，所述金屬插塞15與凹槽16內(nèi)的導(dǎo)電層17電導(dǎo)通，從而造成金屬插塞15與柵極14之間的漏電連接現(xiàn)象。尤其是隨著半導(dǎo)體器件的制程不斷減小的趨勢(shì)，如晶體管制備中，柵極與金屬插塞之間的距離不斷減小。在去除偽柵時(shí)，介質(zhì)層與側(cè)墻上形成的凹槽16，以及后續(xù)在凹槽16中形成導(dǎo)電層17導(dǎo)致柵極14與后續(xù)形成的金屬插塞15電導(dǎo)通的概率增加，從而降低柵極的性能。
[0034]為此，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的形成方法，在刻蝕所述偽柵之前，在所述偽柵以及偽柵周邊的側(cè)墻、介質(zhì)層中注入離子，從而在后續(xù)刻蝕去除偽柵時(shí)，提高所述偽柵和其他部分(包括側(cè)墻和介質(zhì)層)的刻蝕選擇比，進(jìn)而防止諸如在圖3和圖4中所示的，在去除所述偽柵形成柵極凹槽的同時(shí)，在所述介質(zhì)層等處形成導(dǎo)通所述柵極凹槽12的多余的凹槽16,并在之后的工藝中,在所述凹槽16內(nèi)形成電導(dǎo)通后續(xù)形成的柵極14和金屬插塞15的導(dǎo)電層17。
[0035]為此，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的形成方法。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0036]圖5至圖10為本實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件的形成方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]先參考圖5所示，本實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件的形成方法包括:
[0038]提供半導(dǎo)體襯底10，所述半導(dǎo)體襯底10上形成有偽柵結(jié)構(gòu)20，以及包裹于所述偽柵結(jié)構(gòu)20周邊的介質(zhì)層11。在所述半導(dǎo)體徹底10內(nèi)，位于所述偽柵結(jié)構(gòu)20的兩側(cè)形成有柵極源區(qū)和漏區(qū)13。
[0039]所述半導(dǎo)體襯底10可以為硅襯底，也可以是鍺、鍺硅、砷化鎵襯底或絕緣體上硅襯底，常見的半導(dǎo)體襯底均可作為本實(shí)施例中的半導(dǎo)體襯底。
[0040]本實(shí)施例中的半導(dǎo)體襯底10可選為硅襯底。
[0041 ] 本實(shí)施例中，所述偽柵結(jié)構(gòu)20具體位于所述半導(dǎo)體襯底10表面的柵氧化層23，位于所述柵氧化層23上的偽柵材料層21，以及位于所述偽柵材料層21和柵氧化層23周邊的側(cè)墻22。所述偽柵材料層21的表面與所述介質(zhì)層11的上表面齊平。
[0042]所述偽柵結(jié)構(gòu)20的形成過(guò)程可包括:先在所述半導(dǎo)體襯底10上采用熱氧化等工藝形成柵氧化層，之后采用CVD (化學(xué)氣相沉積法)在所述柵氧化層上形成偽柵材料層，之后刻蝕所述偽柵材料層和柵氧化層，形成柵極堆疊，并在所述柵極堆疊的周邊形成側(cè)墻；之后，以所述側(cè)墻為掩模可在所述偽柵結(jié)構(gòu)20兩側(cè)注入離子，形成柵極源區(qū)和漏區(qū)13。如若所述偽柵結(jié)構(gòu)后續(xù)用于形成PMOS柵極，離子可為B ;若所述偽柵結(jié)構(gòu)后續(xù)用于形成NMOS柵極，離子可為P，As等離子。
[0043]之后，在所述半導(dǎo)體襯底10上采用CVD等工藝形成介質(zhì)層，并采用CMP (化學(xué)機(jī)械研磨)等工藝研磨所述介質(zhì)層，直至露出所述偽柵材料層21，使得所述介質(zhì)層的表面與所述偽柵材料層21的表面齊平。
[0044]本實(shí)施例中，所述偽柵材料層21的材料為多晶硅，所述介質(zhì)層11的材料為氧化硅，所述側(cè)墻22的材料為氮化硅。
[0045]參考圖6所示，向所述柵極結(jié)構(gòu)20，以及介質(zhì)層11內(nèi)注入離子。
[0046]本實(shí)施例中，結(jié)合參考圖5所示，向所述柵極結(jié)構(gòu)20以及介質(zhì)層11內(nèi)注入離子后，在所述介質(zhì)層11，側(cè)墻22，以及偽柵材料層21的表面分別形成一層離子注入層111、221和211。只是基于所述介質(zhì)層11，側(cè)墻22和偽柵材料層21的材料不同，所述離子注入層111、221和211的成分以及厚度均存有差異。
[0047]在離子注入完成后，刻蝕已注入有離子的所述偽柵材料層21。
