专利名称：一种可优化工艺的半导体器件制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种可优化工艺的半导体器件制造 方法。
背景技术：
在深亚微米半导体制造领域，为降低M0S管栅源漏极的接触电阻，现通常 采用自对准硅化物工艺(Salicide Process)在M0S管4册源漏极上同时形成金 属硅化物。
半导体器件的硅村底上除直接制造M0S管外，通常还直接制造电阻，以下 将详述具有M0S管和电阻的半导体器件的制造过程首先在硅衬底上制作栅氧 化层和多晶硅层；然后通过刻蚀工艺去除栅极区和电阻区外的栅氧化层和多晶 硅层；接着对电阻区进行掺杂；之后沉积侧墙介质层并通过干法刻蚀工艺在栅 极和电阻两侧形成侧墙；接着沉积氧化硅并通过光刻和刻蚀工艺在硅化金属阻 止区形成硅化金属阻止层；随后即可沉积钛、镍和钴等类似的金属层并进行热 处理，此时没有硅化金属阻止层覆盖的区域即MOS管栅源漏极上形成金属硅化 物，此后再通过王水或氨水、双氧水和水的混合溶液或錄u酸和双氧水的混合溶 液来去除未硅化的金属层。
但是，上述具有MOS管和电阻的半导体器件的工艺制程首先存在着材料和 工艺的浪费，刻蚀硅化金属阻止区的可阻止金属与硅珪化反应的侧墙介质后， 又在该区沉积并通过光刻和刻蚀工艺形成硅化金属阻止层(即氧化层)；另外 多次制作氧化层会增大硅和氧化物(包括浅沟槽隔离结构和栅极侧墙)的消耗 量，如此会增大半导体器件的漏电。
因此，如何提供一种可优化工艺的半导体器件制造方法以优化工艺步骤， 且减小硅和氧化物的消耗量，并降低半导体器件的漏电，已成为业界亟待解决 的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可优化工艺的半导体器件制造方法，通过所述 制造方法可优化制造工艺，减小硅和氧化物的消耗量，并降低半导体器件的漏 电。
本发明的目的是这样实现的 一种可优化工艺的半导体器件制造方法，其 制造在硅衬底上且具有MOS管和电阻，该MOS管和电阻分别制作在硅化金属区 和硅化金属阻止区，该方法包括以下步骤a、在硅衬底上制作栅氧化层和多晶 硅层；b、通过刻蚀工艺去除栅极区和电阻区外的栅氧化层和多晶硅层；c、对 电阻区进行掺杂；d、沉积侧墙介质层；e、涂布光刻胶并光刻出硅化金属区； f、通过干法刻蚀工艺形成栅极侧墙；g、去除光刻胶并进行源漏离子注入工艺； h、沉积金属层并进行热处理以在MOS管的栅源漏极形成金属硅化物；i、通过 湿法刻蚀工艺去除未硅化反应的金属层。
在上述的可优化工艺的半导体器件制造方法中，该金属层为钛层、镍层或 钴层，相应地该金属硅化物为硅化钛、硅化镍或硅化钴。
在上述的可优化工艺的半导体器件制造方法中，该侧墙介质层为氧化硅层 或氮化硅层。
在上述的可优化工艺的半导体器件制造方法中，在步骤h中，该热处理包 括第一阶段热处理和第二阶段热处理，该第一和第二阶段热处理的温度范围分 别为450至550和700至850摄氏度。
在上述的可优化工艺的半导体器件制造方法中，在步骤h中，通过濺射镀 膜工艺沉积金属层。
在上述的可优化工艺的半导体器件制造方法中，在步骤i中，该湿法刻蚀 工艺的刻蚀液为王水。
在上述的可优化工艺的半导体器件制造方法中，在步骤i中，该湿法刻蚀 工艺的刻蚀液为氨水、双氧水和水的混合溶液或碌u酸和双氧水的混合溶液。
与现有技术中刻蚀硅化金属阻止区的侧墙介质层后还在该区形成硅化金属 阻止层，从而造成工艺步骤繁瑣，且增大了硅和氧化物的消耗量相比，本发明 的可优化工艺的半导体器件制造方法在硅化金属区即MOS管制造区通过刻蚀工艺形成栅极侧墙时，将硅化金属阻止区的侧墙介质层通过光刻胶保护起来，该
