[发明专利]改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺及其中的结构有效

专利信息
申请号: 201110150725.5 申请日: 2011-06-07
公开(公告)号: CN102420126A 公开(公告)日: 2012-04-18
发明(设计)人: 郑春生;徐强;张文广;陈玉文 申请(专利权)人: 上海华力微电子有限公司
主分类号: H01L21/311 分类号: H01L21/311;H01L21/8238;H01L27/092
代理公司: 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人: 王敏杰
地址: 201210 上海市浦*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 改善 应力 氮化 薄膜 集成 湿法 工艺 及其 中的 结构
【权利要求书】:

1.一种改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,在一衬底上形成有多个第一、第二半导体器件,其特征在于,包括以下步骤:

在第一、第二半导体器件所包含的第一、第二栅极结构及衬底上,依次淀积第一氮化物层和第一氧化物层;

刻蚀去除第二半导体器件区域及第二栅极结构上方的第一氧化物层和第一氮化物层;之后在第二半导体器件所在的衬底及第二栅极结构上,依次淀积第二氮化物层和第二氧化物层,其中,所述第二氮化物层同时还覆盖剩余的第一氧化物层;

刻蚀去除第一半导体器件上方的部分第二氧化物层,湿法刻蚀去除第一半导体器件区域上方的第二氮化物层,及剩余的第一氧化物层与剩余的第二氧化物层交叠区域中的第二氮化物层,交叠区域延伸至剩余第二氧化物层下方的区域中的第二氮化物层也同时被刻蚀掉;湿法刻蚀去除剩余的第一氧化物层和剩余的第二氧化物层。

2.如权利要求1所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,其特征在于,所述第一半导体器件为NMOS器件,所述第二半导体器件为PMOS器件。

3.如权利要求1所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,其特征在于,所述第一栅极结构为NMOS栅极结构,所述第二栅极结构为PMOS栅极结构。

4.如权利要求1所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,其特征在于,所述第一、第二栅极结构均包括有介电层、栅极、侧墙和偏置隔离墙,所述介电层设置在所述栅极和所述衬底之间,所述偏置隔离墙设置于所述栅极的侧壁上与所述介电层接触,所述侧墙设置于所述偏置隔离墙的侧壁上与所述介电层接触,其中,所述偏置隔离墙位于所述栅极和所述侧墙之间。

5.如权利要求1所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,其特征在于,采用干法刻蚀以去除第二半导体器件区域及第二栅极结构上方的第一氧化物层和第一氮化物层。

6.如权利要求1所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,其特征在于,采用干法刻蚀以去除第一半导体器件上方的部分第二氧化物层。

7.如权利要求1所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,其特征在于,所述湿法刻蚀去除第一半导体器件区域上方的第二氮化物层时,采用磷酸溶液进行所述的湿法刻蚀。

8.如权利要求1所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,其特征在于,所述湿法刻蚀去除剩余的第一氧化物层和剩余的第二氧化物层时,采用氢氟酸溶液进行所述的湿法刻蚀。

9.如权利要求1所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,其特征在于,所述第一氮化物层为为张应力氮化物层,所述第二氮化物层为压应力氮化物层。

10.如权利要求1所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺,其特征在于,所述第一氮化物层和所述第二氮化物层的制备顺序可以互换。

11.一种改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺中的结构,包括一形成有多个第一、第二半导体器件的衬底,其特征在于,还包括:

一设置在第一半导体器件区域的第一栅极结构及衬底上的第一氮化物层,第一氧化物层设置在所述第一氮化物层上;第二氮化物层设置所述第一氧化物层上,同时覆盖第二半导体器件区域的第二栅极结构及衬底。

12.如权利要求11所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺中的结构,其特征在于,所述第一半导体器件为NMOS器件,所述第二半导体器件为PMOS器件。

13.如权利要求11所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺中的结构,其特征在于,所述第一栅极结构为NMOS栅极结构,所述第二栅极结构为PMOS栅极结构。

14.如权利要求11所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺中的结构,其特征在于,所述第一、第二栅极结构均包括有介电层、栅极、侧墙和偏置隔离墙,所述介电层设置在所述栅极和所述衬底之间,所述偏置隔离墙设置于所述栅极的侧壁上与所述介电层接触,所述侧墙设置于所述偏置隔离墙的侧壁上与所述介电层接触,其中,所述偏置隔离墙位于所述栅极和所述侧墙之间。

15.如权利要求11所述的改善双应力氮化硅薄膜集成的全湿法工艺中的结构,其特征在于,所述第一氮化物层为为张应力氮化物层,所述第二氮化物层为压应力氮化物层。

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