一种半导体器件的制造方法及半导体器件技术

本发明专利技术提供一种半导体器件的制造方法及半导体器件，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极堆叠结构；对所述半导体衬底中临近所述栅极堆叠结构的区域进行离子注入并实施第一退火工艺，以形成轻掺杂漏离子注入区；在所述栅极堆叠结构和所述半导体衬底表面沉积第一氮化物层；在所述第一氮化物层表面形成氧化层。采用本发明专利技术的方法，在沉积的第一氮化物层表面形成氧化层，氧化层中的部分氧原子会扩散到第一氮化物层中，代替第一氮化物层中的氢键，从而抑制轻掺杂漏离子注入区的杂质离子的扩散，改善掺杂剂量的损失，进而提高载流子迁移率，降低电阻，改善短沟道效应，提高半导体器件良率和性能。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件的制造方法及半导体器件
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种半导体器件的制造方法及半导体器件。
技术介绍
随着半导体器件集成度的持续增加以及与这些器件相关的临界尺寸的持续减小，特别是进行到28nm及其以下技术节点，半导体器件由于极短沟道而凸显了各种不利的物理效应，特别是短沟道效应(ShortChannelEffect，SCE)，使得器件性能和可靠性退化，限制了特征尺寸的进一步缩小。目前，主要是通过应力层(Stress)工艺、预非晶化注入工艺等工艺，对轻掺杂工艺(LightlyDopedDrain，LDD)进行优化，以提高载流子迁移率和工作电流，改善器件的短沟道效应，从而提高器件的性能。然而在现有技术中，存在注入的杂质离子的掺杂剂量损失的问题，即检测到的掺杂剂量明显小于理论掺杂剂量，这会导致激活的杂质离子减少，降低载流子的迁移率，进而使电阻升高，进一步带来驱动电流降低和阈值电压升高的问题，短沟道效应不能得到有效抑制，进而导致半导体器件性能的降低。本专利技术的目的在于提供一种半导体器件的制造方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。针对现有技术的不足，本专利技术提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极堆叠结构；对所述半导体衬底中临近所述栅极堆叠结构的区域进行离子注入并实施第一退火工艺，以形成轻掺杂漏离子注入区；在所述栅极堆叠结构和所述半导体衬底表面沉积第一氮化物层；在所述第一氮化物层表面形成氧化层。所述氧化层包括氮氧化硅。进一步，所述氧化层的形成工艺包括沉积工艺。进一步，在所述形成氧化层的步骤之后，所述方法还包括实施第二退火工艺的步骤。进一步，所述第二退火工艺包括快速热氧化工艺。进一步，所述第一氮化物层包括氮化硅。进一步，在所述实施第二退火工艺的步骤后，所述方法还包括在所述氧化层表面沉积第二氮化物层的步骤。进一步，所述第二氮化物层包括氮化硅。进一步，在所述沉积第一氮化物层的步骤后，在所述形成氧化层的步骤前，所述方法还包括在所述第一氮化物层表面注入离子的步骤。进一步，向所述第一氮化物层表面注入的离子包括氟或碳。进一步，在所述形成氧化层的步骤之后，所述方法还包括在所述半导体衬底两侧要形成源漏区的区域，刻蚀所述第一氮化物层和氧化层，以露出所述半导体衬底表面的步骤。进一步，在所述刻蚀第一氮化物层和氧化层的步骤之后，所述方法还包括在所述半导体衬底两侧要形成源漏区的区域进行刻蚀，以在所述半导体衬底中形成沟槽，然后在沟槽中形成源极和漏极的步骤。本专利技术还提供一种半导体器件，包括：半导体衬底；在所述半导体衬底上形成的栅极堆叠结构；在所述半导体衬底中临近所述栅极堆叠结构的区域形成的轻掺杂漏离子注入区；在所述栅极堆叠结构和所述半导体衬底表面形成的第一氮化物层；在所述第一氮化物层表面形成的氧化层。进一步，所述氧化层包括氮氧化硅。进一步，所述第一氮化物层包括氮化硅。进一步，所述半导体器件还包括在所述氧化层表面形成的第二氮化物层。进一步，所述第二氮化物层包括氮化硅。综上所述，根据本专利技术的方法，在沉积的第一氮化物层表面形成氧化层，氧化层中的部分氧原子会扩散到第一氮化物层中，代替第一氮化物层中的氢键，从而抑制轻掺杂漏离子注入区的杂质离子的扩散，改善掺杂剂量的损失，进而提高载流子迁移率，降低电阻，改善短沟道效应，提高半导体器件良率和性能。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1为本专利技术实施例一的半导体器件的主要工艺流程示意图；图2A-2G为根据本专利技术的实施例一的方法依次实施的步骤分别获得的半导体器件的示意性剖面图。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专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术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，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本专利技术提出的半导体器件的制造方法。