專利名稱:半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù),特別涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體器件制作是指在半導(dǎo)體襯底上執(zhí)行一系列復(fù)雜的化學(xué)或物理操作,以形成半導(dǎo)體器件的過(guò)程。圖1 圖6為現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的制作方法的過(guò)程剖面示意圖, 該方法主要包括步驟101,參見(jiàn)圖1,提供一半導(dǎo)體襯底1001,在半導(dǎo)體襯底1001表面生長(zhǎng)柵氧化層1002,并淀積多晶硅1003,利用光刻、刻蝕和離子注入等工藝形成柵極結(jié)構(gòu)。本步驟中,首先進(jìn)行柵氧化層1002的生長(zhǎng);然后,通過(guò)化學(xué)氣相淀積工藝,在晶片表面淀積一層多晶硅1003,厚度約為500 2000埃;之后,通過(guò)光刻、刻蝕和離子注入等工藝,制作出柵極結(jié)構(gòu),本發(fā)明所述柵極結(jié)構(gòu)包括由多晶硅1003構(gòu)成的柵極和位于柵極下方的柵氧化層1002。步驟102,參見(jiàn)圖2,向半導(dǎo)體襯底1001進(jìn)行輕摻雜漏(LDD)注入,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底1001上形成輕摻雜漏極1004和輕摻雜源極1005。在半導(dǎo)體器件微型化、高密度化、高速化和系統(tǒng)集成化等需求的推動(dòng)下,柵極結(jié)構(gòu)的寬度不斷減小,其下方的溝道長(zhǎng)度也不斷減小,然而漏端的電壓并沒(méi)有顯著減小,這就造成了在漏端的電場(chǎng)的增加,使得附近的電荷具有較大的能量,這些熱載流子有可能穿越柵氧化層,引起了漏電流的增加,因此,需要采用一些手段來(lái)降低漏電流出現(xiàn)的可能性,如LDD 注入。步驟103,參見(jiàn)圖3,在半導(dǎo)體襯底1001表面淀積二氧化硅(SiO2) 1006。在后續(xù)步驟中,二氧化硅1006將被刻蝕而形成第一側(cè)壁層。步驟104,參見(jiàn)圖4,在二氧化硅1006表面淀積氮化硅(Si3N4) 1007。在后續(xù)步驟中,氮化硅007將被刻蝕而形成第二側(cè)壁層。步驟105,參見(jiàn)圖5,采用干法刻蝕工藝刻蝕晶片表面的氮化硅1007,形成第二側(cè)壁層1008,然后采用濕法刻蝕工藝刻蝕晶片表面的二氧化硅1006,形成第一側(cè)壁層1009。第一和第二側(cè)壁層可用于防止后續(xù)進(jìn)行源漏注入時(shí)過(guò)于接近溝道以致發(fā)生源漏穿通,即注入的雜質(zhì)發(fā)生擴(kuò)散從而產(chǎn)生漏電流。當(dāng)采用濕法刻蝕工藝刻蝕晶片表面的二氧化硅1006時(shí),期望僅去除第二側(cè)壁層兩側(cè)的二氧化硅,保留第二側(cè)壁層下方的二氧化硅。步驟106,參見(jiàn)圖6,向半導(dǎo)體襯底1001進(jìn)行離子注入,從而形成漏極1010和源極 1011。需要說(shuō)明的是,由于第一側(cè)壁層1009和第二側(cè)壁層1008可作為柵極結(jié)構(gòu)的保護(hù)層,因此注入的離子難以進(jìn)入柵極,從而僅對(duì)柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底1001實(shí)現(xiàn)了注入,并最終形成漏極1010和源極1011。至此,本流程結(jié)束。
然而,在上述步驟105中,當(dāng)采用濕法刻蝕工藝刻蝕二氧化硅時(shí),由于濕法刻蝕的各向同性(wet isotropic etch property),當(dāng)刻蝕第二側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底表面的二氧化硅時(shí),第二側(cè)壁層下方的二氧化硅也會(huì)被刻蝕,從而在第二側(cè)壁層下方形成圖5和圖6虛線圓圈所示的缺口,所示缺口會(huì)增加漏極和源極之間的漏電流、源極和柵極之間的漏電流、漏極和柵極之間的漏電流這三種漏電流中任一種漏電流、任兩種漏電流或全部三種漏電流,提高了半導(dǎo)體器件的功耗。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法,能夠降低半導(dǎo)體器件的功耗。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種半導(dǎo)體器件的制作方法,該方法包括
在半導(dǎo)體襯底表面形成柵極結(jié)構(gòu);向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行輕摻雜漏LDD注入,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成輕摻雜漏極和輕摻雜源極;依次淀積用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅,且所述用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和所述用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面,采用干法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和半導(dǎo)體襯底表面的氮化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅形成第二側(cè)壁層;向半導(dǎo)體襯底表面未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅以及第二側(cè)壁層注入氮離子;采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅,形成第一側(cè)壁層;向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入,在第一側(cè)壁層和第二側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成漏極和源極。所述氮離子注入的劑量為3X IO14個(gè)原子/cm2至4X IO15個(gè)原子/cm2。所述氮離子注入的能量為2000電子伏特至30000電子伏特。所述氮離子注入時(shí)離子束與垂直方向的夾角為-0. 5度至0. 5度。向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入之前,該方法進(jìn)一步包括 淀積用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅,且所述用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的第二側(cè)壁層的表面,采用濕法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面的二氧化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的第二側(cè)壁層表面的二氧化硅形成第三側(cè)壁層;所述漏極和源極形成于第一側(cè)壁層、第二側(cè)壁層以及第三側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上。