一種制作半導(dǎo)體器件的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括下列步驟，提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體上依次形成柵氧化層和虛擬柵極；在所述柵氧化層和所述虛擬柵極的兩側(cè)形成柵極間隙壁；在所述虛擬柵極、所述柵極間隙壁和所述半導(dǎo)體襯底上形成接觸孔刻蝕停止層；在所述接觸孔刻蝕停止層上形成層間介電層；執(zhí)行平坦化工藝，以露出所述虛擬柵極、所述柵極間隙壁和所述接觸孔刻蝕停止層；對(duì)露出的所述柵極間隙壁、所述接觸孔刻蝕停止層和所述層間介電層進(jìn)行碳注入。根據(jù)本發(fā)明的方法通過采用全面碳注入處理半導(dǎo)體器件以解決在刻蝕去除虛擬柵極和柵氧化層的過程中損耗接觸孔刻蝕停止層和柵極間隙壁結(jié)構(gòu)的問題，以避免產(chǎn)生金屬殘余物，提高半導(dǎo)體器件的整體性能，提高半導(dǎo)體的良品率。
【專利說明】一種制作半導(dǎo)體器件的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，尤其涉及一種去除虛擬柵極的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體集成電路(IC)工業(yè)技術(shù)日益的成熟，超大規(guī)模的集成電路的迅速發(fā)展，元器件尺寸越來越小，芯片的集成度越來越高。因器件的高密度，小尺寸的要求對(duì)半導(dǎo)體工藝影響也日益突出。IC集成度不斷的增大需要器件尺寸持續(xù)按比例縮小，然而電器的工作電壓有時(shí)維持不變，使得實(shí)際金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)器件產(chǎn)生較高的電源消耗。多晶硅和二氧化硅通常被用于形成MOS晶體管的柵極和層間介質(zhì)。
[0003]隨著柵極尺寸縮短至幾十納米，柵氧化物層的厚度降至3nm以下，引發(fā)了柵極電阻過大、柵極泄漏增大以及多晶硅柵極出現(xiàn)空乏現(xiàn)象等問題。因此，人們又將目光重新投向金屬柵極技術(shù)，采用金屬柵極材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多晶硅材料，高k電介質(zhì)代替氧化層材料，即采用高k電介質(zhì)/金屬柵極(HK/MG)結(jié)構(gòu)代替柵氧化層/虛擬多晶硅柵極結(jié)構(gòu)，以避免由多晶硅虛擬柵極引起的多晶硅耗盡效應(yīng)、摻雜硼原子擴(kuò)散和較高的柵極漏電流等問題。同時(shí)，N-MOS和P-MOS的功能不同，因此需要的不同結(jié)構(gòu)的柵極。
[0004]金屬柵極技術(shù)包括先形成柵(Gate-first)工藝和后形成柵(Gate-last)工藝。Gate-1ast工藝特點(diǎn)是在對(duì)硅片進(jìn)行漏/源區(qū)離子注入操作以及隨后的高溫退火步驟完成之后再形成金屬柵極，其中去除多晶硅虛擬柵極(DPGR)和柵極氧化層是關(guān)鍵步驟之一。通常選用干法刻蝕去除多晶硅虛擬柵極，因?yàn)楦煞涛g比濕法刻蝕的效率高，刻蝕速率的變化不受摻雜的影響，采用稀釋的氫氟酸(DHF)去除柵氧化層以形成界面層(interfaciallayer)，然而在采用稀釋的氫氟酸去除柵氧化層的過程中會(huì)很容易使接觸孔刻蝕停止層(CESL)和柵極間隙壁(spacer)發(fā)生凹陷(recess),這將導(dǎo)致金屬殘余物的形成。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種采用SiCoNi預(yù)清工藝去除柵氧化層的方法，即采用SiCoNi預(yù)清工藝代替稀釋的氫氟酸清洗去除柵極氧化層，如圖1A所示，提供半導(dǎo)體襯底(未示出)。在半導(dǎo)體襯底上依次形成柵氧化層100、多晶硅虛擬柵極101，柵氧化層100和多晶硅虛擬柵極101的兩側(cè)形成柵極間隙壁102AU02B，材料可以選擇為氮化硅，形成方式可以是化學(xué)氣相沉積(CVD)法。在半導(dǎo)體襯底、多晶硅虛擬柵極101和柵極間隙壁102AU02B上形成接觸孔刻蝕停止層103。接著，在接觸孔刻蝕停止層103上形成層間介電層(ILD)104。然后，采用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)工藝去除多余的層間介電層和接觸孔刻蝕停止層，以露出多晶硅虛擬柵極101、柵極間隙壁102AU02B和接觸孔刻蝕停止層103，并且多晶硅虛擬柵極101，柵極間隙壁102AU02B，接觸孔刻蝕停止層103和層間介電層104的頂部齊平。
