專利名稱：具有雙蝕刻停止襯里和重新形成的硅化物層的器件及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及半導(dǎo)體器件，具體涉及具有雙蝕刻停止襯里以及正常厚度和電阻的硅化物層的NFET/PFET器件。
背景技術(shù)：
公知給場效應(yīng)晶體管(FETs)施加應(yīng)力會提高它們的性能。當在縱向(即，在電流流動的方向)施加時，公知拉伸應(yīng)力會提高電子遷移率(或n溝道FET(NFET)驅(qū)動電流)，而公知壓縮應(yīng)力會提高空穴遷移率(或p溝道FET(PFET)驅(qū)動電流)。
給FET施加此類應(yīng)力的一種方法是使用固有應(yīng)力的阻擋氮化硅襯里。例如，拉伸應(yīng)力的氮化硅襯里可以用于在NFET溝道中產(chǎn)生拉伸力，而壓縮應(yīng)力的氮化硅襯里可以用于在PFET溝道中產(chǎn)生壓縮力。因此，需要雙/混合襯里方案，以在鄰近的NFET和PFET中產(chǎn)生希望的應(yīng)力。
在形成用于NFET/PFET器件的應(yīng)力增加的雙/混合阻擋氮化硅襯里時，必須通過構(gòu)圖和蝕刻在兩個FET區(qū)的一個中除去第一淀積襯里。例如，圖1示出了典型器件100，包括掩埋二氧化硅(BOX)110、淺溝槽隔離(STI)120、NFET140、隔離142、PFET150、隔離152和硅化物層130a-d。硅化物層130a-d可以是本領(lǐng)域內(nèi)公知的任何材料，包括，例如，硅化鈷(CoSi2)、硅化鈦(TiSi2)、硅化鉬(MoSi2)、硅化鎢(WSi2)、硅化鎳(NixSiy)和硅化鉭(TaSi2)。
圖2示出了在器件100上淀積的第一氮化硅襯里160。在此情況下，第一氮化硅襯里160為拉伸氮化硅，雖然也可以使用包括，例如，壓縮氮化硅的其它氮化硅。為了形成雙/混合襯里，必須從一個FET區(qū)除去一部分第一氮化硅襯里160。為了確保第二淀積襯里的充分接觸，優(yōu)選從選擇的FET區(qū)徹底除去第一氮化硅襯里160。然而，徹底除去第一氮化硅襯里160需要過蝕刻，必然導(dǎo)致下面的硅化物層130a-d的一些蝕刻。
參考圖3，NFET140的掩蔽和鄰近PFET150的拉伸氮化硅襯里160的蝕刻產(chǎn)生鄰近PFET150的蝕刻的硅化物層132a-b?？梢杂帽绢I(lǐng)域內(nèi)公知的包括，例如，各向異性反應(yīng)離子蝕刻(RIE)的任何方式蝕刻。
在本領(lǐng)域內(nèi)普遍公知的方法中，在蝕刻之后，在器件100上淀積第二氮化硅襯里，導(dǎo)致鄰近NFET140和PFET150的不同厚度的硅化物層。除了厚度不同，蝕刻的硅化物層132a-b還顯示出相對于硅化物層130a-b增加的硅化物電阻(Rs)。
硅化物層130a-b一般具有約15nm和約50nm之間的厚度，同時具有相應(yīng)的約6ohm/sq和約20ohm/sq之間的Rs。通過對比，蝕刻的硅化物層132a-b可以具有約5nm和約40nm之間的厚度，同時具有約12ohm/sq和約40ohm/sq之間的Rs。
尤其在利用非常小的柵極長度(例如，＜35nm)和擴散區(qū)寬度(例如，＜100nm)的90nm以上的技術(shù)中，Rs的這種增加對于至少兩個原因是不可接受的。第一，Rs的增加將影響器件的性能。第二，在過蝕刻期間侵蝕硅化物層會增加多晶硅導(dǎo)體(PC)-開路機制的故障的可能性(即，PC頂上的硅化物被侵蝕掉或缺失了)。
因此，存在對具有雙蝕刻停止襯里以及正常厚度和電阻的硅化物層的半導(dǎo)體器件和用于制造這種器件的方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有雙氮化硅襯里和重新形成的硅化物層的半導(dǎo)體器件及用于制造這種器件的相關(guān)方法。重新形成的硅化物層具有與未暴露于雙氮化硅襯里的形成的硅化物層基本相同的厚度和電阻。本發(fā)明的第一方面提供了用于在半導(dǎo)體器件的制造中使用的方法，包括以下步驟給硅化物層施加第一氮化硅襯里；除去一部分所述第一氮化硅襯里；重新形成在所述去除步驟期間除去的一部分所述硅化物層；以及給所述硅化物層施加第二氮化硅襯里。
本發(fā)明的第二方面提供了一種用于在具有NFET和PFET的半導(dǎo)體器件的制造中使用的方法，包括以下步驟給所述NFET、PFET和鄰近所述NFET和所述PFET中的至少一個的硅化物層施加第一氮化硅襯里；除去鄰近所述NFET和所述PFET的一個的一部分所述第一氮化硅襯里；重新形成在所述除去步驟期間除去的一部分所述硅化物層；以及給所述重新形成的硅化物層以及所述NFET和所述PFET的一個施加第二氮化硅襯里。
本發(fā)明的第三方面提供了一種重新形成一部分硅化物層的方法，包括以下步驟給蝕刻的硅化物層的剩余部分施加金屬層；以及用所述金屬層和所述硅化物層的所述剩余部分形成硅化物。
本發(fā)明的第四方面提供了一種半導(dǎo)體器件，包括第一氮化硅襯里；第二氮化硅襯里；以及部分重新形成的硅化物層，其中一部分所述硅化物層包括重新硅化的淀積金屬。
本發(fā)明的上述和其它特征將通過下面更具體的本發(fā)明的實施例的描述變得顯而易見。


