刻蚀停止层制备方法及半导体结构与流程

    技术2026-09-04  15


    本申请涉及集成电路制造,具体涉及一种刻蚀停止层制备方法及半导体结构。


    背景技术:

    1、在集成电路制造中,随着对器件性能要求的不断提升,各种新的技术方案层出不穷。

    2、应力工程作为一种广泛采用的方法,被用来优化沟道迁移率,以提升器件的电学性能。例如应力膜能够有效改善p型mos管(pmos)的性能。

    3、然而,由于n型mos管(nmos)与pmos的工作原理和结构有所不同,使用合适的应力类型以实现最佳的性能增强是一个挑战。

    4、需要说明的是,上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

    5、申请内容

    6、基于此,本申请实施例提供了一种刻蚀停止层制备方法及半导体结构,可以在改善nmos器件电学性能的同时,避免产生对pmos器件电学性能的影响,从而对pmos器件和nmos器件施加相匹配的应力,实现最佳的性能增强。

    7、根据一些实施例,本申请一方面提供了一种刻蚀停止层制备方法,包括:

    8、提供衬底,所述衬底上形成有间隔设置的nmos器件和pmos器件;并于所述衬底、所述nmos器件和所述pmos器件上形成第一应力刻蚀停止层;

    9、在位于所述pmos器件上的所述第一应力刻蚀停止层上形成遮挡层;

    10、对位于所述nmos器件上的所述第一应力刻蚀停止层进行紫外光照射,以使位于所述nmos器件上的所述第一应力刻蚀停止层转化为第二应力刻蚀停止层。

    11、在一些实施例中,所述遮挡层包括金属遮挡层。

    12、在一些实施例中,所述金属遮挡层包括铝遮挡层。

    13、在一些实施例中,所述在位于所述pmos器件上的所述第一应力刻蚀停止层上形成遮挡层之前,所述制备方法还包括:

    14、于所述第一应力刻蚀停止层远离所述衬底的表面形成保护层;

    15、所述在位于所述pmos器件上的所述第一应力刻蚀停止层上形成遮挡层,包括:

    16、于所述保护层远离所述第一应力刻蚀停止层的表面形成遮挡材料层;

    17、去除位于所述nmos器件上的所述遮挡材料层,保留位于所述pmo s器件上的所述遮挡材料层作为所述遮挡层。

    18、在一些实施例中,所述保护层的材质包括二氧化硅。

    19、在一些实施例中,形成所述第二应力刻蚀停止层之后,所述制备方法还包括:

    20、去除所述保护层。

    21、在一些实施例中,所述第一应力刻蚀停止层的材质包括氮化硅。

    22、在一些实施例中,所述第二应力刻蚀停止层具有至少1200mpa的拉应力。

    23、在一些实施例中,所述第一应力刻蚀停止层所具有的拉应力大小范围为400mpa~600mpa。

    24、根据一些实施例,本申请另一方面提供了一种半导体结构,制备所述半导体结构的过程中,包括如上一些实施例中所述的刻蚀停止层制备方法的步骤。

    25、本申请提供的刻蚀停止层制备方法及半导体结构,可以/至少具有以下优点:

    26、本申请实施例中,在形成第一应力刻蚀停止层之后,使用遮挡层对位于pmos器件上的第一应力刻蚀停止层进行遮挡,步骤简单易于实施。在遮挡住位于pmos器件上的第一应力刻蚀停止层之后,才对位于nmo s器件上的第一应力刻蚀停止层进行紫外光照射,使这部分的第一应力刻蚀停止层获得高拉应力,以改善nmos器件的沟道迁移率,从而提升nmos器件的电学性能。而由于遮挡层的遮蔽作用,位于pmos器件上的第一应力刻蚀停止层并不会受到紫外光的影响,可保持较低的拉应力水平。因此,本申请实施例可减少对pmos器件电学性能的影响,对pmos器件和nmos器件施加相匹配的应力,从而实现最佳的性能增强。

    27、在其中一些实施例中,使用金属遮挡层进行遮挡。金属遮挡层不仅具有良好的遮光性能,能够有效阻挡绝大部分紫外光,对pmos器件上的第一应力刻蚀停止层实现良好遮蔽;并且还具有高反射率,利用金属遮挡层的高反射能力可将紫外光反射至位于nmos器件栅极侧墙上的第一应力刻蚀停止层,从而有效改善栅极侧墙处紫外光照射不充分的缺陷。


    技术实现思路



    技术特征:

    1.一种刻蚀停止层制备方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的刻蚀停止层制备方法,其特征在于,所述遮挡层包括金属遮挡层。

    3.根据权利要求2所述的刻蚀停止层制备方法,其特征在于,所述金属遮挡层包括铝遮挡层。

    4.根据权利要求1所述的刻蚀停止层制备方法,其特征在于,所述在位于所述pmos器件上的所述第一应力刻蚀停止层上形成遮挡层之前,所述制备方法还包括:

    5.根据权利要求4所述的刻蚀停止层制备方法,其特征在于,所述保护层的材质包括二氧化硅。

    6.根据权利要求4所述的刻蚀停止层制备方法,其特征在于,形成所述第二应力刻蚀停止层之后,所述制备方法还包括:

    7.根据权利要求1所述的刻蚀停止层制备方法,其特征在于,所述第一应力刻蚀停止层的材质包括氮化硅。

    8.根据权利要求1所述的刻蚀停止层制备方法,其特征在于,所述第二应力刻蚀停止层具有至少1200mpa的拉应力。

    9.根据权利要求8所述的刻蚀停止层制备方法,其特征在于,所述第一应力刻蚀停止层所具有的拉应力大小范围为400mpa~600mpa。

    10.一种半导体结构,其特征在于,制备所述半导体结构的过程中,包括如权利要求1至9中任一项所述的刻蚀停止层制备方法的步骤。


    技术总结
    本申请提供了一种刻蚀停止层制备方法及半导体结构。该刻蚀停止层制备方法包括:提供衬底,衬底上形成有间隔设置的NMOS器件和PMO S器件;并于衬底、NMOS器件和PMOS器件上形成第一应力刻蚀停止层;在位于PMOS器件上的第一应力刻蚀停止层上形成遮挡层;对位于NMO S器件上的第一应力刻蚀停止层进行紫外光照射,以使位于NMOS器件上的第一应力刻蚀停止层转化为第二应力刻蚀停止层。该刻蚀停止层制备方法可以在改善NMOS器件电学性能的同时,避免产生对PMOS器件电学性能的影响,从而对PMOS器件和NMOS器件施加相匹配的应力,实现最佳的性能增强。

    技术研发人员:于海龙,董信国,孟昭生
    受保护的技术使用者:上海积塔半导体有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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