半导体器件的形成方法技术

一种半导体器件的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底表面形成栅极结构，及位于所述栅极结构两侧的侧墙；形成位于所述侧墙两侧衬底内的源区和漏区；去除部分侧墙，剩余在所述栅极结构两侧的侧墙为保留侧墙，所述保留侧墙的厚度范围为5nm～30nm；在衬底表面、栅极结构表面和保留侧墙表面沉积金属层；对所述金属层进行退火，在所述衬底内和栅极结构内形成金属硅化物。本发明专利技术降低金属硅化物的损失，改善利用金属硅化物减小栅极和源/漏区间电阻的效果，提高半导体器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种。
技术介绍
自对准硅化物技术是一种通过在栅极和源/漏区上形成金属硅化物层，从而减小栅极和源/漏区的电阻的工艺技术。广泛地应用硅化镍层和硅化钴层作为金属硅化物层。专利公开号为CN101432860A的中国专利申请中提供了一种将硅化镍层作为金属硅化物层的技术方案。 图I至图4为现有技术形成有自对准硅化物的半导体器件结构示意图，具体包括首先如图I所示，提供衬底001，所述衬底001上形成有栅极结构002及位于所述栅极结构002两侧衬底001内的源区和漏区，所述栅极结构002包括依次位于所述衬底001上的栅极氧化层021和栅极022，所述栅极结构002两侧还形成有侧墙030 ;继续参考图I，在所述衬底001及栅极结构002上形成金属层040，所述金属层040覆盖所述衬底001暴露出的表面和栅极结构002。如图2所示，对所述金属层040进行退火工艺，经过所述退火工艺，所述金属层040中的金属兀素与衬底001中的娃及栅极结构002顶部的娃反应,进而生成金属娃化物051。同时参考图2和图3,去除位于衬底001表面和栅极结构002顶部的未进行反应的金属层040。如图4所示，在整个半导体器件区的表面形成应力层060，包括在栅极结构002表面及衬底001的表面形成应力层060。所述应力层060可以为氮化娃。具体地，通过所述应力层060对半导体器件施加机械应力，所述机械应力可以改变硅材料的能隙和载流子迁移率，提高载流子(η-沟道晶体管中的电子，P-沟道晶体管中的空穴)迁移率，从而提闻驱动电流。参考图4和图3，在形成所述应力层060前，还包括去除位于栅极两侧的侧墙030，以使得后续形成的应力层060可以更直接作用于栅极结构的位置，更大程度提高应力层060对栅极结构的机械应力，提高载流子迁移率，从而提高驱动电流。经过上述工艺形成的半导体器件存在金属硅化物051损失严重的问题，影响利用金属硅化物051减小栅极和源/漏区间电阻的效果，降低半导体器件的可靠性。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，降低金属硅化物的损失，改善利用金属硅化物减小栅极和源/漏区间电阻的效果，提高半导体器件的速度和可靠性。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括提供衬底；在所述衬底表面形成栅极结构，及位于所述栅极结构两侧的侧墙；形成位于所述侧墙两侧衬底内的源区和漏区；去除部分侧墙，剰余在所述栅极结构两侧的侧墙为保留侧墙，所述保留侧墙的厚度范围为5nm 30nm ；在衬底表面、栅极结构表面和保留侧墙表面沉积金属层；对所述金属层进行退火，在所述衬底内和栅极结构内形成金属硅化物。可选的，所述侧墙为氧化硅和氮化硅之ー或组合。可选的，所述侧墙包括位于栅极结构表面的氧化硅层及位于所述氧化硅层表面的氮化娃层。可选的，所述氧化硅层的厚度范围为20 200埃，所述氮化硅层的厚度范围为 100 500 埃。可选的，所述保留侧墙包括所述氧化硅层及位于氧化硅层表面的部分氮化硅层。可选的，形成所述金属硅化物后，还包括去除所述保留侧墙或部分去除保留侧墙。可选的，去除所述保留侧墙的方法或部分去除所述保留侧墙的方法为湿法刻蚀或干法刻蚀。可选的，形成所述金属硅化物后，还包括去除所述保留侧墙或部分去除保留侧墙。可选的，去除所述保留侧墙或部分去除所述保留侧墙后，还包括在所述衬底表面及栅极结构表面形成应カ层。可选的，所述金属层的材料为镍、钴或钼的一种或组合。