一種半導(dǎo)體器件的制作方法,該方法包括在半導(dǎo)體襯底表面形成柵極結(jié)構(gòu);向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行輕摻雜漏LDD注入,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成輕摻雜漏極和輕摻雜源極;依次淀積用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅,且所述用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和所述用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面,向二氧化硅和氮化硅注入氮離子,其中柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅所覆蓋的二氧化硅未被注入氮離子;采用干法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和半導(dǎo)體襯底表面的氮化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅形成第二側(cè)壁層;采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅,形成第一側(cè)壁層;向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入,在第一側(cè)壁層和第二側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成漏極和源極。所述氮離子注入的劑量為5X IO14個(gè)原子/cm2至8X IO15個(gè)原子/cm2。所述氮離子注入的能量為20000電子伏特至50000電子伏特。所述氮離子注入時(shí)離子束與垂直方向的夾角為-0. 5度至0. 5度。向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入之前,該方法進(jìn)一步包括淀積用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅,且所述用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第二側(cè)壁層的表面,采用濕法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面的二氧化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第二側(cè)壁層表面的二氧化硅形成第三側(cè)壁層;所述漏極和源極形成于第一側(cè)壁層、第二側(cè)壁層以及第三側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上??梢?jiàn),在本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法中,當(dāng)采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅之前,向未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅注入氮離子, 而被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅并未被注入氮離子,這樣,沒(méi)有被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅與被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅具有顯著的刻蝕速率的差異,當(dāng)沒(méi)有被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅刻蝕完畢后,被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅也基本沒(méi)有被刻蝕,避免了缺口的形成,從而降低了半導(dǎo)體器件的功耗。
圖1 圖6為現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的制作方法的過(guò)程剖面示意圖。圖7本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法的第一實(shí)施例的流程圖。圖8 圖15為本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法的第一實(shí)施例的過(guò)程剖面示意圖。圖16本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法的第二實(shí)施例的流程圖。圖17 圖M為本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法的第二實(shí)施例的過(guò)程剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述方案作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的核心思想為當(dāng)采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅之前,向未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅注入氮離子以提高所注入?yún)^(qū)域的濕法刻蝕速率, 而被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅并未被注入氮離子,這樣,沒(méi)有被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅與被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅相比具有較快的刻蝕速率,當(dāng)沒(méi)有被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅刻蝕完畢后,被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅基本沒(méi)有被刻蝕,避免了缺口的形成,降低了半導(dǎo)體器件的功耗。下面通過(guò)兩個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)介紹。第一實(shí)施例圖7本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法的第一實(shí)施例的流程圖,如圖7 所示,該方法包括步驟11,在半導(dǎo)體襯底表面形成柵極結(jié)構(gòu)。步驟12,向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行輕摻雜漏LDD注入,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成輕摻雜漏極和輕摻雜源極。