[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种形成位于栅极结构两侧的侧墙的方法以及采用该方法制造的半导体器件。

背景技术

在半导体制造工艺中，在半导体衬底上形成栅极结构之后，需要在栅极结构的两侧形成多个侧墙。如图1所示，在半导体衬底100上形成栅极结构101（作为示例，栅极结构101包括自下而上层叠的栅极介电层101a、栅极材料层101b和栅极硬掩蔽层101c）之后，在栅极结构101两侧的半导体衬底100中形成LDD（轻掺杂漏极）区之前，需要在栅极结构101的两侧形成偏移侧墙（offset spacer）102，偏移侧墙102的构成材料为氮化硅。在后续实施各项工艺之前，偏移侧墙102均不被去除，其可以作为高k-金属栅极结构两侧的侧壁结构。在半导体衬底100的PMOS区的将要形成源/漏区的部分形成用于填充嵌入式锗硅层的凹槽、在半导体衬底100的NMOS区的将要形成源/漏区的部分形成用于填充嵌入式碳硅层的凹槽以及实施源/漏区注入以在栅极结构101两侧的半导体衬底100中形成源/漏区之前，均需要形成主侧墙（main spacer），所述主侧墙由第一侧墙103和第二侧墙104构成，其中，第一侧墙103位于偏移侧墙102和第二侧墙104之间，第二侧墙104的构成材料为氮化硅，第一侧墙103的构成材料为氧化物，其作用在于后续在半导体衬底100上沉积层间介电层之前去除第二侧墙104时保护偏移侧墙102不受湿法蚀刻腐蚀液的损伤。由此可见，形成第一侧墙103所需实施的工艺增大了工艺的复杂度，进而造成工艺成本的增加。

因此，需要提出一种方法，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种半导体器件的制造方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有栅极结构；在所述栅极结构的两侧依次形成紧靠所述栅极结构的偏移侧墙和紧靠所述偏移侧墙的主侧墙，其中，所述偏移侧墙的构成材料满足以下条件：后续实施湿法蚀刻去除所述主侧墙时采用的热磷酸对所述主侧墙的构成材料和所述偏移侧墙的构成材料的蚀刻选择比大于20。

进一步，所述偏移侧墙的构成材料为SiOCN，所述主侧墙的构成材料为氮化硅。

进一步，形成所述偏移侧墙之后且形成紧靠所述偏移侧墙的主侧墙之前，实施轻掺杂离子注入并退火，以在所述偏移侧墙两侧的半导体衬底中形成LDD区。

进一步，形成所述LDD区之后，实施袋状区离子注入并退火，以在所述偏移侧墙两侧的半导体衬底中形成袋状区。

进一步，所述栅极结构包括自下而上依次层叠的栅极介电层、栅极材料层和栅极硬掩蔽层。

本发明还提供一种半导体器件，包括：半导体衬底；形成在所述半导体衬底上的栅极结构；位于所述栅极结构的两侧且紧靠所述栅极结构的偏移侧墙，其中，所述偏移侧墙的构成材料满足以下条件：后续实施湿法蚀刻去除紧靠所述偏移侧墙的主侧墙时采用的热磷酸对所述主侧墙的构成材料和所述偏移侧墙的构成材料的蚀刻选择比大于20。

进一步，所述偏移侧墙的构成材料为SiOCN，所述主侧墙的构成材料为氮化硅。

进一步，所述栅极结构包括自下而上依次层叠的栅极介电层、栅极材料层和栅极硬掩蔽层。

根据本发明，不需要在所述主侧墙和所述偏移侧墙之间形成额外的由氧化物构成的侧墙，从而降低工艺复杂度和工艺成本。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为根据现有技术在栅极结构的两侧形成多个侧墙之后的器件的示意性剖面图；

图2为根据本发明示例性实施例的方法在栅极结构的两侧形成多个侧墙之后的器件的示意性剖面图；

图3为根据本发明示例性实施例的方法依次实施的步骤的流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的形成位于栅极结构两侧的侧墙的方法以及采用该方法制造的半导体器件。显然，本发明的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。