显然，本专利技术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。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。根据现有技术的方法，在半导体衬底中形成轻掺杂漏离子注入区后，在半导体衬底表面沉积氮化物，沉积的氮化物中含有很多氢键，而氢键的存在会使轻掺杂漏离子注入区的掺杂离子在后续的退火工艺中由半导体衬底中扩散到氮化物中，导致杂质离子的掺杂剂量损失，进而使轻掺杂漏离子注入区电阻升高，后续形成的源区和漏区的串联电阻也会升高，进一步带来驱动电流降低和阈值电压升高的问题，进而导致半导体器件性能的降低。实施例一鉴于上述问题的存在，本专利技术提出了一种半导体器件的制造方法，如图1所示，其包括以下主要步骤：在步骤S101中，提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极堆叠结构；在步骤S102中，对所述半导体衬底中临近所述栅极堆叠结构的区域进行离子注入并实施第一退火工艺，以形成轻掺杂漏离子注入区；在步骤S103中，在所述栅极堆叠结构和所述半导体衬底表面沉积第一氮化物层；在步骤S104中，在所述第一氮化物层表面形成氧化层。根据本专利技术的方法，在沉积的第一氮化物层表面形成氧化层，氧化层中的部分氧原子会扩散到第一氮化物层中，代替第一氮化物层中的氢键，从而抑制轻掺杂漏离子注入区的杂质离子的扩散，改善掺杂剂量的损失，进而提高载流子迁移率，降低电阻，改善短沟道效应，提高半导体器件良率和性能。以P型金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET)为例，参照图2A-图2G，其中示出了根据本专利技术实施例的方法依次实施的步骤分别获得的半导体器件的示意性剖面图。首先，如图2A所示，提供半导体衬底201，所述半导体衬底201上形成有栅极堆叠结构202，在所述栅极堆叠结构202两侧以及未被所述栅极堆叠结构202覆盖的半导体衬底201上形成偏移侧壁203，然后采用轻掺杂工艺(LightlyDopedDrain，LDD)对所述半导体衬底201中临近所述栅极堆叠结构202的区域进行离子注入并退火，以在半导体衬底201的临近所述栅极堆叠结构202的区域中形成轻掺杂漏(LDD)离子注入区(图中未示出)。所述半导体衬底201的构成材料可以采用未掺杂的单晶硅、掺杂有杂质的单晶硅、绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等，还可以采用氮化镓(GaN)、氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极堆叠结构；对所述半导体衬底中临近所述栅极堆叠结构的区域进行离子注入并实施第一退火工艺，以形成轻掺杂漏离子注入区；在所述栅极堆叠结构和所述半导体衬底表面沉积第一氮化物层；在所述第一氮化物层表面形成氧化层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极堆叠结构；对所述半导体衬底中临近所述栅极堆叠结构的区域进行离子注入并实施第一退火工艺，以形成轻掺杂漏离子注入区；在所述栅极堆叠结构和所述半导体衬底表面沉积第一氮化物层；在所述第一氮化物层表面形成氧化层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化层包括氮氧化硅。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化层的形成工艺包括沉积工艺。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述形成氧化层的步骤之后，所述方法还包括实施第二退火工艺的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二退火工艺包括快速热氧化工艺。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一氮化物层包括氮化硅。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述实施第二退火工艺的步骤后，所述方法还包括在所述氧化层表面沉积第二氮化物层的步骤。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二氮化物层包括氮化硅。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述沉积第一氮化物层的步骤后，在所述形成氧化层的步骤前，所述方法还包括在所述第一氮化物层表面注入离子的步骤。10.根据权利要求9...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵猛，
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