步驟13,依次淀積用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅,且所述用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和所述用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面,采用干法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和半導(dǎo)體襯底表面的氮化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅形成第二側(cè)壁層。步驟14,向半導(dǎo)體襯底表面未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅以及第二側(cè)壁層注入氮離子。步驟15,采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅,形成第一側(cè)壁層。步驟16,向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入,在第一側(cè)壁層和第二側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成漏極和源極。至此,本流程結(jié)束。圖8 圖15為本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法的第一實(shí)施例的過(guò)程剖面示意圖,該方法主要包括步驟201,參見(jiàn)圖8,提供一半導(dǎo)體襯底1001,在半導(dǎo)體襯底1001表面生長(zhǎng)柵氧化層1002和淀積多晶硅1003,并利用光刻、刻蝕和離子注入等工藝形成柵極結(jié)構(gòu)。步驟202,參見(jiàn)圖9,進(jìn)行LDD注入,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底1001上形成輕摻雜漏極1004和輕摻雜源極1005。步驟203,參見(jiàn)圖10,在半導(dǎo)體襯底1001表面淀積二氧化硅1006。二氧化硅1006覆蓋在半導(dǎo)體襯底1001表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面。步驟204,參見(jiàn)圖11,在二氧化硅1006表面淀積氮化硅1007。氮化硅1007覆蓋在半導(dǎo)體襯底1001表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的二氧化硅1006的表面。步驟205,參見(jiàn)圖12,采用干法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和半導(dǎo)體襯底1001表面的氮化硅1007,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅1007形成第二側(cè)壁層1008。上述步驟201至205與現(xiàn)有技術(shù)相同,此處不予贅述。步驟206,參見(jiàn)圖13,向半導(dǎo)體襯底1001表面未被第二側(cè)壁層1008覆蓋的二氧化硅1006以及第二側(cè)壁層1008注入氮(N)離子。在本步驟中,向半導(dǎo)體襯底表面注入氮離子,但是由于能量和劑量選擇得比較適合,且一部分二氧化硅被第二側(cè)壁層覆蓋,實(shí)際只有半導(dǎo)體襯底表面未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅以及第二側(cè)壁層被摻雜了氮離子,摻雜氮離子后,可提高所注入?yún)^(qū)域的濕法刻蝕速率,在摻雜過(guò)程中,第二側(cè)壁層下方的二氧化硅由于被第二側(cè)壁層覆蓋,因此其未被注入氮離子,其相比于所注入?yún)^(qū)域的二氧化硅具有比較慢的濕法刻蝕速率,這樣,當(dāng)在后續(xù)進(jìn)行濕法刻蝕時(shí),沒(méi)有被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅與第二側(cè)壁層下方的二氧化硅具有顯著的刻蝕速率的差異,即使存在濕法刻蝕的各向同性的影響,當(dāng)沒(méi)有被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅刻蝕完畢后,第二側(cè)壁層下方的二氧化硅也基本沒(méi)有被刻蝕,避免了缺口的形成。為了清楚地表明圖13中不同區(qū)域具有不同的濕法刻蝕速率,如圖13所示,其中實(shí)線圓圈所示區(qū)域被注入了氮離子,其具有較快的濕法刻蝕速率,而虛線圓圈所示區(qū)域沒(méi)有被注入氮離子,其具有較慢的濕法刻蝕速率。另外,雖然第二側(cè)壁層也被注入了氮離子,但是不會(huì)影響第二側(cè)壁層的性能。較佳地,氮離子注入的劑量為3 X IO14個(gè)原子/cm2至4 X IO15個(gè)原子/cm2,氮離子注入的能量為2000電子伏特(eV)至30000電子伏特(eV),離子束與垂直方向的夾角為-0. 5 度至0.5度。步驟207,參見(jiàn)圖14,采用濕法刻蝕工藝刻蝕晶片表面的未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅1006,形成第一側(cè)壁層1009。濕法刻蝕的方法與現(xiàn)有技術(shù)相同。需要說(shuō)明的是,即使晶片表面的二氧化硅已經(jīng)被摻雜氮離子,但是對(duì)二氧化硅進(jìn)行濕法刻蝕的溶液和工藝條件與現(xiàn)有技術(shù)相同。步驟208,參見(jiàn)圖15,進(jìn)行離子注入,從而形成漏極1010和源極1011。另外,在步驟208之前,還可進(jìn)一步包括淀積用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅 (圖未示出),且用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底1001表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的第二側(cè)壁層1008的表面,采用濕法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在半導(dǎo)體襯底1001表面的二氧化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的第二側(cè)壁層1008 表面的二氧化硅形成第三側(cè)壁層。則步驟208中形成的漏極1010和源極1011位于第一側(cè)壁層1006、第二側(cè)壁層 1008以及第三側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底1001上。至此,本流程結(jié)束。第二實(shí)施例圖16本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法的第二實(shí)施例的流程圖,如圖 16所示,該方法包括步驟21,在半導(dǎo)體襯底表面形成柵極結(jié)構(gòu)。步驟22,向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行輕摻雜漏LDD注入,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成輕摻雜漏極和輕摻雜源極。步驟23,依次淀積用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅,且所述用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和所述用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面,向二氧化硅和氮化硅注入氮離子,其中柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅所覆蓋的二氧化硅未被注入氮離子。步驟M,采用干法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和半導(dǎo)體襯底表面的氮化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅形成第二側(cè)壁層。
