半导体结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体结构及其制作方法，所述制作方法包括：在一基底上形成一含氮化合物层；对含氮化合物层进行一热处理工艺；形成一光阻图案层，光阻图案层至少露出部分含氮化合物层。本发明专利技术通过在形成一光阻图案层之前，对含氮化合物层进行一热处理工艺，热处理工艺可以破坏含氮化合物层表面的氮键的活性，使得在光阻图案层形成期间，含氮化合物层的表面不会出现氮键与空气或者清洗工艺中的氢键发生反应，从而可以防止产生残胶。这样，通过所述制作方法制成的半导体结构的CD稳定，具有良好的产品品质和性能。

Semiconductor structure and manufacturing method thereof

The invention discloses a semiconductor structure and a manufacturing method thereof, which comprises: forming a nitrogenous compound layer on a substrate; heat treating a nitrogenous compound layer; forming a photoresistive pattern layer; and exposing at least a part of the nitrogenous compound layer. By heat treatment of the nitrogen-containing compound layer before forming a photoresistive pattern layer, the heat treatment process can destroy the activity of the nitrogen bond on the surface of the nitrogen-containing compound layer, so that during the formation of the photoresistive pattern layer, the nitrogen bond on the surface of the nitrogen-containing compound layer will not appear with air or hydrogen bonding in the cleaning process. The reaction can prevent the production of residual glue. In this way, the semiconductor structure CD made by the fabrication method is stable and has good product quality and performance.

