專利名稱：半導體器件、其制造方法及其制造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體器件、制造半導體器件的方法、和用于制造該半導體器件的裝置。
背景技術：
PTL 1公開了一種制造半導體器件的方法。在該方法中，在半導體基板上形成金屬配線。然后，在半導體基板上形成等離子TEOS膜以覆蓋金屬配線。在等離子TEOS膜上形成有機SOG膜之后，對有機SOG膜進行回蝕。在蝕刻過程中，物質(zhì)X在有機SOG膜和等離子TEOS膜上沉積。為了將沉積的物質(zhì)X去除，施加2. 2托(torr)的氧等離子體。此公開的內(nèi)容全部并入本文以作參考。引用列表專利文件PTL 1 日本專利申請公開第10-22382號

發(fā)明內(nèi)容
問題的解決方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，制造半導體器件的方法包括通過柵極絕緣膜在基板的表面上形成柵電極，在柵電極的側表面上形成絕緣膜，并將氧等離子體暴露到基板的表面上。 基板表面附近的氧等離子體的電子溫度等于或低于約1.5eV。絕緣膜可以是偏置間隔物 (offset spacer)、側壁間隔物、或偏置間隔物上形成的側壁間隔物。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，半導體器件包括具有源極區(qū)域和漏極區(qū)域的半導體基板。隔著柵極絕緣膜在半導體基板的表面上形成柵電極。在柵電極的側表面上形成絕緣膜。 在源極區(qū)域和漏極區(qū)域上的表面區(qū)域基本上不含有氧化部分。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，用于制造半導體器件的裝置包括被配置為隔著柵極絕緣膜在基板表面上形成柵電極的單元，被配置為在柵電極的側表面上形成絕緣膜的單元，和被配置為將氧等離子體暴露至基板表面上的單元。絕緣膜可以是偏置間隔物、側壁間隔物、 或偏置間隔物上所形成的側壁間隔物?；灞砻娓浇难醯入x子體的電子溫度等于或低于約 1. 5eVo


在結合所附的附圖考慮時，參照以下的詳細描述會更好地理解本發(fā)明，從而將會容易地得到對本發(fā)明更完整的理解及其許多附帶優(yōu)點。[圖1-A]圖IA是闡釋根據(jù)本發(fā)明的實施方式制造半導體器件的方法的圖解。[圖1-B]圖IB是闡釋根據(jù)本發(fā)明的實施方式制造半導體器件的方法的圖解。[圖1-C]圖IC是闡釋根據(jù)本發(fā)明的實施方式制造半導體器件的方法的圖解。[圖1-D]圖ID是闡釋根據(jù)本發(fā)明的實施方式制造半導體器件的方法的圖解。
[圖1-E]圖IE是闡釋根據(jù)本發(fā)明的實施方式制造半導體器件的方法的圖解。[圖1-F]圖IF是闡釋根據(jù)本發(fā)明的實施方式制造半導體器件的方法的圖解。[圖1-G]圖IG是闡釋根據(jù)本發(fā)明的實施方式制造半導體器件的方法的圖解。[圖2-A]圖2-A顯示不同壓力下的沉積物去除速率。[圖2-B]圖2-B顯示不同壓力下的沉積物去除速率。[圖2-C]圖2-C顯示不同壓力下的氧化量。[圖2-D]圖2-C顯示不同壓力下的氧化量。[圖3]圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于制造半導體器件的裝備的示意平面圖。[圖4]圖4是RLSA蝕刻裝置的示意剖視圖。[圖5]圖5是圖4所示的RLSA蝕刻裝置的部分放大圖解。[圖6]圖6是用于圖4所示的RLSA蝕刻裝置中的縫隙天線的平面視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照所附附圖對實施方式進行描述，其中在各圖中，相似的附圖標記標志著對應的或相同的元件。參照圖I-A至1-G，根據(jù)本發(fā)明實施方式的制造半導體器件，例如M0SFET，的方法。 參照圖1-A，經(jīng)柵極絕緣膜202，例如二氧化硅(SiO2)膜，在基板W的表面212上形成由聚Si 制成的柵電極203。然后，參照圖1-B，通過供應氣體，例如含Si氣體(比如SiH4和氧氣)， 在RLSA CVD裝置中使用化學氣相沉積在柵電極203和表面212上沉積二氧化硅(SiO2) 220。 RLSA CVD裝置包括徑向線縫隙天線(fcidial Line Slot Antenna)。