硅薄膜消耗300A時(shí)，金屬硅化物還沒(méi)有暴露，但是側(cè)壁的隔離介質(zhì)層已經(jīng)消耗200A左右。

第四步驟：沉積高應(yīng)力薄膜60。一般，高應(yīng)力薄膜60可以是高應(yīng)力氮化硅薄膜，薄膜應(yīng)力可通過(guò)制程參數(shù)的變化在-3.5Gpa至+2Gpa之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。

需要強(qiáng)調(diào)的是，如果要完全避免金屬硅化物的損傷，保護(hù)層薄膜在SPT刻蝕中可以不完全去除，即將剩余的保護(hù)層薄膜保留在最終的產(chǎn)品上。當(dāng)然也可以選擇將其完全去除(見(jiàn)后續(xù)的第二實(shí)施例)，這樣雖然硅化物層會(huì)有所損傷，但是相比傳統(tǒng)工藝而言，這種損傷幾乎可以忽略。

<第二實(shí)施例>

根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的無(wú)硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕方法包括：

第一步驟：在襯底100中形成源極10和漏極20，并且在襯底100上形成具有側(cè)墻30的柵極，并且在柵極、源極10和漏極20的表面形成金屬硅化物40；

一般，所述側(cè)墻30是包含氧化硅和氮化硅薄膜的側(cè)壁隔離層。而且，優(yōu)選地，所述側(cè)墻30的總寬度是200-500A。

第二步驟：沉積保護(hù)層薄膜50，側(cè)墻30側(cè)壁上的保護(hù)層薄膜相比柵極、源極10和漏極20的表面上形成的金屬硅化物40上的保護(hù)層薄膜更??；

優(yōu)選地，可以采用HDP(高密度等離子體)氧化硅沉積工藝和FCVD(可流動(dòng)性化學(xué)氣相沉積工藝來(lái)沉積保護(hù)層薄膜50。例如，保護(hù)層薄膜50是氧化硅膜或者氮化硅膜。以HDP工藝為例，通過(guò)制程調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)在柵極頂部以及源極漏極的厚度為300-500A，但是在側(cè)壁上的厚度小于100A。

第三步驟：進(jìn)行應(yīng)力臨近技術(shù)刻蝕，其中刻蝕時(shí)間與保護(hù)層薄膜的厚度配合，使得側(cè)墻30側(cè)壁上的保護(hù)層薄膜50被完全去除，并且側(cè)墻30被減薄為減薄的側(cè)墻31；與第一實(shí)施例不同的是，柵極、源極10和漏極20的表面上形成的金屬硅化物40上的保護(hù)層薄膜也被完全去除；

例如，當(dāng)金屬硅化物上的氧化硅薄膜消耗300A時(shí)，金屬硅化物還沒(méi)有暴露，但是側(cè)壁的隔離介質(zhì)層已經(jīng)消耗200A左右。

第四步驟：沉積高應(yīng)力薄膜60。一般，高應(yīng)力薄膜60可以是高應(yīng)力氮化硅薄膜，薄膜應(yīng)力可通過(guò)制程參數(shù)的變化在-3.5Gpa至+2Gpa之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明提出一種能夠避免金屬硅化物損傷的應(yīng)力臨近技術(shù)，能夠避免或者降低側(cè)墻刻蝕過(guò)程對(duì)硅化物的損傷，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的性能。

此外，需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明或者指出，否則說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。

而且還應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限于此處描述的特定的方法、化合物、材料、制造技術(shù)、用法和應(yīng)用，它們可以變化。還應(yīng)該理解的是，此處描述的術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)描述特定實(shí)施例，而不是用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。必須注意的是，此處的以及所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”以及“該”包括復(fù)數(shù)基準(zhǔn)，除非上下文明確表示相反意思。因此，例如，對(duì)“一個(gè)元素”的引述意味著對(duì)一個(gè)或多個(gè)元素的引述，并且包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的它的等價(jià)物。類似地，作為另一示例，對(duì)“一個(gè)步驟”或“一個(gè)裝置”的引述意味著對(duì)一個(gè)或多個(gè)步驟或裝置的引述，并且可能包括次級(jí)步驟以及次級(jí)裝置。應(yīng)該以最廣義的含義來(lái)理解使用的所有連詞。因此，詞語(yǔ)“或”應(yīng)該被理解為具有邏輯“或”的定義，而不是邏輯“異或”的定義，除非上下文明確表示相反意思。此處描述的結(jié)構(gòu)將被理解為還引述該結(jié)構(gòu)的功能等效物?？杀唤忉尀榻频恼Z(yǔ)言應(yīng)該被那樣理解，除非上下文明確表示相反意思。

而且，本發(fā)明實(shí)施例的方法和/或系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可包括手動(dòng)、自動(dòng)或組合地執(zhí)行所選任務(wù)。而且，根據(jù)本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)的實(shí)施例的實(shí)際器械和設(shè)備，可利用操作系統(tǒng)通過(guò)硬件、軟件或其組合實(shí)現(xiàn)幾個(gè)所選任務(wù)。