专利名称：一种有助于消除倒u形镍硅化物的器件结构及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制备技术领域，具体来说是涉及一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构及其制备工艺。
背景技术：
在半导体的生产工艺中，在栅极结构的周围一般都会涉及到侧墙成型工艺，通过侧墙成型工艺所形成的侧墙一般用来环绕栅极结构，以防止更大剂量的源/漏注入过于接近的沟道，从而导致源/漏穿通现象的发生。但是，侧墙成型工艺中所采用的干法刻蚀很容易造成栅极削角，由于栅极削角的存在，使得后续在栅极上淀积的镍也会呈现倒U形，因此导致在后续的栅极和环绕栅极的侧墙之间的氧化物会在整合的过程中形成一定的空洞，而实际上当镍和硅反应生成镍硅化物时，镍是移动的一方，因此，很容易导致最终形成的栅极镍硅化物呈现倒U形。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构及其制备工艺，其可有效避免在侧墙形成工艺中所采用的干法刻蚀所造成的栅极结构的削角以及因此所导致的栅极镍硅化物呈现倒U形。为解决上述目的，本发明所提供的技术方案为
一种有助于消除倒U型镍硅化物的器件结构，其中，包括一硅衬底，所述硅衬底上形成有栅氧化层保留结构，所述的栅氧化层保留结构之上形成有一样本栅结构，所述的样本栅结构的顶部各具有一沟槽。一种有助于消除倒U型镍硅化物的器件结构的制备工艺，其中，包括以下的步骤 步骤Si 提供一硅衬底，在所述硅衬底上从上之下依次沉积有栅氧化层、多晶硅层、氧
化物层、无定形碳层，并在所述无定形碳层上涂覆一层光刻胶； 步骤S2 进行光刻工艺，形成位于所述光刻胶层中的开口 ；
步骤S3 以所述光刻胶为掩膜，通过所述开口依次刻蚀所述无定形碳层、所述氧化物层和所述多晶硅层，分别形成位于所述无定形碳层的通孔、位于所述氧化物层的通孔以及位于所述多晶硅层中的沟槽，并移除所述光刻胶；
步骤S4:采用干法刻蚀刻蚀所述无定形碳层，使得所述无定形碳层的厚度减小的同时，扩大位于所述无定形碳层中的通孔；
步骤S5 在所述无定形碳层中的通孔、所述氧化物层中的通孔以及所述多晶硅层中的沟槽中填充氧化物；
步骤S6 去除所述无定形碳层；
步骤S7 以步骤S5中形成的位于所述无定形碳层中填充的氧化物为掩膜，依次刻蚀所述氧化物层和所述多晶硅层，形成所述样本栅结构和位于所述样本栅结构之上的氧化物层保留结构，并移除原填充在所述无定形碳层的通孔中的氧化物，保留填充在所述氧化物层中的通孔和所述多晶硅层中的沟槽中的氧化物；
步骤S8 移除所述氧化物层保留结构和填充在原所述氧化物层中的通孔和所述多晶硅层中的沟槽中的氧化物，并以所述样本栅结构为掩膜刻蚀所述栅氧化层，形成所述带有沟槽的样本栅结构和位于所述样本栅结构之下的栅氧化层保留结构。上述的制备工艺，其中，在所述步骤S3中通过灰化法去除所述光刻胶。上述的制备工艺，其中，在所述步骤S3中采用各项同性的干法刻蚀刻蚀所述所述无定形碳层、所述氧化物层和所述多晶硅层。上述的制备工艺，其中，在所述步骤S6中通过灰化法去除所述无定形碳层。本发明的一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构及其制备工艺，可以有效避免在侧墙制备工艺中所采用的干法刻蚀所造成的栅极削角以及在栅极和侧墙之间的氧化物在整合过程中所产生的空洞，进而可以避免最终成型的栅极镍硅化物产生倒U形，工艺过程简单易控制。
图1为本发明的一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构的结构示意图2为图1所示的本发明的一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构的制备工艺的流程图2A-2H为图2所示的本发明的一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构的制备工艺的流程图中的各个步骤所形成的器件结构的剖面结构示意图。
具体实施例方式下面结合说明书附图和具体实施方式
来对本发明的一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构及其制备工艺作进一步详细地说明。如图1所示，本发明的一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构，包括一硅衬底 110，在硅衬底110上形成有两个样本栅结构130a和130b，在两个样本栅结构130a和130b 与硅衬底110之间分别形成有栅氧化层保留结构120a和120b，样本栅结构130’和130”的顶部各具有一个沟槽130a和130b。一种有助于消除倒U型镍硅化物的器件结构的制备工艺，其中，包括以下的步骤 步骤Sl 提供一硅衬底110，在硅衬底110上从上至下依次沉积有栅氧化层120、多晶
硅层130、氧化物层140、无定形碳层150，并在无定形碳层150上涂覆一层光刻胶160 ； 步骤S2 进行光刻工艺，形成位于光刻胶160中的开口 160a和160b ； 步骤S3 以光刻胶160为掩膜，采用各向同性的干法刻蚀通过开口 160a和160b依次刻蚀无定形碳层150、氧化物层140和多晶硅层130，分别形成位于无定形碳层150中的通孔150a和150b、位于氧化物层140中的通孔140a和140b以及位于多晶硅层130中的沟槽 130a和130b，并用灰化法移除光刻胶160 ；
