[發明專利]一種半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 201310459968.6
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104517822B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 李勇
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司;中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,高偉

1.一種半導體器件的制造方法，包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底上形成有包括自下而上層疊的犧牲柵介電層和犧牲柵電極層的偽柵極結構；

在所述偽柵極結構的兩側形成側墻，并執行重摻雜離子注入，以在所述半導體襯底中形成重摻雜源/漏區；

去除所述側墻，并在所述半導體襯底上形成覆蓋所述偽柵極結構的應力材料層；

執行退火處理后，去除所述應力材料層；

在所述半導體襯底上形成覆蓋所述偽柵極結構的接觸孔蝕刻停止層，并在所述接觸孔蝕刻停止層上形成層間介電層；

執行化學機械研磨依次研磨所述層間介電層和所述接觸孔蝕刻停止層，直至露出所述偽柵極結構的頂部；

去除所述偽柵極結構，并在留下的溝槽內依次形成高k介電層和金屬柵極結構；

形成接觸孔，并在通過所述接觸孔露出的重摻雜源/漏區上形成自對準硅化物。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高k介電層的材料包括氧化鉿、氧化鉿硅、氮氧化鉿硅、氧化鑭、氧化鋯、氧化鋯硅、氧化鈦、氧化鉭、氧化鋇鍶鈦、氧化鋇鈦、氧化鍶鈦或氧化鋁。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述犧牲柵介電層的材料為氧化物，所述犧牲柵電極層的材料包括多晶硅或無定形碳。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述高k介電層的下方形成有界面層，所述界面層的構成材料包括硅氧化物。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述高k介電層和所述金屬柵極結構之間形成有覆蓋層，所述覆蓋層的構成材料包括氮化鈦或氮化鉭。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述偽柵極結構和所述側墻之間形成有偏移側墻，所述偏移側墻的構成材料為氧化物，所述側墻的構成材料為氮化硅。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在形成所述側墻之前，還包括實施低摻雜離子注入，以在所述半導體襯底中形成低摻雜源/漏區的步驟。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在實施所述低摻雜離子注入之前或者同時，還包括實施預非晶化注入的步驟。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述預非晶化注入的注入離子包括Ⅲ族和Ⅴ族離子。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在實施所述低摻雜離子注入之后，還包括執行袋狀區離子注入，以在所述半導體襯底中形成將低摻雜源/漏區包裹住的袋狀區。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用濕法蝕刻工藝去除所述側墻。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用共形沉積工藝形成所述應力材料層。

13.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用濕法蝕刻工藝去除所述應力材料層。

14.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用共形沉積工藝形成所述接觸孔蝕刻停止層。

15.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接觸孔蝕刻停止層的材料為氮化硅，所述層間介電層的材料為氧化硅。

16.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用干法蝕刻或濕法蝕刻工藝去除所述偽柵極結構。

17.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬柵極結構包括自下而上堆疊而成的功函數設定金屬層、阻擋層和金屬柵極材料層。

18.根據權利要求17所述的方法，其特征在于，所述功函數設定金屬層包括一層或多層金屬或金屬化合物，所述阻擋層的材料包括氮化鉭或氮化鈦。

19.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述接觸孔之前，還包括下述步驟：形成另一層間介電層，以覆蓋所述金屬柵極結構；研磨所述另一層間介電層，以使其表面平整。