[0006]如圖1B所示，刻蝕去除多晶硅虛擬柵極101，以形成溝槽105，露出柵氧化層100。可以采用干法刻蝕或者濕法刻蝕進(jìn)行刻蝕。優(yōu)選采用干法刻蝕。
[0007]如圖1C所示,采用SiCoNi預(yù)清工藝去除所述柵氧化層100,以形成溝槽106。其中，SiCoNi預(yù)清工藝包括兩個(gè)步驟:即3/順3遠(yuǎn)程等離子體刻蝕和原位退火，且這兩步都在同一腔體內(nèi)完成，將半導(dǎo)體襯底放入反應(yīng)室內(nèi)以去除所述柵極氧化層100。或者采用稀釋的氫氟酸去除所述柵氧化層100，以形成溝槽106。
[0008]制作具有金屬柵極結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體器件的工藝中，去除多晶硅虛擬柵極和柵氧化層的工藝是后續(xù)形成金屬柵極結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)采用稀釋的氫氟酸或者SiCoNi預(yù)清工藝去除柵極氧化層時(shí)，都會(huì)對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷。具體的，采用稀釋的氫氟酸去除柵氧化層時(shí)會(huì)損耗掉大部分的接觸孔刻蝕停止層和柵極間隙壁，采用SiCoNi預(yù)清工藝去除柵極氧化層時(shí)會(huì)損耗掉部分的接觸孔刻蝕停止層。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在去除柵氧化層的工藝過程中，所采用的去除工藝都會(huì)損耗半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中接觸孔刻蝕停止層和柵極間隙壁結(jié)構(gòu)，這將會(huì)導(dǎo)致金屬殘余物的形成。
[0009]因此，需要一種新的方法，以避免在刻蝕去除柵氧化層時(shí)對(duì)柵極間隙壁結(jié)構(gòu)和接觸孔刻蝕停止層的損耗，以提高器件的整體的性能和半導(dǎo)體器件的良品率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0011]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括下列步驟，提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體上依次形成柵氧化層和虛擬柵極；在所述柵氧化層和所述虛擬柵極的兩側(cè)形成柵極間隙壁；在所述虛擬柵極、所述柵極間隙壁和所述半導(dǎo)體襯底上形成接觸孔刻蝕停止層；在所述接觸孔刻蝕停止層上形成層間介電層；執(zhí)行平坦化工藝，以露出所述虛擬柵極、所述柵極間隙壁和所述接觸孔刻蝕停止層；對(duì)露出的所述柵極間隙壁、所述接觸孔刻蝕停止層和所述層間介電層進(jìn)行碳注入。
[0012]優(yōu)選地，采用全面碳注入工藝執(zhí)行所述碳注入步驟。
[0013]優(yōu)選地，碳注入的離子束能量為1KV?50KV。
[0014]優(yōu)選地，碳注入的離子劑量為Ie14?le2°原子/cm2。
[0015]優(yōu)選地，還包括在碳注入之后去除所述虛擬柵極的步驟。
[0016]優(yōu)選地，還包括在去除所述虛擬柵極之后去除所述柵氧化層以形成第一溝槽的步驟。
[0017]優(yōu)選地，采用稀釋的氫氟酸去除所述柵氧化層。
[0018]優(yōu)選地，還包括在去除所述柵氧化層之后在所述第一溝槽的底部形成界面層以形成第二溝槽的步驟。