步骤S4 采用干法刻蚀刻蚀无定形碳层150，使得无定形碳层150的厚度减小的同时， 扩大位于无定形碳层150中的通孔150a和150b，也即形成位于无定形碳层150中的通孔 150c 和 150d ；
步骤S5 在无定形碳层150中的通孔150c和150d、氧化物层140中的通孔140a和140b以及多晶硅层130中的沟槽130a和130b中填充氧化物，形成氧化物填充结构1501和 1502 ；
步骤S6 用灰化法去除无定形碳层150 ；
步骤S7 分别以氧化物填充结构1501和1502为掩膜，依次刻蚀氧化物层140和多晶硅层130，形成样本栅结构130’和130”和位于样本栅结构130’和130”之上的氧化物层保留结构140c、140d、140e和140f，并移除氧化物填充结构1501和1502的原位于无定形碳层150的通孔150c和150d中的氧化物，保留化物填充结构1501和1502的原氧化物层 140中的通孔140a和140b中填充的氧化物和多晶硅层130中的沟槽130a和130b中的填充的氧化物；
步骤S8 移除氧化物层保留结构140c、140d、140e和140f、原氧化物层140中的通孔 140a和140b中填充的氧化物以及多晶硅层130中的沟槽130a和130b中填充的氧化物，并以样本栅结构130’和130”为掩膜刻蚀栅氧化层120，从而形成带有沟槽130a和130b的样本栅结构130’和130”和位于所述样本栅结构130’和130”与硅衬底110之间的栅氧化层保留结构120a和120b。综上所述，本发明的一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构及其制备工艺， 可以有效避免在侧墙制备工艺中所采用的干法刻蚀所造成的栅极削角以及在栅极和侧墙之间的氧化物在整合过程中所产生的空洞，进而可以避免最终成型的栅极镍硅化物产生倒 U形，工艺过程简单易控制，适于普及推广适用。应当指出的是，上述内容只是本发明的具体实施例的列举，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；且上述具体实施例并非用来限制本发明的实施范围，即凡依本发明专利申请内容所作的等效变换与修饰，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种有助于消除倒U型镍硅化物的器件结构，其特征在于，包括一硅衬底，所述硅衬底上形成栅氧化层保留结构，所述的栅氧化层保留结构之上形成有样本栅结构，所述样本栅结构的顶部各具有一沟槽。
2.一种如权利要求1所述的有助于消除倒U型镍硅化物的器件结构的制备工艺，其特征在于，包括以下的步骤步骤Sl 提供一硅衬底，在所述硅衬底上从下至上依次沉积有栅氧化层、多晶硅层、氧化物层、无定形碳层，并在所述无定形碳层上涂覆一层光刻胶；步骤S2 进行光刻工艺，形成位于所述光刻胶层中的开口 ；步骤S3 以所述光刻胶为掩膜，通过所述开口依次刻蚀所述无定形碳层、所述氧化物层和所述多晶硅层，分别形成位于所述无定形碳层的通孔、位于所述氧化物层的通孔以及位于所述多晶硅层中的沟槽，并移除所述光刻胶；步骤S4:采用干法刻蚀刻蚀所述无定形碳层，使得所述无定形碳层的厚度减小的同时，扩大位于所述无定形碳层中的通孔；步骤S5 在所述无定形碳层中的通孔、所述氧化物层中的通孔以及所述多晶硅层中的沟槽中填充氧化物；步骤S6 去除所述无定形碳层；步骤S7 以步骤S5中形成的位于所述无定形碳层中填充的氧化物为掩膜，依次刻蚀所述氧化物层和所述多晶硅层，形成所述样本栅结构和位于所述样本栅结构之上的氧化物层保留结构，并移除原填充在所述无定形碳层的通孔中的氧化物，保留填充在所述氧化物层中的通孔和所述多晶硅层中的沟槽中的氧化物；步骤S8 移除所述氧化物层保留结构和填充在原所述氧化物层中的通孔和所述多晶硅层中的沟槽中的氧化物，并以所述样本栅结构为掩膜刻蚀所述栅氧化层，形成所述带有沟槽的样本栅结构和位于所述样本栅结构与所述硅衬底之间的栅氧化层保留结构。
3.如权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，在所述步骤S3中通过灰化法去除所述光刻胶。
4.如权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，在所述步骤S3中采用各项同性的干法刻蚀刻蚀所述所述无定形碳层、所述氧化物层和所述多晶硅层。
5.如权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，在所述步骤S6中通过灰化法去除所述无定形碳层。
全文摘要
本发明公开了一种有助于消除倒U型镍硅化物的器件结构，其中，包括一硅衬底，所述硅衬底上形成有栅氧化层保留结构，所述的栅氧化层保留结构之上形成有一样本栅结构，所述的样本栅结构的顶部各具有一沟槽。本发明的一种有助于消除倒U形镍硅化物的器件结构及其制备工艺，可以有效避免在侧墙制备工艺中所采用的干法刻蚀所造成的栅极削角以及在栅极和侧墙之间的氧化物在整合过程中所产生的空洞，进而可以避免最终成型的栅极镍硅化物产生倒U形，工艺过程简单易控制。
文档编号H01L29/423GK102437186SQ20111022230
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者张文广, 徐强, 郑春生, 陈玉文 申请人:上海华力微电子有限公司