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制作方法
本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体结构及其制作方法。
技术介绍
在半导体制造领域中，光刻工艺是半导体结构的制作方法中极为关键的步骤，其能否将相应的图案精确地移到半导体基底上，是决定半导体结构性能和品质的主要因素之一。通常，光刻工艺包括：涂胶、曝光、显影和去胶等几个主要步骤。如今，随着半导体结构尺寸持续缩小化的发展，光刻工艺将面临更严峻的挑战，其对于半导体结构的性能、品质及优良率具有关键性的影响。然而，在光刻工艺中，常常会出现光刻胶残留的现象，残留的光刻胶会影响到半导体结构的特征尺寸(CriticalDimension，简称CD)。例如：在静态随机存储单元(SRAMCell)的轻掺杂漏极(LightlyDopedDrain，LDD)的光刻工艺中，会出现N-H键反应形成残胶(Scum)，其中，N键来自于多晶硅侧壁的氮化硅侧墙，H键则来自空气或者清洗工艺，并且残胶会随着时间的延长而挥发减少，造成LDD的特征尺寸(CD)不稳定，从而影响SRAM的品质和性能。因此，有必要提供一种半导体结构及其制作方法，防止产生残胶以稳定半导体结构的特征尺寸，提高半导体结构的品质和性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种半导体结构及其制作方法，防止产生残胶以稳定半导体结构的特征尺寸，提高半导体结构的品质和性能。为解决上述技术问题及相关问题，本专利技术提供的半导体结构的制作方法包括：在一基底上形成一含氮化合物层；对所述含氮化合物层进行一热处理工艺；形成一光阻图案层，所述光阻图案层至少露出部分所述氮类化合物层。可选的，在所述的半导体结构的制作方法中，所述含氮化合物层为氮化硅层或者氮氧化硅层。可选的，在所述的半导体结构的制作方法中，所述热处理工艺为尖峰热处理工艺。进一步的，在所述的半导体结构的制作方法中，所述尖峰热处理工艺的温度范围在800℃至1000℃之间。可选的，在所述的半导体结构的制作方法中，所述尖峰热处理工艺的温度为950℃。进一步的，在所述的半导体结构的制作方法中，所述热处理工艺的环境为非活泼气体环境。可选的，在所述的半导体结构的制作方法中，所述热处理工艺的环境为氮气环境。可选的，在一基底上形成一含氮化合物层的步骤包括：提供一基底；在所述基底上形成一栅极结构，所述栅极结构覆盖部分所述基底；在所述栅极结构的两侧壁形成一侧墙，所述侧墙为所述含氮化合物层。可选的，形成一光阻图案层，所述光阻图案层至少露出部分所述含氮化合物层的步骤包括：涂覆一光阻层，所述光阻层覆盖露出的所述基底、所述栅极结构以及所述侧墙；对所述光阻层进行曝光、显影，形成所述光阻图案层，所述光阻图案层露出所述栅极结构、所述侧墙以及所述侧墙外侧的部分基底。可选的，所述半导体结构的制作方法在形成所述光阻图案层之后进行一离子注入工艺，在所述侧墙外侧的部分基底中形成掺杂区。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种由上述制作方法制成的半导体结构。可选的，所述半导体结构还包括：一位于所述基底之上的栅极结构，所述栅极结构覆盖部分所述基底；一侧墙，所述侧墙位于所述栅极结构的两侧壁，且所述侧墙的材料为含氮类化合物。可选的，所述半导体结构还包括掺杂区，所述掺杂区位于所述侧墙外侧的基底中。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过在形成一光阻图案层之前，对所述含氮化合物层进行一热处理工艺，所述热处理工艺可以破坏所述含氮化合物层表面的氮键的活性，使得在所述光阻图案层形成期间，所述含氮化合物层的表面不会出现氮键与空气或者清洗工艺中的氢键发生反应，从而可以防止产生残胶。这样，通过上述制作方法制成的半导体结构的CD稳定，具有良好的产品品质和性能。进一步的，所述热处理工艺为尖峰热处理工艺，因尖峰热处理工艺(Spikeannealprocessing)是快速加热到设定温度，进行短时间快速热处理的方法，整个工艺周期短，且破坏所述含氮化合物层表面的氮键的活性效果佳，可以有效的防止后续产生残胶，进一步有利于稳定半导体结构的特征尺寸，提高半导体结构的品质和性能。附图说明图1至图5为一种半导体结构的制作方法中各步骤对应的结构示意图；图6为本专利技术实施例中所述半导体结构的制作方法的流程图；图7至图12为本专利技术实施例中所述半导体结构的制作方法中各步骤对应的结构示意图。具体实施方式请参阅图1至图5，示意出了一种半导体结构的制作方法中各步骤对应的结构示意图，所述半导体结构的制作方法为：提供一第一基底10，在所述第一基底10中定义有第一隔离结构100和有源区(图中示意图省略)；在所述第一基底10上形成一第一栅极结构12，所述第一栅极结构12覆盖部分所述第一基底10，通常，在所述第一基底10和所述第一栅极结构12之间还包括一第一介质层11，所述第一介质层11可以为遂穿氧化物层或者为高-K绝缘层和金属层的混合层，所述第一栅极结构12的材料可以为多晶硅；在所述第一栅极结构12的两侧壁形成一第一侧墙13，所述第一侧墙13的材料为氮化硅，如图1所示。接着，涂覆一第一光阻层14，所述第一光阻层14覆盖露出的第一基底10、所述第一栅极结构12以及第一侧墙13，如图2所示；对所述第一光阻层14进行曝光、显影，形成第一光阻图案层14′，所述第一光阻图案层14′露出所述第一栅极结构12、所述第一侧墙13以及所述第一侧墙13外侧的部分基底10。因为所述第一侧墙13的材料为氮化硅，则在上述第一光阻图案层14′的形成过程中，所述第一侧墙13中的氮键会与空气或者清洗工艺中的氢键发生反应形成残胶15(Scum)，所述残胶15附着在所述第一侧墙13上，如图3所示。然后，对上述结构进行第一离子注入工艺A，如图4所示，于是，在露出的所述基底10中就会形成第一掺杂区16(所述第一掺杂区16可以为轻掺杂漏极LDD)，所述第一掺杂区16的特征尺寸D1，如图5所示，在显微镜下观察上述结构，在所述第一侧墙13的附近会发现大量的小黑点(即残胶15)，严重影响产品的品质。进一步的，专利技术人研究发现，因为在上述制作方法中有残胶15的存在，使得实际得到的第一掺杂区16的特征尺寸D1要小于理论设计的特征尺寸；而且，残胶15会随着时间的延长而挥发减少，导致第一掺杂区16的特征尺寸D1极不稳定，所以，所述第一离子注入工艺A的工艺参数难以精确控制，如所述第一离子注入工艺A的实际掺杂浓度需要反复实验调整，通常，所述实际掺杂浓度要高于理论设计的掺杂浓度，才能符合半导体结构的性能要求，导致半导体结构的性能不稳定。目前，针对上述问题所采用的解决方式有：第一种方式就是严格控制上述第一光阻图案层14′的形成过程的各个工艺参数，但是该方式只能减轻却不能完全克服上述问题；第二种方式是采用氧化硅材料作为第一侧墙的以防止残胶15的产生，虽然该方式可以防止残胶15的产生，但是因氧化硅与氮化硅的物理和化学特性不同，相比之下，采用氮化硅作为第一侧墙形成的半导体结构的性能优于采用氧化硅作为第一侧墙形成的半导体结构的性能。因此，基于上述发现和一系列实验研究，本专利技术提供一种半导体结构的制作方法，如图6所示，所述制作方法包括：步骤S1、在一基底上形成一含氮化合物层；步骤S2、对所述含氮化合物层进行一热处理工艺；步骤S3、形成一光阻图案层，所述光阻图案层至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括：在一基底上形成一含氮化合物层；对所述含氮化合物层进行一热处理工艺；形成一光阻图案层，所述光阻图案层至少露出部分所述含氮化合物层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括：在一基底上形成一含氮化合物层；对所述含氮化合物层进行一热处理工艺；形成一光阻图案层，所述光阻图案层至少露出部分所述含氮化合物层。2.如权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述含氮化合物层为氮化硅层或者氮氧化硅层。3.如权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述热处理工艺为尖峰热处理工艺。4.如权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述尖峰热处理工艺的温度范围在800℃至1000℃之间。5.如权利要求4所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述尖峰热处理工艺的温度为950℃。6.如权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述热处理工艺的环境为非活泼气体环境。7.如权利要求6所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述热处理工艺的环境为氮气环境。8.如权利要求1至7任意一项所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在一基底上形成一含氮化合物层的步骤包括：提供一基底；在所述基底上形成一栅极结构，所述栅极结构覆盖部分所述基底；...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡扬，汪军，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31