[發明專利]半導體器件的制作方法

有效

• 申請號: 201110335299.2
• 申請日: 2011-10-29
• 公開（公告）號: CN103094108A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 鮑宇;平延磊
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種半導體器件的制作方法，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底中形成柵極結構，并在所述柵極結構兩側的半導體襯底中形成源極和漏極；

在所述半導體襯底和柵極結構上依次形成第一應力層和氧化層；

進行化學機械研磨，直至暴露所述柵極結構；

去除所述氧化層；

在所述柵極結構和第一應力層上形成第二應力層，所述第二應力層的材質為高密度氮化硅；

進行熱退火工藝；

去除所述第一應力層和第二應力層。

2.如權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述第二應力層的利用化學氣相沉積法形成，反應物包括硅烷、氨氣、氫氣和氬氣，所述硅烷、氨氣、氫氣和氬氣的流量分別為50～300sccm、100～1000sccm、1000～5000sccm、1000～5000sccm，反應溫度為400～600℃，反應壓力為1～10Torr，高頻射頻功率為50～300W，低頻射頻功率為10～100W。

3.如權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述第二應力層的厚度為100～300埃。

4.如權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述第二應力層的楊氏模量大于150GPa。

5.如權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述第一應力層的材質為氮化硅。

6.如權利要求5所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述第一應力層采用化學氣相沉積法形成，其中反應物包括硅烷、氨氣和氮氣，所述硅烷、氨氣和氮氣的流量分別為50～300sccm、500～500sccm、500～200000sccm，反應溫度為350～500℃，反應壓力為1～10Torr，高頻射頻功率為50～300W。

7.如權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述第一應力層的厚度為100～300埃。

8.如權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述第一應力層為拉應力層。

9.如權利要求8所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，在形成第一應力層時，所述第一應力層的拉應力為0～1200MPa，在進行熱退火工藝的步驟之后，所述第一應力層的拉應力為500～1700MPa。

10.如權利要求1至9中任意一項所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，在形成柵極結構的步驟與形成第一應力層的步驟之間，還包括在所述半導體襯底和柵極上形成緩沖層。

11.如權利要求10所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述緩沖層的厚度為50～150埃。

12.如權利要求10所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述緩沖層的材質為氧化層或氮氧化層，采用化學氣相沉積法形成。

13.如權利要求1至9中任意一項所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述氧化層的厚度大于所述柵極結構的高度。

14.如權利要求1至9中任意一項所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述熱退火工藝步驟包括尖峰退火步驟和激光退火；在所述尖峰退火步驟中，退火溫度為800～1200℃，退火時間為0.5～5秒；在所述激光退火步驟中，退火溫度為1000～1400℃，退火時間為0.1～2秒。