消除栅极侧壁再沉积的方法和半导体器件技术

本发明专利技术提供了一种消除栅极侧壁再沉积的方法和半导体器件。根据本发明专利技术的消除栅极侧壁再沉积的方法包括：栅极侧壁杂质剥离步骤，用于将栅极侧壁杂质从栅极侧壁剥离出去，并且其中，所述栅极侧壁杂质剥离步骤包括一个栅极金属相关层蚀刻步骤。根据本发明专利技术的消除栅极侧壁再沉积的方法能够在很大程度上消除现有技术中存在的不期望出现的金属再沉积现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，更具体地说，本专利技术涉及一种消除栅极侧壁再沉积的方法，以及一种采用所述消除栅极侧壁再沉积的方法而得到的半导体器件。
技术介绍
在半导体制造工艺过程中，为了形成期望的栅极结构，不可避免地需要用到刻蚀工艺。然而，在利用例如干法刻蚀工艺来刻蚀栅极的过程中，尤其是在制造比较复杂的栅极结构的刻蚀过程中，现有技术存在一些问题。具体地说，一般的，在采用了材料钨(W) 的MOSFET(金属-氧化物-半导体)场效应晶体管的栅极的蚀刻工艺过程中，由于基于钨的产物在刻蚀(例如干法刻蚀)过程中不易被有效去除，这些未有效剥离的基于钨的聚合物会沉积在栅极侧壁，尤其是钨再沉积。并且，在栅极刻蚀工艺之后的刻蚀清洗工艺中，很难将基于钨的聚合物从侧壁上剥离下来而不影响栅极的形貌这会降低器件的可靠性，从而降低电路的性能。所以，希望能够提出一种能够消除这种不期望出现的金属再沉积(尤其是钨再沉积)的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的就是提供一种能够而且，即使沉积了基于钨的聚合物，也比现有技术更容易在后续的刻蚀清洗工艺中从侧壁上剥离下来的方法、以及由此得到的半导体器件。根据本专利技术的第一方面，提供了一种消除栅极侧壁再沉积的方法，该消除栅极侧壁再沉积的方法包括栅极侧壁杂质剥离步骤，用于将栅极侧壁杂质从栅极侧壁剥离出去， 并且其中，所述栅极侧壁杂质剥离步骤包括一个栅极金属相关层蚀刻步骤。优选地，在上述消除栅极侧壁再沉积的方法中，栅极的材料是钨或者含有钨的合金 ο优选地，在上述消除栅极侧壁再沉积的方法中，所述栅极侧壁杂质为基于钨的聚合物。优选地，在上述消除栅极侧壁再沉积的方法中，所述栅极侧壁杂质剥离步骤是通过刻蚀步骤完成的。优选地，在上述消除栅极侧壁再沉积的方法中，在所述栅极金属相关层蚀刻步骤中，采用了氦气流将栅极侧壁杂质从栅极侧壁剥离出去。优选地，在上述消除栅极侧壁再沉积的方法中，所述栅极侧壁杂质剥离步骤的功率不小于600W。优选地，在上述消除栅极侧壁再沉积的方法中，所述栅极金属相关层蚀刻步骤氦气流的体积流量不小于lOOsccm。优选地，在上述消除栅极侧壁再沉积的方法中，所述栅极侧壁杂质剥离步骤的压力不大于25mt。根据本专利技术的第一方面的消除栅极侧壁再沉积的方法能够在很大程度上消除现有技术中存在的不期望出现的金属再沉积(尤其是钨再沉积)现象。而且，即使沉积了基于钨的聚合物，也比现有技术更容易在后续的刻蚀清洗工艺中从侧壁上剥离下来。根据本专利技术的第二方面，提供了一个采用根据本专利技术第一方面所述的消除栅极侧壁再沉积的方法而得到的半导体器件。例如，所述半导体器件为金属氧化物半导体场效应晶体管。并且，由于采用了根据本专利技术第一方面所述的消除栅极侧壁再沉积的方法，因此， 本领域技术人员可以理解的是，根据本专利技术第二方面的半导体器件(例如金属氧化物半导体场效应晶体管)同样能够实现根据本专利技术的第一方面的半导体器件制造方法所能实现的有益技术效果。