專利名稱：一種有助于消除倒u形鎳硅化物的器件結構及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體制備技術領域，具體來說是涉及一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構及其制備工藝。
背景技術：
在半導體的生產工藝中，在柵極結構的周圍一般都會涉及到側墻成型工藝，通過側墻成型工藝所形成的側墻一般用來環繞柵極結構，以防止更大劑量的源/漏注入過于接近的溝道，從而導致源/漏穿通現象的發生。但是，側墻成型工藝中所采用的干法刻蝕很容易造成柵極削角，由于柵極削角的存在，使得后續在柵極上淀積的鎳也會呈現倒U形，因此導致在后續的柵極和環繞柵極的側墻之間的氧化物會在整合的過程中形成一定的空洞，而實際上當鎳和硅反應生成鎳硅化物時，鎳是移動的一方，因此，很容易導致最終形成的柵極鎳硅化物呈現倒U形。
發明內容
本發明的目的在于提供一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構及其制備工藝，其可有效避免在側墻形成工藝中所采用的干法刻蝕所造成的柵極結構的削角以及因此所導致的柵極鎳硅化物呈現倒U形。為解決上述目的，本發明所提供的技術方案為
一種有助于消除倒U型鎳硅化物的器件結構，其中，包括一硅襯底，所述硅襯底上形成有柵氧化層保留結構，所述的柵氧化層保留結構之上形成有一樣本柵結構，所述的樣本柵結構的頂部各具有一溝槽。一種有助于消除倒U型鎳硅化物的器件結構的制備工藝，其中，包括以下的步驟 步驟Si 提供一硅襯底，在所述硅襯底上從上之下依次沉積有柵氧化層、多晶硅層、氧
化物層、無定形碳層，并在所述無定形碳層上涂覆一層光刻膠； 步驟S2 進行光刻工藝，形成位于所述光刻膠層中的開口 ；
步驟S3 以所述光刻膠為掩膜，通過所述開口依次刻蝕所述無定形碳層、所述氧化物層和所述多晶硅層，分別形成位于所述無定形碳層的通孔、位于所述氧化物層的通孔以及位于所述多晶硅層中的溝槽，并移除所述光刻膠；
步驟S4:采用干法刻蝕刻蝕所述無定形碳層，使得所述無定形碳層的厚度減小的同時，擴大位于所述無定形碳層中的通孔；
步驟S5 在所述無定形碳層中的通孔、所述氧化物層中的通孔以及所述多晶硅層中的溝槽中填充氧化物；
步驟S6 去除所述無定形碳層；
步驟S7 以步驟S5中形成的位于所述無定形碳層中填充的氧化物為掩膜，依次刻蝕所述氧化物層和所述多晶硅層，形成所述樣本柵結構和位于所述樣本柵結構之上的氧化物層保留結構，并移除原填充在所述無定形碳層的通孔中的氧化物，保留填充在所述氧化物層中的通孔和所述多晶硅層中的溝槽中的氧化物；
步驟S8 移除所述氧化物層保留結構和填充在原所述氧化物層中的通孔和所述多晶硅層中的溝槽中的氧化物，并以所述樣本柵結構為掩膜刻蝕所述柵氧化層，形成所述帶有溝槽的樣本柵結構和位于所述樣本柵結構之下的柵氧化層保留結構。上述的制備工藝，其中，在所述步驟S3中通過灰化法去除所述光刻膠。上述的制備工藝，其中，在所述步驟S3中采用各項同性的干法刻蝕刻蝕所述所述無定形碳層、所述氧化物層和所述多晶硅層。上述的制備工藝，其中，在所述步驟S6中通過灰化法去除所述無定形碳層。本發明的一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構及其制備工藝，可以有效避免在側墻制備工藝中所采用的干法刻蝕所造成的柵極削角以及在柵極和側墻之間的氧化物在整合過程中所產生的空洞，進而可以避免最終成型的柵極鎳硅化物產生倒U形，工藝過程簡單易控制。
圖1為本發明的一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構的結構示意圖2為圖1所示的本發明的一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構的制備工藝的流程圖2A-2H為圖2所示的本發明的一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構的制備工藝的流程圖中的各個步驟所形成的器件結構的剖面結構示意圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖和具體實施方式
來對本發明的一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構及其制備工藝作進一步詳細地說明。如圖1所示，本發明的一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構，包括一硅襯底 110，在硅襯底110上形成有兩個樣本柵結構130a和130b，在兩個樣本柵結構130a和130b 與硅襯底110之間分別形成有柵氧化層保留結構120a和120b，樣本柵結構130’和130”的頂部各具有一個溝槽130a和130b。一種有助于消除倒U型鎳硅化物的器件結構的制備工藝，其中，包括以下的步驟 步驟Sl 提供一硅襯底110，在硅襯底110上從上至下依次沉積有柵氧化層120、多晶
硅層130、氧化物層140、無定形碳層150，并在無定形碳層150上涂覆一層光刻膠160 ； 步驟S2 進行光刻工藝，形成位于光刻膠160中的開口 160a和160b ； 步驟S3 以光刻膠160為掩膜，采用各向同性的干法刻蝕通過開口 160a和160b依次刻蝕無定形碳層150、氧化物層140和多晶硅層130，分別形成位于無定形碳層150中的通孔150a和150b、位于氧化物層140中的通孔140a和140b以及位于多晶硅層130中的溝槽 130a和130b，并用灰化法移除光刻膠160 ；