接著，將硅基板W傳送至RLSA蝕刻裝置。在RLSA蝕刻裝置中，對沉積的二氧化硅 (SiO2)進行蝕刻以在柵電極203的側表面上形成偏置間隔物204(參見圖1-C)。該蝕刻過程有兩個步驟。表1示出第一和第二步驟中的條件。分別基于進行第一和第二步驟的持續(xù)時間來確定終止各個步驟的定時。在第一蝕刻工序之后，剩余厚度為約Inm至約2nm的沉積物質(zhì)。在第二蝕刻工序中，幾乎所有的待蝕刻的沉積物質(zhì)都被去除。在第一和第二步驟中，微波功率可以為約1，500W至約4，000W，壓力可以為約5毫托至約200毫托，基座偏壓(bias)可以為約30W至約200W，并且保持硅基板W的基座的溫度可以為約0攝氏度至約80攝氏度。利用的氣體可以為，例如CHF3、CH2F2, 02、N2、和/或 H2。根據(jù)待蝕刻的物質(zhì)確定用于蝕刻的氣體。蝕刻工序的持續(xù)時間可取決于待蝕刻膜的厚度。例如，蝕刻5nm花費1分鐘。但是，最長持續(xù)時間應該在約3分鐘以內(nèi)。表 1■面氣體第一步驟第二步驟
權利要求
1.一種制造半導體器件的方法，所述方法包括隔著柵極絕緣膜在基板的表面上形成柵電極；在所述柵電極的側表面上形成絕緣膜；和將氧等離子體暴露到所述基板的所述表面上，所述基板的所述表面附近的氧等離子體的電子溫度等于或低于約1. 5eV。
2.根據(jù)權利要求1所述的制造半導體器件的方法，其中所述絕緣膜是偏置間隔物。
3.根據(jù)權利要求2所述的制造半導體器件的方法，其中在所述偏置間隔物上形成側壁間隔物。
4.根據(jù)權利要求1所述的制造半導體器件的方法，其中所述絕緣膜是側壁間隔物。
5.根據(jù)權利要求1所述的制造半導體器件的方法，其中使用通過用徑向線縫隙天線所產(chǎn)生的表面波微波等離子體來進行暴露所述氧等離子體的工序。
6.根據(jù)權利要求1所述的制造半導體器件的方法，其中進行具有約100毫托或更大壓力的所述氧等離子體的沖洗。
7.根據(jù)權利要求1所述的制造半導體器件的方法，其中偏置間隔物和側壁間隔物中的至少一個在處理室中形成，并且其中在所述處理室中對所述氧等離子體進行沖洗。
8.根據(jù)權利要求1所述的制造半導體器件的方法，其中將所述氧等離子體沖洗到其下的基板包含Si的表面上。
9.根據(jù)權利要求1所述的制造半導體器件的方法，其中距離所述基板的所述表面20mm 處的所述氧等離子體的電子溫度為約1. OeV至約1. 5eV0
10.根據(jù)權利要求9所述的制造半導體器件的方法，其中距離所述基板的所述表面 20mm處的所述氧等離子體的電子溫度為約1. OeV至約1. 2eV0
11.根據(jù)權利要求1所述的制造半導體器件的方法，其中所述基板放置在基座上，在對所述氧等離子體進行沖洗時所述基座的溫度為約20攝氏度至約30攝氏度。
12.根據(jù)權利要求1所述的制造半導體器件的方法，其中產(chǎn)生等離子體的微波功率為約 2000W 至約 3000W。
13.一種半導體器件，包括具有源極區(qū)域和漏極區(qū)域的半導體基板；隔著柵極絕緣膜形成于所述半導體基板的表面上的柵電極；形成于所述柵電極的側表面上的絕緣膜；和所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域上的基本上不包含氧化部分的表面區(qū)域。
14.根據(jù)權利要求13所述的半導體器件，其中所述氧化部分的厚度小于約lnm。
15.一種用于制造半導體器件的裝置，所述裝置包括被配置為隔著柵極絕緣膜在基板的表面上形成柵電極的單元；被配置為在所述柵電極的側表面上形成絕緣膜的單元；和被配置為將氧等離子體暴露至所述基板的所述表面上的單元，所述基板的所述表面附近的所述氧等離子體的電子溫度等于或低于約1. 5eV。
全文摘要
半導體器件的制造方法包括隔著柵極絕緣膜在基板的表面上形成柵電極，在柵電極的側表面上形成絕緣膜，和將氧等離子體暴露到基板的表面上?；宓谋砻娓浇难醯入x子體的電子溫度等于或低于約1.5eV。
文檔編號H01L21/336GK102549756SQ201080044368
公開日2012年7月4日 申請日期2010年10月2日 優(yōu)先權日2009年10月4日
發(fā)明者佐佐木勝 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社