可选的，所述退火包括第一次退火和第二次退火，其中，第一次退火温度范围为200°C 400°C，第二退火温度范围为350°C 900°C。可选的，进行所述第一次退火后，还包括去除所述金属层，再进行第二次退火。与现有技术相比，上述方案具有以下优点本专利技术在形成金属硅化物前去除部分侧墙，仅保留厚度为5nm 30nm的保留侧墙，可以改善金属硅化物形成后，去除侧墙的刻蚀エ艺对金属硅化物造成损伤的现象，降低金属硅化物的损伤量，提高利用金属硅化物减小栅极和源/漏区的电阻的效果，提高半导体器件的速度和可靠性。进ー步地，保留有保留侧墙，使得在后续形成金属硅化物エ艺中，衬底内的源区和漏区可以保持合适距离，防止发生源区和漏区导通的现象。进ー步地，沉积金属层时，所述栅极结构两侧仅保留有保留侧墙，所述保留侧墙的厚度小于所述侧墙的厚度，降低沉积金属层时候的栅极结构两侧空间的高宽比，使得沉积空间增大，提高金属层的沉积填充效果。进ー步地，若为湿法去除部分侧墙以形成保留侧墙，则所述保留侧墙在位于衬底表面的宽度大于远离衬底的保留侧墙的宽度，进而进一步拉大保留侧墙两侧后续形成的金属硅化物间的距离，防止发生源区和漏区导通的现象。附图说明图I至图4是现有技术ー实施例对应的半导体器件形成方法的结构示意图。图5至图12是本专利技术一实施例对应的的结构示意图。具体实施例方式通过现有工艺形成的半导体器件存在有金属硅化物损失严重的问题，影响利用金属硅化物减小栅极和源/漏区的电阻的效果，降低半导体器件的可靠性。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括提供衬底；在所述衬底表面形成栅极结构，及位于所述栅极结构两侧的侧墙；形成位于所述侧墙两侧衬底内的源区和漏区；去除部分侧墙，剩余在所述栅极结构两侧的侧墙为保留侧墙，所述保留侧墙的厚度范围为5nm 30nm ;在衬底表面、栅极结构表面和保留侧墙表面沉积金属层；对所述金属层进行退火，在所述衬底内和栅极结构内形成金属硅化物。本专利技术在形成金属硅化物之前去除部分侧墙，仅保留厚度为5nm 30nm的保留侧墙，可以改善金属硅化物形成后，去除侧墙的刻蚀工艺对金属硅化物造成损伤的现象，降低金属硅化物的损伤量，提高利用金属硅化物减小栅极和源/漏区的电阻的效果，提高半导体器件的可靠性。 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。首先如图5所示，提供衬底101，所述衬底101上形成有栅极结构120，位于所述栅极结构120两侧的侧墙130，所述栅极结构120包括栅极氧化层121及位于所述栅极氧化层121表面的栅极122，所述侧墙130的厚度范围为120 600埃。所述侧墙130可以为氧化硅和氮化硅之一或组合。本实施例中，所述侧墙130为氧化硅和氮化硅的组合。对应地，所述侧墙130包括位于栅极结构120两侧的氧化硅层132，及位于所述氧化硅层132表面的氮化硅层131。其中，所述氧化硅层132的厚度范围为20 100埃，所述氮化硅层131的厚度范围为100 500埃。所述栅极结构120两侧衬底101内形成有源区和漏区(未标示)。本实施例中，所述氧化硅层132的厚度为20埃，所述氮化硅层131的厚度为400埃。其中，所述侧墙130的形成过程为在衬底101表面依次沉积氧化硅和氮化硅，所述氧化硅及氮化硅同时覆盖所述栅极结构120 ;对所述氧化硅及氮化硅进行刻蚀，形成侧墙130。参考图5，因为在刻蚀前氧化硅先于氮化硅形成，所以刻蚀形成的侧墙130中，部分的氧化娃层132位于所述氮化娃层131的底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底表面形成栅极结构，及位于所述栅极结构两侧的侧墙；形成位于所述侧墙两侧衬底内的源区和漏区；去除部分侧墙，剩余在所述栅极结构两侧的侧墙为保留侧墙，所述保留侧墙的厚度范围为5nm～30nm；在衬底表面、栅极结构表面和保留侧墙表面沉积金属层；对所述金属层进行退火，在所述衬底内和栅极结构内形成金属硅化物。

【技术特征摘要】

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