[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210246830.3
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN103545213A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 秦長亮;殷華湘
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/08;H01L29/78
• 代理公司: 北京藍智輝煌知識產權代理事務所(普通合伙) 11345
• 代理人: 陳紅

1.一種半導體器件制造方法，用于制造具有外延LDD和Halo區域的晶體管，其特征在于包括如下步驟：

提供半導體襯底，在該半導體襯底上形成STI結構，并進行阱區注入；

形成柵極絕緣層、柵極，定義柵極圖形；

形成柵極間隙壁，其覆蓋在所述柵極的頂部以及所述柵極和所述柵極絕緣層的側壁上；

形成源漏區域凹槽；

在所述源漏區域凹槽內外延Halo材料層，所述Halo材料層具有第一摻雜元素；

外延源漏區域，其向晶體管溝道區域提供應力，所述源漏區域具有第二摻雜元素，且第二摻雜元素的類型與第一摻雜元素的類型相反；

各向同性刻蝕所述源漏區域，去除部分所述源漏區域材料，同時，去除位于所述柵極間隙壁正下方的部分Halo材料層并向晶體管溝道區域延伸一定的距離，剩余的Halo材料層形成了晶體管的Halo區域；

外延LDD材料層，形成晶體管的LDD區域；

形成源漏接觸。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述Halo區域的厚度為1nm到100nm，優選為1nm到10nm。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對于PMOS，所述Halo區域的材料為硅或硅鍺，第一摻雜元素為N型摻雜元素，優選為磷；對于NMOS，所述Halo區域的材料為硅或硅碳，第一摻雜元素為N型摻雜元素，優選為硼。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述Halo區域的摻雜濃度為1e13-1e21cm^-3，優選為1e13-1e15cm^-3。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述LDD材料層的摻雜劑量小于所述源漏區域的摻雜劑量。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述LDD區域的摻雜濃度為1e13-1e15cm^-3，所述源漏區域的摻雜濃度為1e15-1e20cm^-3。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對于PMOS，所述LDD區域的材料為硅或硅鍺，摻雜元素為P型摻雜元素，優選為硼；對于NMOS，所述LDD區域的材料為硅或硅碳，摻雜元素為N型摻雜元素，優選為磷。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，形成晶體管的LDD區域具體包括：在外延LDD材料層之后，自對準各向異性刻蝕暴露出的LDD材料層，僅使得位于所述柵極間隙壁正下方的源漏區域凹槽內的部分LDD材料層保留，從而形成晶體管的LDD區域，之后，再次外延源漏區域的材料，以彌補所述源漏區域在刻蝕中的損失。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，形成晶體管的LDD區域具體包括：在外延LDD材料層之后，不進行自對準各向異性刻蝕，之后，再次外延源漏區域的材料以抬升源漏區域。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在形成柵極絕緣層、柵極的步驟中，所述柵極的材料為多晶硅，并且，采用后柵工藝，即，在形成所述金屬硅化物之后，去除多晶硅材料的所述柵極，形成柵極空洞，在該柵極空洞中填充金屬，從而形成金屬柵極。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在形成柵極絕緣層、柵極的步驟中，采用先柵工藝，即，所述柵極的材料為金屬。

12.根據權利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述半導體器件制造方法適用于高k/金屬柵先柵或后柵集成工藝。