[发明专利]一种防止酸槽清洗空洞形成的半导体器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造方法，尤其涉及一种防止酸槽清洗空洞形成的半导体器件及其制备方法。

背景技术

半导体制备工艺中，为了充分保护栅极，在栅极的外侧由里至外依次设有采用氧化物和氮化物间隔排列的错层侧壁，而最外层的侧壁往往采用氮化硅制成，从而在晶体管中起到电隔离栅极和杂质区(如源/漏区或轻掺杂区)的作用。如图1所示的半导体晶体管的栅极13，在所述栅极的外侧设有多层侧壁，其中最外层侧壁1’一般采用氮化硅制成，而在所述侧壁1’靠近栅极13内侧设有采用氧化物制成的侧壁2’。最外层的侧壁1’可有效保护栅极，避免栅极上方的掺杂区，如NiSi等金属硅化物对于栅极的渗透，从而影响晶体管性能。

在最外层侧壁1’以及采用氧化物制成的侧壁2’制备时，现在衬底以及栅极的上方自下而上依次覆盖一层氧化物和一层氮化物，并采用刻蚀工艺从而在栅极外侧形成侧壁2’和侧壁1’。然而我们发现采用上述工艺得到的侧壁2’和侧壁1’由于侧壁1’覆盖于所述栅极的金属氧化物介电材料层2’上方，其并未完全覆盖住所述金属氧化物介电材料层2’，在侧墙1’成型工艺过程中因为清洗工艺（一般采用酸槽清洗）很容易造成所述侧壁1’下方的氧化物损侧壁1’缺失，从而在侧墙1’下靠近源漏极的界面处形成一定深度的空洞10；而当向栅极上方沉积NiSi层时，含有镍和硅的基体发生反应形成硅化物时，空洞10下方也会形成NiSi层12’。而且因为镍在反应中有一定移动性，在比较极端的情况下，镍原子很容易钻入到浅沟道区11，从而造成源漏区的导通和器件的失效。

发明内容

本发明提供了一种防止酸槽清洗空洞形成的半导体器件及其制备方法，其克服了上述现有半导体制备工艺中，侧壁成型时，在酸槽清洗过程中，容易造成氧化物损失，从而在侧墙下靠近源漏极的界面处形成一定深度的空洞缺陷，从而避免在栅极上方沉积金属硅化物层后，金属离子易有空洞进入浅沟道区从而造成源漏区的导通和器件的失效的问题。

本发明一种防止酸槽清洗空洞形成的半导体器件方法通过以下技术方案实现其目的：

一种防止酸槽清洗空洞形成的半导体器件，其中，包括栅极和金属硅化物层；其中，所述栅极外侧由里至外依次覆盖有多层侧壁，而所述金属硅化物层覆盖于所述多层侧壁和所述栅极的上方；所述多层侧壁中最外层侧壁为氮硅化合物制成的扩散阻挡层，所述扩散阻挡层下端与栅极的源极或是漏极相连接，用于防止侧壁成型工艺过程中侧壁损失所导致的在侧壁的下方靠近源极或漏极侧所形成的空洞，进而防止空洞使得金属硅化物层中的金属离子有空洞扩散渗透至栅极的浅沟道中所导致的源极与漏极导通。

上述的半导体器件，其中，所述多层侧壁包括多层采用氧化物制成的氧化物侧壁和多层采用氮硅化合物制成的氮硅化合物侧壁；所述氮硅化合物侧壁和氧化物侧壁间隔排列，且靠近所述栅极的最内层侧壁为栅氧化层（所述栅氧化层为一种氧化物侧壁）。

上述的半导体器件，其中，所述栅极包括四层侧壁，由里至外依次为栅氧化层；第一氮化硅层；第二氧化物层和扩散阻挡层。

上述的方法，其中，所述金属硅化物层采用含镍的基体和硅的基体反应形成的镍硅化合物制成。

一种制备权利要求1所述的防止酸槽清洗空洞形成的半导体器件的制备方法，其中，所述半导体器件的制备包括以下步骤：

步骤一、在半导体衬底上建立栅极，并在所述栅极外侧形成多层侧壁，并完成源极与漏极离子注入；

步骤二、刻蚀移除栅极最外层的侧壁，并在覆盖有其余多层侧壁的栅极上方由下至上依次覆盖一层氮硅化合物保护层和另一层金属氧化物层； 

步骤三、采用刻蚀工艺完全去除覆盖所述氮硅化合物保护层上方的金属氧化物层，以及去除部分的氮硅化合物保护层，且剩余的氮硅化合物保护层在栅极的外侧形成一层扩散阻挡层，且所述扩散阻挡层与所述栅极的源极或漏极相连接其包裹住所述的多层侧壁；

步骤四、在所述栅极上方覆盖一层金属硅化物层，并完成半导体器件制备。

上述的方法，其中，在所述步骤1中，所述多层侧壁包括采用氧化物制成的氧化物侧壁和采用氮硅化合物制成的氮硅化合物侧壁；所述氮硅化合物侧壁和氧化物侧壁间隔排列，且靠近所述栅极的最内层侧壁为栅氧化层。

上述的方法，其中，在所述步骤1中，由里至外由里至外依次覆盖一层栅氧化层、第一氮化硅层、第二氧化物层和第二氮化硅层。

上述的方法，其中，所述金属硅化物层采用含镍的基体和硅的基体反应形成的镍硅化合物制成。

采用本发明的益处在于：