[发明专利]一种新的硅化物和金属前介质集成工艺及该形成的结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造领域，尤其涉及针对CMOS侧墙工艺的整合从而提出的一种新的硅化物和金属前介质集成工艺及由该工艺而形成的结构。

背景技术

在现行的集成电路制作工艺中，源极、漏极和栅极的硅化物形成通常是在接触工艺的扩散阻挡层之前，也就是在通孔刻蚀停止层之前形成。对于先进的制程工艺来讲，由于尺寸的缩减和对准的难度增加，在硅化物形成的过程中，造成Ni元素进入沟道区，从而导致器件功能失效和良率的损失。

另外，因为在侧墙的工艺整合中会造成多晶硅栅极的形状的改变，造成上表面过大的倒角，造成栅极功函数的失配，而同时侧墙氧化物因为HF的腐蚀作用会产生空洞，也会恶化这种状况。 

发明内容

本发明提供一种新的硅化物和金属前介质集成工艺及该形成的结构，该结构可以减少因为金属镍Ni元素进入沟道区域造成的源漏极导通，并且可以改善栅极硅化物形状，减少空洞的生成。

为了实现上述目的提供一种新的硅化物和金属前介质集成工艺，包括以下顺序步骤：

步骤1：在半导体基板及半导体基板栅极上先后沉积一层氧化物层和第一氮化硅层；对第一氮化硅层进行干法刻蚀，在栅极外形成侧墙；对栅极两侧的半导体基板进行N⁺/P⁺离子注入形成源区和漏区；

步骤2：剥离暴露在半导体基板上的氧化层，在半导体基板、栅极及栅极侧墙上覆盖第一高应力氮化硅薄膜层，采用光刻和刻蚀除去源漏区的第一高应力氮化硅薄膜层；

步骤3：提高半导体基板上源漏区位置，提高的同时在源漏区掺杂硼，并对半导体的上表面进行平整化处理；

步骤4：对半导体基板上硅进行生成金属硅化物处理，处理完成后在半导体上表面先后沉积第二高压力氮化硅薄膜层和第二氧化物层；

步骤5：对第二高压力氮化硅薄膜层和第二氧化物层进行光刻和刻蚀形成开口，所述开口内暴露出金属硅化物和栅极侧墙，在所述开口内形成钨栓。

在上述提供的工艺中，其中所述工艺中步骤1的干法刻蚀采用离子轰击。

在上述提供的工艺中，其中所述提高源漏区位置采用外延硅或多晶硅淀积方法。

在上述提供的工艺中，其中所述平整化处理采用化学机械研磨。

在上述提供的工艺中，其中所述第二氧化物层采用HDP PSG/oxide或是HARP oxide沉积。

本发明另外一个目的在于提供由上述工艺所形成的结构，包括：

一半导体基板及基板上设置的栅极；

一硅层设置在半导体基板上，所述硅层上设有通孔，所述栅极以及其侧墙设置在该通孔之中，所述栅极侧墙的高度超过栅极和硅层，低于栅极侧墙的上平面设有金属硅化物层；

一层第二高应力氮化硅薄膜层设置在金属硅化物层上，一层第二氧化物层设置在第二高应力氮化硅薄膜层上，所述第二高应力氮化硅薄膜层和第二氧化物层上设有通孔，所述通孔内暴露出部分金属硅化物层和栅极的侧墙，在所述通孔内设有钨栓，所述钨栓与金属硅化物层接触。

本发明提供的新的硅化物和金属前介质集成工艺中，将硅化物形成工艺置于高应力氮化硅薄膜之后使得采用更高反应温度的高应力氮化硅薄膜以获得更大的应力。抬高源漏区的位置避免金属镍Ni元素进入沟道区域，并且改善栅极硅化物的形状，减少空洞的生成。

附图说明

图1是本发明提供的工艺中淀积第一氧化物层和第一氮化硅层后半导体基板结构的示意图。

图2是本发明提供的工艺中完成干法刻蚀和离子注入后半导体基板结构的示意图。

图3是本发明提供的工艺中完成剥离步骤后半导体基板结构的示意图。

图4是本发明提供的工艺中完成第一高应力氮化硅薄膜沉积后半导体基板结构的示意图。

图5是本发明提供的工艺中完成源漏区光刻和刻蚀处理后的半导体基板结构的示意图。

图6是本发明提供的工艺中完成提高源漏区后的半导体基板结构的示意图。

图7是本发明提供的工艺中完成化学机械研磨和生成金属硅化物后的半导体基板结构的示意图。

图8是本发明提供的工艺中完成第二高应力氮化硅薄膜和氧化物沉积后的半导体基板结构的示意图。

图9是由本发明提供的工艺形成的结构。

具体实施方式