半導(dǎo)體器件及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種半導(dǎo)體器件及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體器件的尺寸不斷減小，溝道長度變得很短，源漏之間的電場強度較強，很容易形成大量具有破壞性的熱載流子。熱載流子會產(chǎn)生熱載流子效應(yīng)，對半導(dǎo)體器件的可靠性產(chǎn)生影響。
[0003]目前通常通過減小源漏極之間沿溝道方向的最大橫向電場強度來減小熱載流子效應(yīng)。例如，在亞微米MOSFET器件的制作過程中，在源漏極之間形成一個摻雜濃度較淺的淺摻雜漏區(qū)(LDD)，減緩源漏極之間的摻雜梯度，而緩變的摻雜梯度能夠降低源漏極之間沿溝道方向的最大橫向電場強度。但是，降低源漏極之間沿溝道方向的最大橫向電場的效果不明顯，從而不能很明顯地改善熱載流子效應(yīng)。
[0004]因此，有必要提出一種半導(dǎo)體器件及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法。該方法包括:a)提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有柵極結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)在所述柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)形成有淺摻雜區(qū)域；b)在所述半導(dǎo)體襯底和所述柵極結(jié)構(gòu)上形成側(cè)墻材料層，所述側(cè)墻材料層包括交替形成的氧化物層和氮化物層；c)對所述側(cè)墻材料層進(jìn)行干法刻蝕至露出所述側(cè)墻材料層中的最下面層；d)對露出的氧化物層或露出的氮化物層進(jìn)行濕法刻蝕，以在所述柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)形成側(cè)墻，其中剩余的氧化物層和剩余的氮化物層具有不同的寬度；以及e)對所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行源漏摻雜，以使所述側(cè)墻對應(yīng)的所述半導(dǎo)體襯底中具有摻雜梯度。
[0006]優(yōu)選地，所述氧化物層包括依次形成在所述半導(dǎo)體襯底上的第一氧化物層和第二氧化物層，所述氮化物層形成在所述第一氧化物層和所述第二氧化物層之間。
[0007]優(yōu)選地，所述d)步驟包括:對露出的第一氧化物層和第二氧化物層進(jìn)行濕法刻蝕。
[0008]優(yōu)選地，所述濕法刻蝕的刻蝕劑為氫氟酸。
[0009]優(yōu)選地，剩余的第一氧化物層的寬度大于剩余的第二氧化物層的寬度，且小于所述剩余的氮化物層的寬度。
[0010]優(yōu)選地，所述剩余的氮化物層與所述剩余的第一氧化物層的寬度差等于所述剩余的氮化物層與所述剩余的第二氧化物層的寬度差。
[0011]優(yōu)選地，所述氧化物層為氧化硅層，所述氮化物層為氮化硅層。
[0012]優(yōu)選地，所述干法刻蝕包括反應(yīng)離子刻蝕、離子束刻蝕和等離子刻蝕中的一種或多種。
[0013]優(yōu)選地，所述源漏摻雜為離子注入。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件采用上述任一種方法制備。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制作方法能夠在半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源漏區(qū)和淺摻雜漏區(qū)之間形成多個摻雜梯度，可以有效地減小熱載流子效應(yīng)，增強MOS器件可靠性，且制作工藝簡單，生產(chǎn)成本低。
[0016]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0017]以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)點和特征。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種半導(dǎo)體器件的制作方法的流程圖；以及
[0020]圖2A-2E是根據(jù)圖1中流程圖所示的方法制作半導(dǎo)體器件的各個步驟過程中形成的半導(dǎo)體器件的剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]接下來，將結(jié)合附圖更加完整地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的實施例。但是，本發(fā)明能夠以不同形式實施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0022]應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其他元件或?qū)?，或者可以存在居間的元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r，則不存在居間的元件或?qū)印?br>[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的半導(dǎo)體器件的制作方法的流程圖，圖2A-2E示出了根據(jù)圖1所示的方法制備半導(dǎo)體器件過程中形成的半導(dǎo)體器件的剖視圖。下面將結(jié)合圖1所示的流程圖以及圖2A-2E所示的半導(dǎo)體器件的剖視圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0024]步驟SllO:提供半導(dǎo)體襯底，該半導(dǎo)體襯底上形成有柵極結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體襯底內(nèi)在柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)形成有淺摻雜區(qū)域。
