[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体器件的制造方法。

背景技术

金属硅化物(Silicides)在集成电路技术中起着非常重要的作用，通常作为第一金属互连层与源极、漏极或栅极之间的欧姆接触，或者构成多晶硅/金属硅化物的层叠栅极。通常硅化钛(TiSi₂)、硅化钴(CoSi₂)或硅化镍(NiSi)等金属硅化物作为欧姆接触能够减小源极、漏极或栅极的薄层电阻，降低金属互连层与源极、漏极或栅极的接触电阻，有利于提高半导体器件的性能。

图1至图3为现有技术中一种金属硅化物层的制造方法：首先如图1所示，在半导体衬底10上形成浅沟槽隔离(STI)11，以将各个半导体器件隔离绝缘；在半导体衬底10上依次形成栅极介质层12和栅极13，然后沉积第一介质层14和第一介质层14之上的第二介质层15；如图2所示，各向异性刻蚀第二介质层15，在栅极13两侧形成侧墙，该侧墙由第一侧墙介质层14a和第二侧墙介质层15a组成，接着湿法刻蚀去除半导体衬底10平坦表面上的第一介质层14；如图3所示，采用离子注入形成源极和漏极16，而后形成金属硅化物阻挡层17，所述金属硅化物阻挡层17将栅极13、源极和漏极16以及浅沟槽隔离11覆盖，通过光刻、刻蚀金属硅化物阻挡层17，从而定义需要形成金属硅化物层的区域，湿法清洗露出的源极和漏极表面，最后沉积金属层，经过快速热退火形成金属硅化物层19。

上述金属硅化物层的制造方法中，有两步工艺很容易造成浅沟槽隔离11受损：工艺A，湿法刻蚀去除半导体衬底10平坦表面上的第一介质层14；工艺B，刻蚀金属硅化物阻挡层17随后湿法清洗露出的源极和漏极表面。上述两步工艺中，湿法所采用的氢氟酸溶液会腐蚀浅沟槽隔离，在浅沟槽隔离11中形成图3所示的凹坑缺陷18，后续形成金属硅化物层的工艺中，沉积的金属层会沿着浅沟槽隔离填满凹坑缺陷18，快速热退火后将在源极或漏极的侧面形成金属硅化物，从而导致较高的漏电流，随着半导体技术向着65nm甚至更小特征尺寸的技术节点发展，这种问题也日益严重。

公开号为CN1728346A的中国专利申请文件公开了一种具有阻隔保护层的基板及形成阻隔保护层于基板上的方法，其中所述阻隔保护层即为金属硅化物阻挡层。该方法通过调整制造的工艺条件，形成对浅沟槽隔离选择比较高的金属硅化物阻挡层，相对于金属硅化物阻挡层，浅沟槽隔离的刻蚀速率很低，因此在刻蚀金属硅化物阻挡层17和随后湿法清洗过程中，能够去除金属硅化物阻挡层而避免损伤浅沟槽隔离，从而解决了所述工艺B中湿法清洗对浅沟槽隔离损伤的问题。

然而，在形成侧墙的工艺中，所述工艺A的湿法刻蚀也会导致浅沟槽隔离的凹坑缺陷的产生。如图2所示，在具有栅极介质层12和栅极13的半导体衬底10上依次形成第一介质层14和第二介质层15，采用各向异性刻蚀法形成第二侧墙介质层15a，然后利用湿法刻蚀去除半导体衬底平坦表面上的第一介质层14，由栅极两侧的第一侧墙介质层14a和第二侧墙介质层15a组成栅极侧墙；通常第一介质层14和浅沟槽隔离11的材料都为氧化硅，因此在上述湿法刻蚀工艺中，去除覆盖在浅沟槽隔离11上的第一介质层14时，容易对浅沟槽隔离11造成损伤，形成凹坑缺陷，后端形成的金属硅化物会沿着浅沟槽隔离填满凹坑缺陷，从而导致较高的漏电流。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件的制造方法，能够减少形成侧墙的工艺中，湿法刻蚀对浅沟槽隔离造成的损伤，从而避免浅沟槽隔离的凹坑缺陷的产生。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件的制造方法，包括：

提供设有有源区和有源区周围的浅沟槽隔离的半导体衬底，所述有源区上设有栅极；

在所述半导体衬底上至少形成覆盖所述栅极和浅沟槽隔离的第一介质层和第一介质层上的第二介质层；

刻蚀所述第二介质层以在栅极两侧的第一介质层外形成第二侧墙介质层；

在所述栅极两侧的半导体衬底上形成源极和漏极；

形成覆盖栅极、源极和漏极的金属硅化物阻挡层，以所述金属硅化物阻挡层为掩蔽层在所述源极和漏极上形成金属硅化物层；

形成金属硅化物层之后去除所述金属硅化物阻挡层。

所述金属硅化物阻挡层可以为所述第一介质层。

所述形成源极和漏极之后，还可以包括在所述第一介质层上形成阻挡介质层；所述金属硅化物阻挡层为所述第一介质层和阻挡介质层的叠层。

所述阻挡介质层至少可以包括富硅的氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、掺碳的氮化硅中的一种。