步驟25,采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅,形成第一側(cè)壁層。步驟26,向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入,在第一側(cè)壁層和第二側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成漏極和源極。至此,本流程結(jié)束。圖17 圖M為本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法的第二實(shí)施例的過(guò)程剖面示意圖,該方法主要包括步驟301,參見(jiàn)圖17,提供一半導(dǎo)體襯底1001,在半導(dǎo)體襯底1001表面生長(zhǎng)柵氧化層1002和淀積多晶硅1003,并利用光刻、刻蝕和離子注入等工藝形成柵極結(jié)構(gòu)。步驟302,參見(jiàn)圖18,進(jìn)行LDD注入,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底1001上形成輕摻雜漏極1004和輕摻雜源極1005。步驟303,參見(jiàn)圖19,在半導(dǎo)體襯底1001表面淀積二氧化硅1006。二氧化硅1006覆蓋在半導(dǎo)體襯底1001表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面。步驟304,參見(jiàn)圖20,在二氧化硅1006表面淀積氮化硅1007。氮化硅1007覆蓋在半導(dǎo)體襯底1001表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的二氧化硅1006的表面。上述步驟301至304與現(xiàn)有技術(shù)相同,此處不予贅述。步驟305,參見(jiàn)圖21,向半導(dǎo)體襯底1001表面的二氧化硅1006以及第氮化硅1007
注入氮離子。在本步驟中,向半導(dǎo)體襯底表面注入氮離子,但是由于能量和劑量選擇得比較適合,且靠近柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的預(yù)設(shè)第二側(cè)壁層具有比較大的厚度,所以柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅所覆蓋的(即預(yù)設(shè)第二側(cè)壁層下方)的二氧化硅沒(méi)有被摻雜氮離子。如圖21所示,其中實(shí)線圓圈所示區(qū)域被注入了氮離子,其具有較快的濕法刻蝕速率,而虛線圓圈所示區(qū)域沒(méi)有被注入氮離子,其具有較慢的濕法刻蝕速率。本實(shí)施例中氮離子的注入能量和劑量略大于步驟206中所涉及的氮離子的注入能量和劑量,這是因?yàn)樽⑷氲x子的目的是加快沒(méi)有被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅的刻蝕速率,因此本步驟中所注入的氮離子必須能夠穿過(guò)氮化硅而進(jìn)入二氧化硅的內(nèi)部。較佳地,氮離子注入的劑量為5 X IO14個(gè)原子/cm2至8 X IO15個(gè)原子/cm2,氮離子注入的能量為20000電子伏特(eV)至50000電子伏特(eV),離子束與垂直方向的夾角為-0. 5 度至0.5度。步驟306,參見(jiàn)圖22,采用干法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和半導(dǎo)體襯底1001表面的的氮化硅1007,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅1007形成第二側(cè)壁層 1008。干法刻蝕的方法與現(xiàn)有技術(shù)相同。需要說(shuō)明的是,即使晶片表面的氮化硅已經(jīng)被摻雜氮離子,但是對(duì)氮化硅進(jìn)行干法刻蝕的氣體和工藝條件與現(xiàn)有技術(shù)相同。步驟307,參見(jiàn)圖23,采用濕法刻蝕工藝刻蝕晶片表面未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅1006,形成第一側(cè)壁層1009。濕法刻蝕的方法與現(xiàn)有技術(shù)相同。
需要說(shuō)明的是,即使晶片表面的二氧化硅已經(jīng)被摻雜氮離子,但是對(duì)二氧化硅進(jìn)行濕法刻蝕的溶液和工藝條件與現(xiàn)有技術(shù)相同。步驟308,參見(jiàn)圖24,進(jìn)行離子注入,從而形成漏極1010和源極1011。另外,在步驟208之前,還可進(jìn)一步包括淀積用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅 (圖未示出),且用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底1001表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的第二側(cè)壁層1008的表面,采用濕法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在半導(dǎo)體襯底1001表面的二氧化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的第二側(cè)壁層1008 表面的二氧化硅形成第三側(cè)壁層。則步驟208中形成的漏極1010和源極1011位于第一側(cè)壁層1006、第二側(cè)壁層 1008以及第三側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底1001上。至此,本流程結(jié)束。在本發(fā)明所提供的一種半導(dǎo)體器件的制作方法中,當(dāng)采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅之前,向未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅注入氮離子,而被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅并未被注入氮離子,這樣,沒(méi)有被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅與被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅具有顯著的刻蝕速率的差異,當(dāng)沒(méi)有被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅刻蝕完畢后,被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅也基本沒(méi)有被刻蝕,避免了缺口的形成, 降低了半導(dǎo)體器件的功耗。