[0019]優(yōu)選地，還包括在所述形成界面層之后在所述第二溝槽中填充高k介質(zhì)層和金屬柵極的步驟。
[0020]綜上所示，本發(fā)明的方法通過采用全面碳注入處理半導(dǎo)體器件以解決在刻蝕去除虛擬柵極和柵氧化層的過程中損耗接觸孔刻蝕停止層和柵極間隙壁結(jié)構(gòu)的問題，以避免產(chǎn)生金屬殘余物，提高半導(dǎo)體器件的整體性能，提高半導(dǎo)體的良品率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
[0022]圖1A-1C為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)刻蝕去除虛擬柵極和柵氧化層的相關(guān)步驟所獲得的器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2A-2G為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式刻蝕去除虛擬柵極和柵氧化層的相關(guān)步驟所獲得的器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式刻蝕去除虛擬柵極和柵氧化層的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0026]為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便說明本發(fā)明是如何采用碳注入工藝以解決刻蝕去除半導(dǎo)體器件中的虛擬柵極和柵氧化層時(shí)對(duì)接觸孔刻蝕停止層和柵極間隙壁結(jié)構(gòu)的損耗問題。顯然本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)的描述如下，然而去除這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0027]為了克服傳統(tǒng)去除虛擬柵極和柵氧化層時(shí)對(duì)接觸孔刻蝕停止層和柵極間隙壁結(jié)構(gòu)的損耗，本發(fā)明提出采用碳注入工藝處理半導(dǎo)體襯底。參照?qǐng)D2A至圖2G，示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的實(shí)施例制作PMOS的相關(guān)步驟的剖視圖。
[0028]如圖2A所示，提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底可包括任何半導(dǎo)體材料，此半導(dǎo)體材料可包括但不限于:S1、SiC、SiGe、SiGeC、Ge合金、GeAs、InAs、InP，以及其它II1- V或I1-VI族化合物半導(dǎo)體。半導(dǎo)體襯底包括各種隔離結(jié)構(gòu)，例如淺溝槽隔離(STI)。半導(dǎo)體襯底還可以包括有機(jī)半導(dǎo)體或者如Si/SiGe、絕緣體上硅(SOI)、或者絕緣體上SiGe (SGOI)的分層半導(dǎo)體。在半導(dǎo)體襯底上形成PMOS區(qū)域，該P(yáng)MOS區(qū)域具有形成在均勻摻雜的溝道區(qū)上的虛擬柵極結(jié)構(gòu)200，所述虛擬柵極結(jié)構(gòu)200包括柵氧化層201和虛擬柵極202。柵氧化層201可以通過熱氧化、化學(xué)氣相沉積(CVD)或氧氮化工藝形成。柵極氧化層201可以包括如下的任何傳統(tǒng)電介質(zhì):Si02、S1N, Si0N2、以及包括鈣鈦礦型氧化物的其它類似氧化物。其中，柵氧化層201的材料優(yōu)選用氮氧化硅，形成方式采用化學(xué)氣相沉積法。虛擬柵極202的材料可以為多晶硅或者氮化硅或者無定型碳，其中，虛擬柵極202的材料優(yōu)選未摻雜的多晶硅。多晶硅虛擬柵極202的形成方法可選用低壓化學(xué)氣相淀積(LPCVD)工藝。形成所述多晶硅的工藝條件包括:反應(yīng)氣體為硅烷(SiH4),所述硅烷的流量范圍可為100?200立方厘米/分鐘(sccm)，如150sccm ;反應(yīng)腔內(nèi)溫度范圍可為700?750攝氏度；反應(yīng)腔內(nèi)壓力可為250?350毫毫米萊柱(mTorr),如300mTorr ;所述反應(yīng)氣體中還可包括緩沖氣體,所述緩沖氣體可為氦氣或氮?dú)?