被保护起来的侧墙介质层可避免后续在MOS管栅源漏上形成金属硅化物时该硅 化金属阻止区上也形成金属硅化物，如此将大幅地优化了工艺，降低了硅和氧 化物的消耗量，另可大大降低半导体器件的漏电。
本发明的可优化工艺的半导体器件制造方法由以下的实施例及附图给出。
图1为本发明的可优化工艺的半导体器件制造方法的流程图2至图IO为完成图1中步骤S10至S18后半导体器件的剖视图。
具体实施例方式
以下将对本发明的可优化工艺的半导体器件制造方法作进一步的详细描述。
本发明的可优化工艺的半导体器件制造方法中所述的半导体器件制造在石圭 衬底上且具有MOS管和电阻，所述MOS管和电阻分别制作在硅化金属区和珪化 金属阻止区。
参见图1,本发明的可优化工艺的半导体器件制造方法首先进行步骤SIO， 在硅衬底上制作栅氧化层和多晶硅层。在本实施例中，分别通过热氧化工艺和 化学气相沉积工艺制作栅氧化层和多晶硅层。
参见图2，显示了完成步骤S10后半导体器件的剖视图，如图所示，硅衬底 1中具有多个浅沟槽隔离结构lO和导电阱ll，栅氧化层12和多晶硅层13依次 层叠在硅衬底1上，半导体器件所具有的MOS管和电阻分别制作在硅化金属区 SA和硅化金属阻止区SAB上。
接着继续步骤S11 ，通过刻蚀工艺去除栅极区和电阻区外的栅氧化层和多晶 硅层。
参见图3，结合参图2，图3显示了完成步骤S11后半导体器件的剖视图， 如图所示，步骤S11形成了栅极14和电阻15。
接着继续步骤S12，对电阻区进行掺杂，其详细过程为首先涂布光刻胶并 光刻出电阻的图形，之后进行离子注入工艺，在此依照电阻的预期阻值来确定离子注入工艺的注入杂质和注入剂量。
参见图4，结合参图2和图3,图4显示了完成步骤S12后半导体器件的剖 视图，如图所示，通过离子注入工艺在电阻15中掺杂了杂质，电阻15的阻值 即可达到预期阻值。
接着继续步骤S13,沉积侧墙介质层，所述侧墙介质层为氧化硅层或氮化硅 层。在本实施例中，所述侧墙介质层为氧化硅层，其厚度范围为100至500埃。
参见图5，结合参图2和图4，图5显示了完成步骤S13后半导体器件的剖 视图，如图所示，侧墙介质层16沉积在硅衬底1上且覆盖栅极14和电阻15。
接着继续步骤S14,涂布光刻胶并光刻出硅化金属区。在本实施例中，还光 刻出了硅化金属区和硅化金属阻止区间的浅沟槽隔离结构靠近硅化金属区的一 半区域。
参见图6，结合参图2和图5，图6显示了完成步骤S14后半导体器件的剖 视图，如图所示，所迷光刻胶2覆盖在硅化金属阻止区SAB上，并覆盖了硅化 金属区SA和硅化金属阻止区SAB间的浅沟槽隔离结构10靠近硅化金属阻止区 SAB的一半区域。
接着继续步骤S15，通过干法刻蚀工艺形成4册极侧墙。
参见图7，结合参图2和图6，图7显示了完成步骤S15后半导体器件的剖 视图，如图所示，栅极侧墙17形成在栅极14两侧。
接着继续步骤S16 ，去除光刻胶并进行源漏离子注入工艺。
参见图8,结合参图2和图7，图8显示了完成步骤S16后半导体器件的剖 视图，如图所示，源极18和漏极19形成在珪衬底1中，并分别位于栅极侧墙 17两侧。
接着继续步骤S17,沉积金属层并进行热处理以在MOS管的栅源漏极形成金 属硅化物，其中，所述金属层为钛层、镍层或钴层，其通过溅射镀膜工艺形成， 所述热处理包括第一阶段热处理和第二阶段热处理，所述金属硅化物为硅化钛、 硅化镍或硅化钴。在本实施例中，所述金属层为镍层，所述金属硅化物为硅化 镍，所述第一和第二阶段热处理的温度范围分别为450至550和700至850摄 氏度。
参见图9,结合参图2和图8，图9显示了完成步骤Sn后半导体器件的剖
6视图，如图所示，金属层30覆盖在硅衬底1上，且在无侧墙介质层16或栅极 侧墙17覆盖的区域即栅极14、源极18和漏极19上与硅发生硅化反应生成金属 硅化物31。