以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制作方法,該方法包括 在半導(dǎo)體襯底表面形成柵極結(jié)構(gòu);向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行輕摻雜漏LDD注入,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成輕摻雜漏極和輕摻雜源極;依次淀積用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅,且所述用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和所述用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面,采用干法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和半導(dǎo)體襯底表面的氮化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅形成第二側(cè)壁層;向半導(dǎo)體襯底表面未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅以及第二側(cè)壁層注入氮離子; 采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅,形成第一側(cè)壁層; 向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入,在第一側(cè)壁層和第二側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成漏極和源極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述氮離子注入的劑量為3X IOw個(gè)原子 /cm2 至 4X IO15 個(gè)原子/cm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述氮離子注入的能量為2000電子伏特至30000電子伏特。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述氮離子注入時(shí)離子束與垂直方向的夾角為-0.5度至0.5度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入之前,該方法進(jìn)一步包括淀積用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅,且所述用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的第二側(cè)壁層的表面,采用濕法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面的二氧化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的第二側(cè)壁層表面的二氧化硅形成第三側(cè)壁層;所述漏極和源極形成于第一側(cè)壁層、第二側(cè)壁層以及第三側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上。
6.一種半導(dǎo)體器件的制作方法,該方法包括 在半導(dǎo)體襯底表面形成柵極結(jié)構(gòu);向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行輕摻雜漏LDD注入,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成輕摻雜漏極和輕摻雜源極;依次淀積用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅,且所述用于形成第一側(cè)壁層的二氧化硅和所述用于形成第二側(cè)壁層的氮化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面,向二氧化硅和氮化硅注入氮離子,其中柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅所覆蓋的二氧化硅未被注入氮離子;采用干法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和半導(dǎo)體襯底表面的氮化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)面的氮化硅形成第二側(cè)壁層;采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅,形成第一側(cè)壁層; 向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入,在第一側(cè)壁層和第二側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成漏極和源極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述氮離子注入的劑量為5X IOw個(gè)原子 /cm2 至 8X IO15 個(gè)原子/cm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,所述氮離子注入的能量為20000電子伏特至50000電子伏特。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述氮離子注入時(shí)離子束與垂直方向的夾角為-0.5度至0.5度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,向半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入之前,該方法進(jìn)一步包括淀積用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅,且所述用于形成第三側(cè)壁層的二氧化硅覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面、柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第二側(cè)壁層的表面,采用濕法刻蝕工藝刻蝕覆蓋在半導(dǎo)體襯底表面的二氧化硅,覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)上表面和柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第二側(cè)壁層表面的二氧化硅形成第三側(cè)壁層;所述漏極和源極形成于第一側(cè)壁層、第二側(cè)壁層以及第三側(cè)壁層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體器件的制作方法,采用濕法刻蝕工藝刻蝕未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅之前,向未被第二側(cè)壁層覆蓋的二氧化硅注入氮離子以提高所注入?yún)^(qū)域的濕法刻蝕速率。采用本發(fā)明所公開(kāi)的方法能夠避免缺口的形成,降低了半導(dǎo)體器件的功耗。
文檔編號(hào)H01L21/3115GK102376560SQ20101025378
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者劉佳磊, 陳勇 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司