[发明专利]半导体器件的制造方法有效

专利信息
申请号: 201710142740.2 申请日: 2017-03-10
公开(公告)号: CN108573873B 公开(公告)日: 2021-07-02
发明(设计)人: 梁海慧;翟云云 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
主分类号: H01L21/336 分类号: H01L21/336;H01L21/324;H01L29/08
代理公司: 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 代理人: 屈蘅;李时云
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 半导体器件 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种半导体器件制造方法,其特征在于,包括以下步骤:

提供包括器件区和测试区的半导体衬底,所述器件区和测试区的所述半导体衬底表面上均具有栅极结构以及围绕在所述栅极结构侧壁的侧墙,所述栅极结构和侧墙两侧的半导体衬底内形成有轻掺杂源/漏区,所述栅极结构和所述侧墙暴露出的所述半导体衬底的表面上形成有衬垫氧化层;

干法刻蚀所述衬垫氧化层和所述轻掺杂源/漏区,以在所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成开口,所述测试区的所述开口和所述器件区的所述开口的关键尺寸存在差异;

对所述半导体衬底进行退火,以使得所述开口侧壁和底部中的掺杂离子分布均匀且使得所述开口上部顶角处的所述侧墙和所述衬垫氧化层被修复而覆盖所述开口顶角处的轻掺杂源/漏区;

对所述开口中的半导体衬底进行湿法刻蚀,以使所述开口的深度达到要求;

在所述开口内形成材质不同于半导体衬底的应力层,进而形成源/漏区。

2.如权利要求1所述的半导体器件制造方法,其特征在于,所述侧墙包括第一侧墙以及围绕在第一侧墙外侧的第二侧墙,所述第一侧墙的材料为氧化硅,所述第二侧墙的材料为氮化硅。

3.如权利要求2所述的半导体器件制造方法,其特征在于,在形成所述应力层之后,去除所述第二侧墙。

4.如权利要求1所述的半导体器件制造方法,其特征在于,在形成所述应力层之后,以所述栅极结构为掩膜,在所述应力层内进行离子注入,形成源区和漏区;对所述源区和漏区进行热退火,激活所述源区和漏区中的掺杂离子。

5.如权利要求1所述的半导体器件制造方法,其特征在于,以所述栅极结构和所述侧墙为掩膜,在所述栅极结构两侧的半导体衬底内进行轻掺杂源/漏区离子注入,以形成所述轻掺杂源/漏区。

6.如权利要求1或5所述的半导体器件制造方法,其特征在于,所述轻掺杂源/漏区的掺杂离子包括硼离子、铟离子、磷离子、砷离子或碳离子。

7.如权利要求1所述的半导体器件制造方法,其特征在于,干法刻蚀所述轻掺杂源/漏区以形成所述开口的步骤包括:

在所述半导体衬底、栅极结构和侧墙表面沉积掩膜层;

图形化所述掩膜层,以在所述掩膜层中形成源/漏区图案,所述源/漏区图案定义出待刻蚀的所述轻掺杂源/漏区的区域;

以所述掩膜层为掩膜,干法刻蚀所述轻掺杂源/漏区,以在所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成开口。

8.如权利要求7所述的半导体器件制造方法,其特征在于,所述掩膜层的材质包括光阻材料、氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的至少一种。

9.如权利要求7或8所述的半导体器件制造方法,其特征在于,所述掩膜层和所述半导体衬底表面之间还具有一层衬垫氧化层,所述衬垫氧化层在进行所述轻掺杂 源/漏区离子注入之后形成。

10.如权利要求1所述的半导体器件制造方法,其特征在于,所述退火为激光热退火、尖峰退火或高温退火,工艺温度为800摄氏度~1050摄氏度,退火时间在120s以内。

11.如权利要求1所述的半导体器件制造方法,其特征在于,所述湿法刻蚀后的开口形状为U形或Σ形。

12.如权利要求1所述的半导体器件制造方法,其特征在于,所述应力层为三层复合叠层结构,包括依次形成于所述开口中的籽晶层、体层以及盖层。

13.如权利要求12所述的半导体器件制造方法,其特征在于,所述籽晶层的材质为锗、碳、碳硅、碳锗硅或者锗硅。

14.如权利要求12所述的半导体器件制造方法,其特征在于,所述体层的材质为锗硅或者碳硅,形成工艺为选择性外延沉积工艺;所述盖层的材质为金属硅化物。

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