附图说明结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本专利技术有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中图1示意性地示出了根据现有技术的半导体器件的栅极加工工艺的示意图；以及图2示意性地示出了本专利技术的一个优选实施例的消除栅极侧壁再沉积的方法的示意图。需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。并且，附图中相同或相似的元素被标以相同或相似的参考标号。具体实施例方式为了使本专利技术的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本专利技术的内容进行详细描述。图1示意性地示出了根据现有技术的半导体器件的栅极加工工艺的示意图。如图所示，在现有技术中，在栅极的蚀刻工艺中，栅极(在本实施例中为钨栅极)金属相关层蚀刻未采用大流量氦(He)气流，以及剥离步骤采用了较低功率和大约80mt(“millitorr”，毫托或微米汞柱)的原位(in-situ)剥离压力。但是，在该工艺条件下，如图1中的箭头所示出的，基于钨的聚合物几乎不受气流的影响，最终仍沉积在栅极侧壁上，由此出现了钨再沉积。基于上述问题，图2示意性地示出了本专利技术的一个优选实施例的消除栅极侧壁再沉积的方法的示意图。如图2所示，在半导体器件的栅极加工工艺中，采用了比现有技术更高的功率，以及大流量的氦气流，从而可以加速刻蚀反应，并且激活基于钨的聚合物，从而使得基于钨的聚合物如图2的箭头所示从栅极侧壁脱离出来，并且，基于钨的聚合物甚至如图2中的箭头所示随着气流离开栅极侧壁区域。更具体地说，在本专利技术的一个优选实施例中，栅极金属相关层蚀刻采用大流量氦气不小于100sCCm(标况毫升每分)，杂质剥离步骤功率不小于600W，压力不大于25mT。在该工艺条件下，可以实现很好消除现有技术中存在的不期望出现的钨再沉积现象。4而且如图2所示，在其它工艺条件下，如果不能完全消除现有技术中存在的不期望出现的金属再沉积(尤其是钨再沉积)现象，那么通过采用本专利技术，即使沉积了基于钨的聚合物，所沉积的基于钨的聚合物也比现有技术所得到的基于钨的聚合物的沉积要薄，从而比现有技术更容易在后续的清洗工艺中从侧壁上剥离下来。对于本领域技术人员来说明显的是，可在不脱离本专利技术的范围的情况下对本专利技术进行各种改变和变形。所描述的实施例仅用于说明本专利技术，而不是限制本专利技术；本专利技术并不限于所述实施例，而是仅由所附权利要求限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种消除栅极侧壁再沉积的方法，其特征在于包括：栅极侧壁杂质剥离步骤，用于将栅极侧壁杂质从栅极侧壁剥离出去，并且其中，所述栅极侧壁杂质剥离步骤包括一个栅极金属相关层蚀刻步骤。

【技术特征摘要】
1.一种消除栅极侧壁再沉积的方法，其特征在于包括栅极侧壁杂质剥离步骤，用于将栅极侧壁杂质从栅极侧壁剥离出去，并且其中，所述栅极侧壁杂质剥离步骤包括一个栅极金属相关层蚀刻步骤。2.根据权利要求1所述的消除栅极侧壁再沉积的方法，其特征在于，其中栅极的材料包含钨或者含有钨的合金。3.根据权利要求1或2所述的消除栅极侧壁再沉积的方法，其特征在于，其中所述栅极侧壁杂质为基于钨的聚合物。4.根据权利要求1或2所述的消除栅极侧壁再沉积的方法，其特征在于，其中所述栅极侧壁杂质剥离步骤是通过刻蚀步骤完成的。5.根据权利要求1或2所述的消除栅极侧壁再沉积的方法，其特征在于，其中在所述栅极金属相关层蚀刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：任晓辉，奚裴，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31