[发明专利]半导体器件的制作方法及半导体器件

说明书

技术领域

本申请涉及半导体集成电路制作技术领域，具体而言，涉及一种半导体器件的制作方法及半导体器件。

背景技术

在半导体器件的制作过程中，在衬底的正面上形成栅极和侧壁层后，通常需要在栅极、侧壁层以及衬底的裸露表面上形成应变材料层，然后通过退火工艺在栅极和栅极的两侧衬底中形成应力层，以提高载流子的迁移率并最终提高半导体器件的性能。在形成应力层之后，还需要通过湿法刻蚀去除应变材料层。然而，上述湿法刻蚀的步骤会对衬底的背面产生损伤(例如缺陷等)，这些损伤会成为污染源，污染所形成的半导体器件以及后续制程的机台及环境，进而降低了产品的良率。

图1至图3示出了上述半导体器件的制作过程。上述半导体器件的制作包括以下步骤：首先，在衬底10′的正面上形成栅极20′和位于栅极20′的侧壁上的侧壁层40′，并在衬底10′的背面上远离衬底10′的背面方向上依次形成栅极材料层30′和侧壁材料层50′，其结构如图1所示；然后，形成覆盖栅极20′、侧壁层40′以及衬底10′的裸露表面的应变材料层60′，进而形成如图2所示的基体结构；最后，对衬底10′以及位于衬底10′上的器件进行退火，以使应力“记忆”在栅极20′和衬底10′中形成应力层80′，并通过湿法刻蚀去除应变材料层60′，得到如图3所示的基体结构。

上述应变材料层通常为SiN或SiON，通过湿法刻蚀去除上述应变材料层的方式通常为浸泡法。在去除上述应变材料层时，衬底栅极的侧壁上形成了侧壁层，因此栅极不会受到损伤。然而，上述湿法刻蚀的步骤会刻蚀衬底背面上的侧壁材料层，并对衬底的背面产生损伤(例如缺陷等)，这些损伤会成为污染源，污染所形成的半导体器件以及后续制程的机台及环境，进而降低了产品的良率。目前，在半导体器件中形成应力层的过程中，上述问题还没有得到有效解决。

发明内容

本申请旨在提供一种半导体器件的制作方法及半导体器件，以减少半导体器件的制作过程对衬底的背面产生的损伤。

为了实现上述目的，本申请提供了一种半导体器件的制作方法，包括：在衬底的正面上形成栅极，并在衬底的背面上形成与栅极的材料相同的栅极材料层；在栅极的侧壁上形成侧壁层，并在栅极材料层的表面上形成与侧壁层的材料相同的侧壁材料层；在侧壁材料层远离衬底的一侧上形成介质层；形成覆盖栅极、侧壁层以及衬底的裸露表面的应变材料层；执行退火工艺以在栅极和衬底中朝向应变材料层的一侧形成应力层；以及湿法刻蚀去除应变材料层。

进一步地，上述制作方法中，形成介质层的步骤包括：形成覆盖衬底、栅极、侧壁层和侧壁材料层的介质预备层；以及去除介质预备层中位于衬底、栅极和侧壁层表面上的部分，形成介质层。

进一步地，上述制作方法中，形成介质预备层的步骤中，在侧壁材料层上形成厚度为侧壁材料层的厚度1/4～3/4的介质预备层。

进一步地，上述制作方法中，去除介质预备层的工艺为湿法刻蚀，湿法刻蚀的方式为喷淋法。

进一步地，上述制作方法中，介质层的刻蚀速率小于应变材料层的刻蚀速率。

进一步地，上述制作方法中，介质层为SiO₂。

进一步地，上述制作方法中，应变材料层为SiN或SiON。

进一步地，上述制作方法中，去除应变材料层的步骤中，湿法刻蚀的方式为浸泡法。

本申请还提供了一种半导体器件，包括衬底，设置于衬底的正面上的栅极，设置于栅极的侧壁上的侧壁层，沿远离衬底的背面方向依次设置于衬底的背面上的栅极材料层和侧壁材料层，以及设置在栅极中远离衬底的一侧和衬底中靠近栅极的一侧的应力层，其中该半导体器件还包括设置于侧壁材料层的表面上的介质层。

进一步地，上述半导体器件中，介质层的厚度为侧壁材料层的厚度的1/4～3/4。

进一步地，上述半导体器件中，所述介质层为SiO₂。

应用本申请提供的技术方案，通过在位于衬底的背面上的侧壁材料层上形成介质层，从而避免了侧壁材料层接触后续湿法刻蚀中的刻蚀液，减少了由湿法刻蚀造成的衬底背面的损伤，从而减少了衬底背面的损伤对所形成的半导体器件以及后续制程的机台及环境的污染，从而提高了产品的良率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：