，所述氦氣和氮?dú)獾牧髁糠秶蔀??20升/分鐘(slm)，如8slm、10slm或15slm。在柵氧化層201和虛擬柵極202兩側(cè)形成的柵極間隙壁203A、203B。柵極間隙壁的材料可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中一種或者他們組合構(gòu)成。作為本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)化實(shí)施方式，所述間隙壁為氧化硅、氮化硅共同組成。接著，在半導(dǎo)體襯底、虛擬柵極202和柵極間隙壁203A、203B上形成接觸孔刻蝕停止層204。接觸孔刻蝕停止層204的材料可以為氮化硅、碳化硅、氮氧化硅或者氮化碳化硅。然后，在接觸孔刻蝕停止層204上形成層間介電層205，層間介電層205可以使用例如氧化硅、碳氟化合物(CF)、摻碳氧化硅(S1C)、或碳氮化硅(SiCN)等?；蛘撸部梢允褂迷谔挤衔?CF)上形成了 SiCN薄膜的膜等。可以采用熱化學(xué)氣相沉積方法、等離子體工藝。采用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)去除多余的層間介電層和接觸孔刻蝕停止層，以使虛擬柵極202、柵極間隙壁203A、203B、接觸孔刻蝕停止層204和層間介電層205的頂部齊平。
[0029]如圖2B所示，對(duì)上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面碳注入(Blanket CarbonImplantat1n)以在柵極間隙壁203A、203B、接觸孔刻蝕停止層204和層間介電層205上形成摻碳層206。具體的，對(duì)虛擬柵極202、柵極間隙壁203A、203B、接觸孔刻蝕停止層204和層間介電層205進(jìn)行全面碳注入，在柵極間隙壁203A、203B、接觸孔刻蝕停止層204和層間介電層205中形成摻碳層206。全面碳注入的工藝為:注入離子束能量為1KV?50KV，離子劑量為Ie14?le2°原子/cm2。將碳等離子體注入到柵極間隙壁203A、203B、接觸孔刻蝕停止層204和層間介電層205的材料中，在柵極間隙壁203A、203B、接觸孔刻蝕停止層204和層間介電層205中形成摻碳層。
[0030]如圖2C所示，刻蝕去除PMOS區(qū)域中的虛擬柵極202，在虛擬柵極202的原有位置形成溝槽結(jié)構(gòu)207?？梢圆捎酶煞涛g去除虛擬柵極202，干法蝕刻工藝包括但不限于:反應(yīng)離子蝕刻(RIE)、離子束蝕刻、等離子體蝕刻或者激光切割。例如采用等離子體刻蝕，刻蝕氣體可以采用基于氧氣(02-based)的氣體，可以減少層間介電層201的損耗。具體的，采用較低的射頻能量并能產(chǎn)生低壓和高密度的等離子體氣體來實(shí)現(xiàn)多晶硅的干法刻蝕。作為一個(gè)實(shí)例，采用等離子體刻蝕工藝，采用的刻蝕氣體為基于氧氣(02-based)的氣體，刻蝕氣體的流量范圍可為50立方厘米/分鐘(sccm)?150立方厘米/分鐘(sccm),反應(yīng)室內(nèi)壓力可為5毫托(mTorr)?20毫托(mTorr)。其中,干法刻蝕的刻蝕氣體還可以是溴化氫氣體、四氟化碳?xì)怏w或者三氟化氮?dú)怏w。
[0031]如圖2D所示，可以采用SiCoNi預(yù)清工藝去除柵氧化層201，以形成溝槽208。SiCoNi預(yù)清工藝包括兩個(gè)步驟:NF3/NH3遠(yuǎn)程等離子體刻蝕和原位退火，且這兩步都在同一腔體內(nèi)完成，將半導(dǎo)體襯底放入反應(yīng)室內(nèi)以去除所述柵極氧化層201?；蛘卟捎孟♂尩臍浞崛コ鰱叛趸瘜?01，以形成溝槽208。
[0032]如圖2E所示，在溝槽208的底部形成金屬柵極的界面層(IL layer) 209，以形成溝槽210。界面層可以包括傳統(tǒng)的電介質(zhì)材料諸如具有電介質(zhì)常數(shù)從大約4到大約20的硅的氧化物、氮化物和氮氧化物?；蛘撸缑鎸涌梢园ň哂须娊橘|(zhì)常數(shù)從大約20到至少大約100的通常較高電介質(zhì)常數(shù)電介質(zhì)材料。