將參考下面的附圖詳細描述本發(fā)明的實施例，其中相同的標號代表相同的部件，并且其中圖1示出了包括NFET/PFET的現(xiàn)有器件。
圖2示出了對圖1的現(xiàn)有器件淀積第一氮化硅襯里。
圖3示出了在從一部分圖2的現(xiàn)有器件蝕刻第一氮化硅襯里之后對硅化物層的破壞。
圖4示出了對圖3的器件淀積金屬層。
圖5示出了在硅化圖4中的金屬層之后重新形成的硅化物層。
圖6示出了對圖5的器件淀積第二氮化硅層。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明完成的器件。
具體實施例方式
參考圖4，在按照與圖1-3的步驟中所示基本相同的方法處理之后，給器件200施加金屬層265。金屬層265包括硅化物層230a-b、232a-b的金屬硅合金中存在的金屬。例如，在硅化物層230a-b、232a-b為硅化鈷(CoSi2)的情況下，金屬層165包括鈷(Co)。
在圖5中，通過燒結(jié)工藝在蝕刻的硅化物層232a-b的表面上形成新形成的硅化物層234a-b，并除去未硅化的金屬層。同時，蝕刻的硅化物層232a-b和重新形成的硅化物層234a-b構(gòu)成了重新硅化的層235a-b，其具有與硅化物層230a-b基本一樣的厚度和電阻。作為選擇，重新硅化的層235a-b可以比硅化物層230a-b厚，而Rs也相應(yīng)地減小。這樣，本發(fā)明的器件和方法同時避免了硅化物層的物理變薄和硅化物電阻的相應(yīng)增加。
現(xiàn)在參考圖6，給器件200施加壓縮氮化物襯里270。可以通過等離子體增強化學氣相淀積(PECVD)、快速熱化學氣相淀積(RTCVD)、或低壓化學氣相淀積(LPCVD)形成適合的氮化硅襯里。通常在約400℃和約750℃之間的溫度下實施利用這些方法的任何一種的形成。
最后，在圖7中，壓縮氮化硅襯里270在鄰近PFET250的區(qū)域被掩蔽并在鄰近拉伸氮化硅襯里260的區(qū)域中被蝕刻，以形成本發(fā)明的完成的器件200。圖7的器件200具有混合/雙蝕刻停止襯里260、270以及包括蝕刻的硅化物層232a-b和重新形成的硅化物層234a-b的重新硅化的層235a-b。這樣，器件200提供了混合/雙蝕刻停止襯里260、270，而沒有增加與本領(lǐng)域內(nèi)公知的方法和器件相關(guān)的硅化物電阻。
盡管器件200的形成被描述為包括淀積拉伸氮化硅襯里260和之后淀積壓縮氮化硅襯里270，應(yīng)該理解這些襯里的淀積順序可以相反。也就是說，同樣在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以這樣形成器件200，首先淀積壓縮氮化硅襯里270、從NFET240周圍的區(qū)域蝕刻壓縮氮化硅襯里270、重新硅化蝕刻的硅化物層232a-b(這次鄰近NFET240而不是PFET250)、淀積拉伸氮化硅襯里260、從PFET250周圍的區(qū)域構(gòu)圖并蝕刻拉伸氮化硅襯里260。
盡管結(jié)合上述具體實施例描述了本發(fā)明，很顯然，許多改變、修改和變化對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，上述本發(fā)明的實施例旨在說明，而不在于限定。在不脫離后面的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于在半導(dǎo)體器件的制造中使用的方法，包括以下步驟給硅化物層施加第一氮化硅襯里；除去一部分所述第一氮化硅襯里；重新形成在所述除去步驟期間除去的一部分所述硅化物層；以及給所述硅化物層施加第二氮化硅襯里。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括除去一部分所述第二氮化硅襯里的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過等離子體增強化學氣相淀積、快速熱化學氣相淀積和低壓化學氣相淀積中的至少一種形成所述第一和第二氮化硅襯里中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第一氮化硅襯里為拉伸氮化硅襯里。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述第二氮化硅襯里為壓縮氮化硅襯里。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述重新形成步驟包括以下步驟給所述硅化物層施加金屬層；以及用所述金屬層和所述硅化物層形成硅化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述金屬層包括所述硅化物層中存在的金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述金屬包括鈷、鈦、鉬、鎢、鉭、鎳和鉑中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括除去未組成所述硅化物的一部分所述金屬層的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述重新形成的硅化物層的厚度和電阻中的至少一項與所述除去步驟之前的基本一樣。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述重新形成的硅化物層比在所述除去步驟之前的所述硅化物層厚。
