專利名稱：消除柵極側(cè)壁再沉積的方法和半導體器件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及半導體制造領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，以及一種采用所述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法而得到的半導體器件。
背景技術(shù)：
在半導體制造工藝過程中，為了形成期望的柵極結(jié)構(gòu)，不可避免地需要用到刻蝕工藝。然而，在利用例如干法刻蝕工藝來刻蝕柵極的過程中，尤其是在制造比較復雜的柵極結(jié)構(gòu)的刻蝕過程中，現(xiàn)有技術(shù)存在一些問題。具體地說，一般的，在采用了材料鎢(W) 的MOSFET(金屬-氧化物-半導體)場效應晶體管的柵極的蝕刻工藝過程中，由于基于鎢的產(chǎn)物在刻蝕(例如干法刻蝕)過程中不易被有效去除，這些未有效剝離的基于鎢的聚合物會沉積在柵極側(cè)壁，尤其是鎢再沉積。并且，在柵極刻蝕工藝之后的刻蝕清洗工藝中，很難將基于鎢的聚合物從側(cè)壁上剝離下來而不影響柵極的形貌這會降低器件的可靠性，從而降低電路的性能。所以，希望能夠提出一種能夠消除這種不期望出現(xiàn)的金屬再沉積(尤其是鎢再沉積)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的就是提供一種能夠而且，即使沉積了基于鎢的聚合物，也比現(xiàn)有技術(shù)更容易在后續(xù)的刻蝕清洗工藝中從側(cè)壁上剝離下來的方法、以及由此得到的半導體器件。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，該消除柵極側(cè)壁再沉積的方法包括柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟，用于將柵極側(cè)壁雜質(zhì)從柵極側(cè)壁剝離出去， 并且其中，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟包括一個柵極金屬相關層蝕刻步驟。優(yōu)選地，在上述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，柵極的材料是鎢或者含有鎢的合
金 ο優(yōu)選地，在上述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)為基于鎢的聚合物。優(yōu)選地，在上述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟是通過刻蝕步驟完成的。優(yōu)選地，在上述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，在所述柵極金屬相關層蝕刻步驟中，采用了氦氣流將柵極側(cè)壁雜質(zhì)從柵極側(cè)壁剝離出去。優(yōu)選地，在上述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟的功率不小于600W。優(yōu)選地，在上述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，所述柵極金屬相關層蝕刻步驟氦氣流的體積流量不小于lOOsccm。
優(yōu)選地，在上述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟的壓力不大于25mt。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法能夠在很大程度上消除現(xiàn)有技術(shù)中存在的不期望出現(xiàn)的金屬再沉積(尤其是鎢再沉積)現(xiàn)象。而且，即使沉積了基于鎢的聚合物，也比現(xiàn)有技術(shù)更容易在后續(xù)的刻蝕清洗工藝中從側(cè)壁上剝離下來。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一個采用根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法而得到的半導體器件。例如，所述半導體器件為金屬氧化物半導體場效應晶體管。并且，由于采用了根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，因此， 本領域技術(shù)人員可以理解的是，根據(jù)本發(fā)明第二方面的半導體器件(例如金屬氧化物半導體場效應晶體管)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第一方面的半導體器件制造方法所能實現(xiàn)的有益技術(shù)效果。


結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中圖1示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的半導體器件的柵極加工工藝的示意圖；以及圖2示意性地示出了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法的示意圖。需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。并且，附圖中相同或相似的元素被標以相同或相似的參考標號。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進行詳細描述。圖1示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的半導體器件的柵極加工工藝的示意圖。如圖所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，在柵極的蝕刻工藝中，柵極(在本實施例中為鎢柵極)金屬相關層蝕刻未采用大流量氦(He)氣流，以及剝離步驟采用了較低功率和大約80mt(“millitorr”，毫托或微米汞柱)的原位(in-situ)剝離壓力。但是，在該工藝條件下，如圖1中的箭頭所示出的，基于鎢的聚合物幾乎不受氣流的影響，最終仍沉積在柵極側(cè)壁上，由此出現(xiàn)了鎢再沉積?；谏鲜鰡栴}，圖2示意性地示出了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法的示意圖。如圖2所示，在半導體器件的柵極加工工藝中，采用了比現(xiàn)有技術(shù)更高的功率，以及大流量的氦氣流，從而可以加速刻蝕反應，并且激活基于鎢的聚合物，從而使得基于鎢的聚合物如圖2的箭頭所示從柵極側(cè)壁脫離出來，并且，基于鎢的聚合物甚至如圖2中的箭頭所示隨著氣流離開柵極側(cè)壁區(qū)域。更具體地說，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，柵極金屬相關層蝕刻采用大流量氦氣不小于100sCCm(標況毫升每分)，雜質(zhì)剝離步驟功率不小于600W，壓力不大于25mT。在該工藝條件下，可以實現(xiàn)很好消除現(xiàn)有技術(shù)中存在的不期望出現(xiàn)的鎢再沉積現(xiàn)象。
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而且如圖2所示，在其它工藝條件下，如果不能完全消除現(xiàn)有技術(shù)中存在的不期望出現(xiàn)的金屬再沉積(尤其是鎢再沉積)現(xiàn)象，那么通過采用本發(fā)明，即使沉積了基于鎢的聚合物，所沉積的基于鎢的聚合物也比現(xiàn)有技術(shù)所得到的基于鎢的聚合物的沉積要薄，從而比現(xiàn)有技術(shù)更容易在后續(xù)的清洗工藝中從側(cè)壁上剝離下來。對于本領域技術(shù)人員來說明顯的是，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下對本發(fā)明進行各種改變和變形。所描述的實施例僅用于說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明；本發(fā)明并不限于所述實施例，而是僅由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，其特征在于包括柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟，用于將柵極側(cè)壁雜質(zhì)從柵極側(cè)壁剝離出去，并且其中，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟包括一個柵極金屬相關層蝕刻步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，其特征在于，其中柵極的材料包含鎢或者含有鎢的合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，其特征在于，其中所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)為基于鎢的聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，其特征在于，其中所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟是通過刻蝕步驟完成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，其特征在于，其中在所述柵極金屬相關層蝕刻步驟中，采用了氦氣流將柵極側(cè)壁雜質(zhì)活化便于后續(xù)步驟剝離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，其特征在于，其中所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟的功率不小于600W。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，其特征在于，其中所述柵極金屬相關層蝕刻步驟氦氣流的體積流量不小于lOOsccm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，其特征在于，其中所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟的壓力不大于25mt。
9.一種采用權(quán)利要求1至8之一所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法而得到的半導體器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導體器件，其特征在于，其中所述半導體器件為金屬氧化物半導體場效應晶體管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種消除柵極側(cè)壁再沉積的方法和半導體器件。根據(jù)本發(fā)明的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法包括柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟，用于將柵極側(cè)壁雜質(zhì)從柵極側(cè)壁剝離出去，并且其中，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)剝離步驟包括一個柵極金屬相關層蝕刻步驟。根據(jù)本發(fā)明的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法能夠在很大程度上消除現(xiàn)有技術(shù)中存在的不期望出現(xiàn)的金屬再沉積現(xiàn)象。
文檔編號H01L27/088GK102176429SQ20111007656
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者任曉輝, 奚裴 申請人:上海宏力半導體制造有限公司