步驟S4 采用干法刻蝕刻蝕無定形碳層150，使得無定形碳層150的厚度減小的同時， 擴大位于無定形碳層150中的通孔150a和150b，也即形成位于無定形碳層150中的通孔 150c 和 150d ；
步驟S5 在無定形碳層150中的通孔150c和150d、氧化物層140中的通孔140a和140b以及多晶硅層130中的溝槽130a和130b中填充氧化物，形成氧化物填充結構1501和 1502 ；
步驟S6 用灰化法去除無定形碳層150 ；
步驟S7 分別以氧化物填充結構1501和1502為掩膜，依次刻蝕氧化物層140和多晶硅層130，形成樣本柵結構130’和130”和位于樣本柵結構130’和130”之上的氧化物層保留結構140c、140d、140e和140f，并移除氧化物填充結構1501和1502的原位于無定形碳層150的通孔150c和150d中的氧化物，保留化物填充結構1501和1502的原氧化物層 140中的通孔140a和140b中填充的氧化物和多晶硅層130中的溝槽130a和130b中的填充的氧化物；
步驟S8 移除氧化物層保留結構140c、140d、140e和140f、原氧化物層140中的通孔 140a和140b中填充的氧化物以及多晶硅層130中的溝槽130a和130b中填充的氧化物，并以樣本柵結構130’和130”為掩膜刻蝕柵氧化層120，從而形成帶有溝槽130a和130b的樣本柵結構130’和130”和位于所述樣本柵結構130’和130”與硅襯底110之間的柵氧化層保留結構120a和120b。綜上所述，本發明的一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構及其制備工藝， 可以有效避免在側墻制備工藝中所采用的干法刻蝕所造成的柵極削角以及在柵極和側墻之間的氧化物在整合過程中所產生的空洞，進而可以避免最終成型的柵極鎳硅化物產生倒 U形，工藝過程簡單易控制，適于普及推廣適用。應當指出的是，上述內容只是本發明的具體實施例的列舉，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；且上述具體實施例并非用來限制本發明的實施范圍，即凡依本發明專利申請內容所作的等效變換與修飾，都落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種有助于消除倒U型鎳硅化物的器件結構，其特征在于，包括一硅襯底，所述硅襯底上形成柵氧化層保留結構，所述的柵氧化層保留結構之上形成有樣本柵結構，所述樣本柵結構的頂部各具有一溝槽。
2.一種如權利要求1所述的有助于消除倒U型鎳硅化物的器件結構的制備工藝，其特征在于，包括以下的步驟步驟Sl 提供一硅襯底，在所述硅襯底上從下至上依次沉積有柵氧化層、多晶硅層、氧化物層、無定形碳層，并在所述無定形碳層上涂覆一層光刻膠；步驟S2 進行光刻工藝，形成位于所述光刻膠層中的開口 ；步驟S3 以所述光刻膠為掩膜，通過所述開口依次刻蝕所述無定形碳層、所述氧化物層和所述多晶硅層，分別形成位于所述無定形碳層的通孔、位于所述氧化物層的通孔以及位于所述多晶硅層中的溝槽，并移除所述光刻膠；步驟S4:采用干法刻蝕刻蝕所述無定形碳層，使得所述無定形碳層的厚度減小的同時，擴大位于所述無定形碳層中的通孔；步驟S5 在所述無定形碳層中的通孔、所述氧化物層中的通孔以及所述多晶硅層中的溝槽中填充氧化物；步驟S6 去除所述無定形碳層；步驟S7 以步驟S5中形成的位于所述無定形碳層中填充的氧化物為掩膜，依次刻蝕所述氧化物層和所述多晶硅層，形成所述樣本柵結構和位于所述樣本柵結構之上的氧化物層保留結構，并移除原填充在所述無定形碳層的通孔中的氧化物，保留填充在所述氧化物層中的通孔和所述多晶硅層中的溝槽中的氧化物；步驟S8 移除所述氧化物層保留結構和填充在原所述氧化物層中的通孔和所述多晶硅層中的溝槽中的氧化物，并以所述樣本柵結構為掩膜刻蝕所述柵氧化層，形成所述帶有溝槽的樣本柵結構和位于所述樣本柵結構與所述硅襯底之間的柵氧化層保留結構。
3.如權利要求2所述的制備工藝，其特征在于，在所述步驟S3中通過灰化法去除所述光刻膠。
4.如權利要求2所述的制備工藝，其特征在于，在所述步驟S3中采用各項同性的干法刻蝕刻蝕所述所述無定形碳層、所述氧化物層和所述多晶硅層。
5.如權利要求2所述的制備工藝，其特征在于，在所述步驟S6中通過灰化法去除所述無定形碳層。
全文摘要
本發明公開了一種有助于消除倒U型鎳硅化物的器件結構，其中，包括一硅襯底，所述硅襯底上形成有柵氧化層保留結構，所述的柵氧化層保留結構之上形成有一樣本柵結構，所述的樣本柵結構的頂部各具有一溝槽。本發明的一種有助于消除倒U形鎳硅化物的器件結構及其制備工藝，可以有效避免在側墻制備工藝中所采用的干法刻蝕所造成的柵極削角以及在柵極和側墻之間的氧化物在整合過程中所產生的空洞，進而可以避免最終成型的柵極鎳硅化物產生倒U形，工藝過程簡單易控制。
文檔編號H01L29/423GK102437186SQ20111022230
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月4日 優先權日2011年8月4日
發明者張文廣, 徐強, 鄭春生, 陳玉文 申請人:上海華力微電子有限公司