12.一種用于在具有NFET和PFET的半導(dǎo)體器件的制造中使用的方法，包括以下步驟給所述NFET、PFET和鄰近所述NFET和所述PFET中的至少一個的硅化物層施加第一氮化硅襯里；除去鄰近所述NFET和所述PFET的一個的一部分所述第一氮化硅襯里；重新形成在所述除去步驟期間除去的一部分所述硅化物層；以及給所述重新形成的硅化物層以及所述NFET和所述PFET的一個施加第二氮化硅襯里。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述第一氮化硅襯里為拉伸氮化硅襯里而所述第二氮化硅襯里為壓縮氮化硅襯里。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述除去的一部分所述第一氮化硅襯里鄰近所述PFET。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述施加所述第一氮化硅襯里和所述第二氮化硅襯里中的至少一個給所述NFET和所述PFET中的至少一個提供應(yīng)力。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括從鄰近所述第一氮化硅襯里的區(qū)域除去一部分所述第二氮化硅襯里的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述重新形成步驟包括以下步驟給所述硅化物層施加金屬層；以及用所述金屬層和所述硅化物層形成硅化物。
18.一種重新形成一部分氮化物層的方法，包括以下步驟給蝕刻的硅化物層的剩余部分施加金屬層；以及用所述金屬層和所述硅化物層的所述剩余部分形成硅化物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述金屬層包括所述蝕刻的硅化物層的所述剩余部分中存在的金屬。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述金屬包括鈷、鈦、鉬、鎢、鉭、鎳和鉑中的至少一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，還包括除去未組成所述硅化物的一部分所述金屬層的步驟。
22.一種半導(dǎo)體器件，包括第一氮化硅襯里；第二氮化硅襯里；以及部分重新形成的硅化物層，其中一部分所述硅化物層包括重新硅化的淀積金屬。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的器件，其中所述第一和第二氮化硅襯里中的至少一個通過等離子體增強化學氣相淀積、快速熱化學氣相淀積和低壓化學氣相淀積中的至少一種形成。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的器件，其中所述第一氮化硅襯里為拉伸氮化硅襯里。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的器件，其中所述第二氮化硅襯里為壓縮氮化硅襯里。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的器件，其中所述第一氮化硅襯里基本覆蓋第一器件而所述第二氮化硅襯里基本覆蓋第二器件。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的器件，其中所述第一器件為NFET而所述第二器件為PFET。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的器件，其中所述第一氮化硅襯里為拉伸氮化硅襯里而所述第二氮化硅襯里為壓縮氮化硅襯里。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的器件，其中所述第一氮化硅襯里和所述第二氮化硅襯里中的至少一種給所述NFET和所述PFET中的至少一個提供應(yīng)力。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的器件，其中所述應(yīng)力相對于基本沒有被拉伸氮化硅襯里和壓縮氮化硅襯里覆蓋的NFET和PFET，分別提高了電子遷移率和空穴遷移率中的至少一個。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有雙氮化硅襯里和重新形成的硅化物層的半導(dǎo)體器件及用于制造這種器件的相關(guān)方法。重新形成的硅化物層具有與未暴露于雙氮化硅襯里的形成的硅化物層基本相同的厚度和電阻。本發(fā)明的第一方面提供了用于在半導(dǎo)體器件的制造中使用的方法，包括以下步驟給硅化物層施加第一氮化硅襯里、除去一部分所述第一氮化硅襯里、重新形成在所述去除步驟期間除去的一部分所述硅化物層，以及給所述硅化物層施加第二氮化硅襯里。
文檔編號H01L21/8232GK1819144SQ20051012351
公開日2006年8月16日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者S·納拉辛哈, D·奇丹巴爾拉奧, 李瑛 , R·馬利克 申請人:國際商業(yè)機器公司