[0033]如圖2F所示，在界面層209上溝槽210的側(cè)壁和底部表面沉積高k介質(zhì)層(HK)211，以形成溝槽212。高k介質(zhì)層的厚度較小，其中沿著溝槽結(jié)構(gòu)210的表面分布的高k介質(zhì)形成U字型結(jié)構(gòu)，高K介電材料層，材料可以選擇為但不限于HfOx、HfS1x, HfSiNOx,HfZrOx,高度大約為5?25埃。
[0034]如圖2G所示，在PMOS區(qū)域中的溝槽212中沉積形成PMOS的金屬柵極213。在摻碳層206、高k介質(zhì)層211的表面、溝槽結(jié)構(gòu)212的側(cè)壁和底部表面沉積PMOS的功函數(shù)金屬層和金屬電極層，金屬柵極的材料包括銅、鋁、TiN或TaN等，形成方法可以是化學(xué)氣相沉積(CVD)法或物理氣相沉積(PVD)法，其中，優(yōu)選沉積銅金屬層。接著，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)，去除多余的功函數(shù)金屬層和金屬電極層，使得摻碳層206露出則停止化學(xué)機(jī)械研磨，摻碳層206的頂部和金屬柵極213的頂部齊平。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，上述制備半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的PMOS區(qū)域的金屬柵極的方法也可以使用于NMOS區(qū)域的制備過程。具體的，在半導(dǎo)體襯底上依次形成柵氧化層、多晶硅虛擬柵極，柵氧化層和多晶硅虛擬柵極的兩側(cè)形成柵極間隙壁。接著，在半導(dǎo)體襯底、虛擬柵極和柵極間隙壁上形成接觸孔刻蝕停止層。然后，在接觸孔刻蝕停止層上形成層間介電層，采用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)去除多余的層間介電層和接觸孔刻蝕停止層，以使虛擬柵極、柵極間隙壁、接觸孔刻蝕停止層和層間介電層的頂部齊平。接著，對(duì)虛擬柵極、柵極間隙壁、接觸孔刻蝕停止層和層間介電層進(jìn)行全面碳注入，在柵極間隙壁、接觸孔刻蝕停止層和層間介電層中形成摻碳層。然后，去除NMOS區(qū)域中的虛擬柵極和柵氧化層，形成溝槽結(jié)構(gòu)。最后，在溝槽結(jié)構(gòu)中形成NMOS的金屬柵極結(jié)構(gòu)。具體的在溝槽中形成界面層、高k介質(zhì)層、NMOS的功函數(shù)金屬層和金屬電極層。
[0036]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)中的PMOS區(qū)域和NMOS區(qū)域可以同時(shí)進(jìn)行。具體地，在制備PMOS區(qū)域的某一操作時(shí)，如“刻蝕去除虛擬柵極”、“刻蝕去除柵氧化層”、“形成槽結(jié)構(gòu)”或“填充金屬柵極”等，可以采用掩膜或光致抗蝕劑將半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的NMOS區(qū)域進(jìn)行遮蔽。相對(duì)應(yīng)地，對(duì)NMOS區(qū)域進(jìn)行操作時(shí)，可以采用掩膜或光致抗蝕劑遮蔽所述PMOS區(qū)域。當(dāng)然，上述制備半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域同時(shí)進(jìn)行還是針對(duì)單個(gè)區(qū)域進(jìn)行制備，其主要是依據(jù)實(shí)際的工藝設(shè)備選擇。
[0037]參照?qǐng)D3，其中示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式去除虛擬柵極和柵氧化層的工藝流程圖，用于簡(jiǎn)要示出整個(gè)制造工藝的流程。