[0025]如圖2A所示，提供半導(dǎo)體襯底210。該半導(dǎo)體襯底210可以是硅、絕緣體上硅(SOI)、絕緣體上層疊硅(SS0I)、絕緣體上層疊鍺化硅(S-SiGeOI)、絕緣體上鍺化硅(SiGeOI)以及絕緣體上鍺(GeOI)中的至少一種。半導(dǎo)體襯底210中可以形成有用于隔離有源區(qū)的淺溝槽隔離(STI)等，淺溝槽隔離可以由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氟摻雜玻璃和/或其他現(xiàn)有的低介電材料形成。當(dāng)然，半導(dǎo)體襯底210中還可以形成有摻雜阱等等。為了圖示簡潔，在這里僅用方框來表示。
[0026]半導(dǎo)體襯底210上形成有柵極結(jié)構(gòu)220。柵極結(jié)構(gòu)220包括柵極介電層221以及位于柵極介電層上的柵極材料層222。
[0027]柵極介電層221的材料可以包括傳統(tǒng)的介電材料諸如硅的氧化物(例如S12)、氮化物(例如Si3N4)和氮氧化物(例如S1N、S1N2)ο其中氧化硅材質(zhì)的柵極介電層可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的氧化工藝?yán)鐮t管氧化、快速熱退火氧化(RT0)、原位水蒸氣氧化(ISSG)等形成。氮化硅材質(zhì)的柵極介電材料層則可以通過氮化工藝?yán)绺邷貭t管氮化、快速熱退火氮化或等離子體氮化等形成。而對氧化硅進(jìn)一步執(zhí)行氮化工藝則可形成氮氧化硅材質(zhì)的柵極介電層。此外，柵極介電層221的材料也可以為氧化鉿、氧化鉿硅、氮氧化鉿硅、氧化鑭、氧化錯、氧化錯娃、氧化鈦、氧化鉭、氧化鋇銀鈦、氧化鋇鈦、氧化銀鈦等。其可以采用任何適合的形成工藝形成。例如化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)等。
[0028]柵極材料層222的材料可以是金屬、金屬合金、金屬氮化物和金屬娃化物,及其層壓制件和其復(fù)合物。柵極材料層222的材料也可以包括摻雜的多晶硅和多晶硅-鍺合金材料(即，具有從每立方厘米大約IXlO18到大約IXlO22個摻雜原子的摻雜濃度)以及多晶硅金屬娃化物(polycide)材料(摻雜的多晶娃/金屬娃化物疊層材料)。柵極材料層可以通過化學(xué)氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積(PVD)及其他合適的方式形成。
[0029]半導(dǎo)體襯底210內(nèi)在柵極結(jié)構(gòu)220的兩側(cè)形成有淺摻雜區(qū)域230。淺摻雜區(qū)域230可以為N型摻雜也可以為P型摻雜，摻雜的元素可以為P、As、B等。淺摻雜漏區(qū)230可以采用離子注入或預(yù)擴(kuò)散的方式形成。其摻雜濃度可以根據(jù)實際情況確定。
[0030]S120:在半導(dǎo)體襯底和柵極結(jié)構(gòu)上形成側(cè)墻材料層，側(cè)墻材料層包括交替形成的氧化物層和氮化物層。
[0031]如圖2B所示，在半導(dǎo)體襯底210和柵極結(jié)構(gòu)220上形成側(cè)墻材料層。側(cè)墻材料層包括交替形成的氧化物層241和氮化物層242。氧化物層241可以是例如氧化硅層，氮化物層242可以是例如氮化硅層。在根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，氧化物層241包括兩層，即第一氧化物層241A和第二氧化物層241B，氮化物層242包括一層。其中，第一氧化物層241A和第二氧化物層241B依次形成在半導(dǎo)體襯底210上，氮化物層242形成在第一氧化物層241A和第二氧化物層241B之間。需要說明的是，本發(fā)明無欲對氧化物層241和氮化物層242的數(shù)量進(jìn)行限制。例如，在根據(jù)本發(fā)明未示出的其他實施例中，氧化物層和氮化物層可以均只包括一層，其可以是氮化物層形成在氧化物層上面，也可以是氧化物層形成在氮化物層上面。在根據(jù)本發(fā)明未示出的其他實施例中，氧化物層包括第一氧化物層和第二氧化物層，氮化物層也可以包括第一氮化物層和第二氮化物層。它們在半導(dǎo)體襯底上的排布方式依次為第一氧化物層、第一氮化物層、第二氧化物層以及第二氮化物層。
[0032]側(cè)墻材料層可以用本領(lǐng)域已知的化學(xué)氣相沉積法(CVD)、物理氣相沉積法(PVD)、原子層沉積法(ALD)等方法形成，為了簡潔，不再贅述。
[0033]S130:對側(cè)墻材料層進(jìn)行干法刻蝕至露出側(cè)墻材料層中的最下面層。
[0034]如圖2C所示，對圖2B中形成的側(cè)墻材料層進(jìn)行干法刻蝕至露出側(cè)墻材料層中的最下面層。例如，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，側(cè)墻材料層包括依次形成的第一氧化物層241A、氮化物層242以及第二氧化物層241B。對側(cè)墻材料層的干法刻蝕可以在露出側(cè)墻材料層中的最下面層，即第一氧化物層241A處停止。此時，位于第一氧化物層241A上的