[發(fā)明專利]間隙壁去除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310066832.9
• 申請(qǐng)日: 2013-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN104022030B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓秋華;張翼英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/311
• 分類號(hào): H01L21/311
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時(shí)云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種間隙壁去除方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的技術(shù)中，會(huì)將應(yīng)力（stress）引入到金屬氧化物晶體管（MOS transistor）的溝道區(qū)域內(nèi)，以增加載流子遷移率（carriermobility），進(jìn)而提高金屬氧化物晶體管的性能。一般而言，對(duì)于NMOS晶體管而言，希望在源極至漏極方向的溝道區(qū)域產(chǎn)生張應(yīng)力（tensilestress）；而對(duì)于PMOS晶體管而言，希望在源極至漏極方向的溝道區(qū)域產(chǎn)生壓應(yīng)力（compressivestress）。

以PMOS晶體管為例，為了在其溝道區(qū)域產(chǎn)生壓應(yīng)力，需要在PMOS晶體管的源極和漏極區(qū)域形成外延層，所述外延層通常是鍺硅（SiGe），由于鍺硅比硅具有更大的晶格常數(shù)，因此其膜層內(nèi)部具有壓縮應(yīng)力，該壓縮壓力會(huì)被轉(zhuǎn)移到水平方向上，以在該P(yáng)MOS晶體管的溝道內(nèi)產(chǎn)生出壓應(yīng)力，進(jìn)而提高空穴的遷移率。

一般的，形成鍺硅層并進(jìn)行完離子注入形成源/漏極后，需要移除間隙壁，以提高應(yīng)力對(duì)溝道的作用，并降低層間介電層（ILD）的填充難度，為后續(xù)的金屬插塞及互連線等制造工藝留出更多的空間。在間隙壁移除工藝通常采用磷酸（H3PO4）溶液，這是因?yàn)榱姿崛芤簩?duì)于SiN和氧化硅具有較高的刻蝕選擇比。然而，在形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)（STI）的過程中由于使用了氫氟酸等溶液，實(shí)際形成的STI表面略低于半導(dǎo)體襯底的表面，導(dǎo)致STI/SiGe界面處的SiGe部分暴露產(chǎn)生弱點(diǎn)（weakpoint），使得磷酸溶液損傷STI/SiGe界面處的SiGe（如圖1中虛線圈所示），影響器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種間隙壁去除方法，防止磷酸溶液損傷STI/SiGe界面處的SiGe。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種間隙壁去除方法，包括：

提供一半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有柵極結(jié)構(gòu)以及位于所述柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁的間隙壁，所述半導(dǎo)體襯底中形成有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)以及鍺硅層；

在所述鍺硅層上形成金屬硅化物層；

在所述半導(dǎo)體襯底上形成DUO材料層并進(jìn)行回刻蝕形成刻蝕阻擋層，所述刻蝕阻擋層覆蓋所述隔離結(jié)構(gòu)和金屬硅化物層；

利用磷酸溶液去除所述間隙壁；

去除所述刻蝕阻擋層。

進(jìn)一步的，采用旋涂工藝形成所述DUO材料層。

進(jìn)一步的，采用旋涂工藝形成所述DUO材料層后，對(duì)所述DUO材料層進(jìn)行烘烤。

進(jìn)一步的，所述DUO材料層的厚度為

進(jìn)一步的，采用濕法的方式進(jìn)行回刻蝕形成刻蝕阻擋層。

進(jìn)一步的，采用CLK888溶液回刻蝕形成刻蝕阻擋層。

進(jìn)一步的，所述刻蝕阻擋層的厚度為3～20nm。

進(jìn)一步的，采用濕法的方式去除所述刻蝕阻擋層。

進(jìn)一步的，采用CLK888溶液去除所述刻蝕阻擋層。

進(jìn)一步的，所述金屬硅化物層是NiSi或TiSi。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在半導(dǎo)體襯底上形成DUO材料層并進(jìn)行回刻蝕形成刻蝕阻擋層，所述刻蝕阻擋層覆蓋淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)（STI）和金屬硅化物層，由于所述刻蝕阻擋層的遮擋，利用磷酸溶液去除所述間隙壁的過程中，磷酸溶液不會(huì)對(duì)STI/SiGe界面處的SiGe造成損傷，有利于提高器件的性能。

附圖說明

圖1是磷酸溶液損傷STI/SiGe界面處的SiGe的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法的流程示意圖；

圖3A是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法形成金屬硅化物層之前的俯視圖；

圖3B是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法形成金屬硅化物層之前沿AA’向的剖面示意圖；

圖3C是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法形成金屬硅化物層之前沿BB’向的剖面示意圖；

圖4A是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法形成金屬硅化物層之后沿AA’向的剖面示意圖；

圖4B是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法形成金屬硅化物層之后沿BB’向的剖面示意圖；

圖5A是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法形成刻蝕阻擋層之后沿AA’向的剖面示意圖；

圖5B是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法形成刻蝕阻擋層之后沿BB’向的剖面示意圖；

圖6A是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法去除間隙壁之后沿AA’向的剖面示意圖；

圖6B是本發(fā)明實(shí)施例的間隙壁去除方法去除間隙壁之后沿BB’向的剖面示意圖；