[0038]在步驟301中，提供具有淺溝槽隔離的半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成上依次形成柵氧化層、多晶硅虛擬柵極，柵氧化層和多晶硅虛擬柵極的兩側(cè)形成間隙壁。在半導(dǎo)體襯底、多晶硅虛擬柵極和柵極間隙壁上形成接觸孔刻蝕停止層，去除多余的接觸孔刻蝕停止層以露出多晶硅虛擬柵極和柵極間隙壁。接著，在多晶硅虛擬柵極、柵極間隙壁和接觸孔刻蝕停止層上形成層間介電層。然后，采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝去除多余的層間介電層，以露出多晶硅虛擬柵極、柵極間隙壁和接觸孔刻蝕停止層，并且多晶硅虛擬柵極，柵極間隙壁、接觸孔刻蝕停止層和層間介電層的頂部齊平。
[0039]在步驟302中，對(duì)虛擬柵極、柵極間隙壁、接觸孔刻蝕停止層和層間介電層進(jìn)行全面碳注入，以在柵極間隙壁、接觸孔刻蝕停止層和層間介電層中形成摻碳層。
[0040]在步驟303中，刻蝕去除虛擬柵極，在虛擬柵極的原有位置形成第一溝槽結(jié)構(gòu)。[0041 ] 在步驟304中，采用稀釋的氫氟酸或者SiCoNi預(yù)清工藝去除柵氧化層201，以形成第二溝槽。
[0042]在步驟305中，在第二溝槽的底部形成金屬柵極的界面層，以形成第三溝槽。
[0043]在步驟306中，在第三溝槽中填充高k介質(zhì)層、功函數(shù)金屬層和金屬電極層，以形成金屬柵極。
[0044]綜上所示，本發(fā)明的方法通過采用全面碳注入處理半導(dǎo)體器件以解決在刻蝕去除虛擬柵極和柵氧化層的過程中損耗接觸孔刻蝕停止層和柵極間隙壁的問題，以避免產(chǎn)生金屬殘余物，最終提高了半導(dǎo)體器件的整體性能和半導(dǎo)體器件的良品率。
[0045]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括: 提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體上依次形成柵氧化層和虛擬柵極； 在所述柵氧化層和所述虛擬柵極的兩側(cè)形成柵極間隙壁； 在所述虛擬柵極、所述柵極間隙壁和所述半導(dǎo)體襯底上形成接觸孔刻蝕停止層； 在所述接觸孔刻蝕停止層上形成層間介電層； 執(zhí)行平坦化工藝，以露出所述虛擬柵極、所述柵極間隙壁和所述接觸孔刻蝕停止層； 對(duì)露出的所述柵極間隙壁、所述接觸孔刻蝕停止層和所述層間介電層進(jìn)行碳注入。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用全面碳注入工藝執(zhí)行所述碳注入步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，碳注入的離子束能量為1KV?50KV。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，碳注入的離子劑量為Ie14?le2°原子/cm2。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在碳注入之后去除所述虛擬柵極的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括在去除所述虛擬柵極之后去除所述柵氧化層以形成第一溝槽的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，采用稀釋的氫氟酸去除所述柵氧化層。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括在去除所述柵氧化層之后在所述第一溝槽的底部形成界面層以形成第二溝槽的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括在所述形成界面層之后在所述第二溝槽中填充高k介質(zhì)層和金屬柵極的步驟。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK104241109SQ201310239431
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】韓秋華 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司