[0048]本實(shí)施例中，刻蝕所述偽柵材料層21的步驟包括第一刻蝕步驟和第二刻蝕步驟。所述第一刻蝕步驟的工藝為干法刻蝕，所述第二刻蝕步驟的工藝為濕法刻蝕。
[0049]在上述偽柵結(jié)構(gòu)20的形成過(guò)程中，在采用CMP工藝掩模覆蓋于所述偽柵結(jié)構(gòu)20的介質(zhì)層，直至露出所述偽柵材料層21后，所述偽柵材料層中的多晶硅材料會(huì)和空氣反應(yīng)，從而在所述偽柵材料層21的表面形成諸如含有氧化硅等成分的雜質(zhì)。
[0050]本實(shí)施例中，在刻蝕所述偽柵材料層21工藝中，先采用干法刻蝕工藝，從而在刻蝕去除部分的所述偽柵材料層21同時(shí)，高效地去除位于所述偽柵材料層21表面的雜質(zhì)，從而提聞偽棚材料層21的去除效率。
[0051]具體地，本實(shí)施例中，所述干法刻蝕工藝可采用對(duì)于多晶硅、氧化硅、以及氮化硅具有較高刻蝕比氣體作為刻蝕氣體，如含有HBr、O2或Cl2的氣體作為刻蝕氣體。
[0052]本實(shí)施例中，在向所述偽柵結(jié)構(gòu)20以及介質(zhì)層11內(nèi)注入離子后，可進(jìn)一步提高干法刻蝕中，對(duì)于偽柵材料層21，以及側(cè)墻22和介質(zhì)層11的刻蝕選擇比，從而有效降低刻蝕所述介質(zhì)層11以及側(cè)墻22的刻蝕速率，有效抑制刻蝕去除所述介質(zhì)層11以及側(cè)墻22的量，從而降低在所述介質(zhì)層11以及側(cè)墻22形成凹槽的概率。
[0053]本實(shí)施例中，所述離子包括S1、N或C。如上所述，在向所述介質(zhì)層11以及偽柵結(jié)構(gòu)20內(nèi)注入離子時(shí)，在偽柵結(jié)構(gòu)20的所述偽柵材料層21的表面會(huì)形成一層離子注入層211，所述離子注入層211同樣會(huì)降低所述偽柵材料層21的刻蝕速率。
[0054]本實(shí)施例中，通過(guò)調(diào)節(jié)向所述柵極結(jié)構(gòu)20以及介質(zhì)層11內(nèi)的離子的劑量以及能量，控制在所述偽柵材料層21、側(cè)墻22以及介質(zhì)層11內(nèi)形成的離子注入層的厚度，以及離子注入層中的離子濃度，從而調(diào)整所述偽柵材料層21、側(cè)墻22以及介質(zhì)層11的刻蝕速率。
[0055]具體地，本實(shí)施例中，所述離子注入的能量為0.5Kev?5Kev，劑量為1.0X 115/cm2 ?1.0 X 117/cm2。
[0056]若所述能量過(guò)低(小于0.5Kev)在所述介質(zhì)層11以及側(cè)墻22內(nèi)形成的離子注入層Ill和221過(guò)淺，在刻蝕過(guò)程中，易造成離子注入層過(guò)早損失殆盡，從而致使側(cè)墻22以及介質(zhì)層11損失，若能量過(guò)大(大于5Kev)，使得所述離子注入層過(guò)深，極有可能造成介質(zhì)層11以及側(cè)墻22內(nèi)的離子注入層過(guò)深，而介質(zhì)層11以及側(cè)墻22表層的離子濃度過(guò)小，在刻蝕過(guò)程中，造成介質(zhì)層11以及側(cè)墻22表面受損；而若離子注入的劑量過(guò)大(大于1.0 X 117/cm2)可能造成所述偽柵材料層21內(nèi)的離子濃度過(guò)強(qiáng)而阻礙刻蝕工藝進(jìn)行，若劑量過(guò)小(小于1.0X 11Vcm2)則可能造成介質(zhì)層11和側(cè)墻22內(nèi)的離子注入層111和221內(nèi)離子濃度不夠而造成介質(zhì)層11和側(cè)墻22過(guò)多損失。
[0057]參考圖7所示，本實(shí)施例中，在所述干法刻蝕工藝去除部分所述偽柵材料層21后，采用濕法刻蝕工藝去除其余的偽柵材料層21。
[0058]相比干法刻蝕工藝，濕法刻蝕工藝具有更高的刻蝕選擇比，從而在去除剩余的偽柵材料層21時(shí)，可有效避免過(guò)刻蝕，以及半導(dǎo)體襯底10上其余的器件結(jié)構(gòu)的損傷。
[0059]本實(shí)施例中，采用濕法刻蝕去除的所述偽柵材料層21的厚度，大于采用干法刻蝕去除的所述偽柵材料層21的厚度，即所述干法刻蝕去除了小部分的偽柵材料層。
[0060]本實(shí)施例中，所述濕法刻蝕工藝可采用TMAH (四甲基氫氧化銨)作為濕法刻蝕劑，所述TMAH的體積百分比濃度為2%?20%，刻蝕工藝的溫度可選為30°C?60°C，時(shí)間可選為10s ?300so
[0061]繼續(xù)參考圖7所示，在干法刻蝕步驟中，會(huì)消耗所述介質(zhì)層11以及側(cè)墻22中所注入的離子，而在之后的濕法刻蝕中，即使?jié)穹涛g劑具有較高選擇比，也會(huì)造成介質(zhì)層11和側(cè)墻22