接着继续步骤S18,通过湿法刻蚀工艺去除未硅化反应的金属层，所述湿法 刻蚀工艺的刻蚀液为王水或氨水、双氧水和水的混合溶液或硫酸和双氧水的混 合溶液。
参见图10，结合参图2和图9，图10显示了完成步骤S18后半导体器件的 剖视图，如图所示，除栅极14、源极18和漏极19上的金属硅化物31，其它区 域的金属层30全部被湿法刻蚀工艺完全去除。
综上所述，本发明的可优化工艺的半导体器件制造方法在硅化金属区即MOS 管制造区通过刻蚀工艺形成栅极侧墙时，将硅化金属阻止区的侧墙介质层通过 光刻胶保护起来，所述被保护起来的侧墙介质层可避免后续在MOS管栅源漏上 形成金属硅化物时所述硅化金属阻止区上也形成金属硅化物，如此将大幅地优 化了工艺，降低了硅和氧化物的消耗量，另可大大降低半导体器件的漏电。
权利要求
1、一种可优化工艺的半导体器件制造方法，其制造在硅衬底上且具有MOS管和电阻，该MOS管和电阻分别制作在硅化金属区和硅化金属阻止区，该方法包括以下步骤a、在硅衬底上制作栅氧化层和多晶硅层；b、通过刻蚀工艺去除栅极区和电阻区外的栅氧化层和多晶硅层；c、对电阻区进行掺杂；d、沉积侧墙介质层；其特征在于，该方法还包括以下步骤e、涂布光刻胶并光刻出硅化金属区；f、通过干法刻蚀工艺形成栅极侧墙；g、去除光刻胶并进行源漏离子注入工艺；h、沉积金属层并进行热处理以在MOS管的栅源漏极形成金属硅化物；i、通过湿法刻蚀工艺去除未硅化反应的金属层。
2、 如权利要求l所述的可优化工艺的半导体器件制造方法，其特征在于， 该金属层为钛层、镍层或钴层，相应地该金属硅化物为硅化钛、硅化镍或硅化钴。
3、 如权利要求l所述的可优化工艺的半导体器件制造方法，其特征在于， 该侧墙介质层为氧化硅层或氮化硅层。
4、 如权利要求l所述的可优化工艺的半导体器件制造方法，其特征在于， 在步骤h中，该热处理包括第一阶段热处理和第二阶段热处理。
5、 如权利要求4所述的可优化工艺的半导体器件制造方法，其特征在于， 该第一阶段热处理的温度范围为450至550摄氏度。
6、 如权利要求4所述的可优化工艺的半导体器件制造方法，其特征在于， 该第二阶段热处理的温度范围为700至850摄氏度。
7、 如权利要求l所述的可优化工艺的半导体器件制造方法，其特征在于， 在步骤h中，通过溅射镀膜工艺沉积金属层。
8、 如权利要求1所述的可优化工艺的半导体器件制造方法，其特征在于， 在步骤i中，该湿法刻蚀工艺的刻蚀液为王水。
9、 如权利要求l所述的可优化工艺的半导体器件制造方法，其特征在于， 在步骤i中，该湿法刻蚀工艺的刻蚀液为氨水、双氧水和水的混合溶液或硫酸 和双氧水的混合溶液。
全文摘要
本发明提供了一种可优化工艺的半导体器件制造方法，该半导体器件具有分别制作在硅化金属区和硅化金属阻止区上的MOS管和电阻。现有技术中刻蚀硅化金属阻止区的侧墙介质层后还在该区形成硅化金属阻止层，从而造成工艺步骤繁琐，且增大了硅和氧化物的消耗量，并增大了半导体器件的漏电。本发明先制作栅氧化层和多晶硅层；再去除栅极区和电阻区外的栅氧化层和多晶硅层并对电阻区进行掺杂；然后沉积侧墙介质层且涂布光刻胶并光刻出硅化金属区；接着通过干法刻蚀工艺形成栅极侧墙；之后去除光刻胶并进行源漏离子注入工艺；然后沉积金属层并进行热处理；最后去除未硅化反应的金属层。本发明可大大优化工艺，并可大幅地降低半导体器件的漏电。
文档编号H01L21/70GK101483153SQ20081003234
公开日2009年7月15日 申请日期2008年1月7日 优先权日2008年1月7日
发明者何德飚, 陈昱升 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司