專利名稱：消除柵極側(cè)壁再沉積的方法和半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)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(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)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(fù)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(dǎo)體)場效應(yīng)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(re-d印osition)，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、以及由此得到的半導(dǎo)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，其包括柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟，用于通過硬掩膜尺寸調(diào)整在刻蝕過程中去除柵極側(cè)壁雜質(zhì)。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
^^ 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)刻蝕步驟采用 CF4和CHF3的混合氣體作為刻蝕氣體。優(yōu)選地，在上述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，所述混合氣體中CF4的體積與CHF3 的體積之比不小于4。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)刻蝕步驟降低了半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵尺寸。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。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(dǎo)體器件。
例如，所述半導(dǎo)體器件為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)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(lǐng)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(dǎo)體器件(例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)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(dǎo)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(xì)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示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法過程中得到柵極的示意圖；圖2示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法過程中在硬掩膜尺寸調(diào)整之后得到的柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟的示意圖；以及圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法過程中在柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟之后得到柵極的示意圖。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(biāo)以相同或相似的參考標(biāo)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(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明實施例的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法包括柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟， 用于通過硬掩膜尺寸調(diào)整在刻蝕過程中去除柵極側(cè)壁雜質(zhì)。具體地說，例如，前期可采用柵極的物理氣相沉積步驟用于沉積柵極材料。但是本發(fā)明并不限于柵極材料的沉積方法，即物理氣相沉積步驟不對本發(fā)明產(chǎn)生任何形式的限制。而且，可以采用任何合適的方式執(zhí)行柵極的物理氣相沉積步驟。實際上，本發(fā)明的特征在于在刻蝕過程中采用了柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟(例如在原有的工藝過程中加入該步驟)，以便用于利用硬掩膜尺寸調(diào)整(例如該修剪硬掩膜的過程使得刻蝕后的柵極的關(guān)鍵尺寸縮小)在刻蝕過程中從柵極側(cè)壁去除柵極側(cè)壁雜質(zhì)。在本發(fā)明的實施例中，柵極的材料是鎢或者含有鎢的合金。因此，如圖1所示，很有可能，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)例如為基于鎢的聚合物。從圖1中可以看出，柵極1上存在作為雜質(zhì)的基于鎢的聚合物2。需要說明的是，圖1僅僅著重示出了柵極上的柵極側(cè)壁雜質(zhì)2的情況，并未具體示出半導(dǎo)體器件的其他具體結(jié)構(gòu)。本說明中使用的術(shù)語“柵極”應(yīng)該被廣義地理解為包括硬掩膜層。圖2示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法過程中在硬掩膜尺寸調(diào)整之后得到的柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟的示意圖。如圖2所示，可以對圖1所示的柵極上布置的硬掩膜3(例如氮化硅(SiN)膜)進(jìn)行修剪(即，調(diào)整尺寸)以形成圖2所示的掩膜結(jié)構(gòu)，該尺寸調(diào)整后的掩膜的尺寸小于柵極尺寸。隨后可進(jìn)行刻蝕(具體地說，例如進(jìn)行干法刻蝕)?？梢钥闯鲈撚惭谀沟脰艠O的
4關(guān)鍵尺寸縮小，從而側(cè)壁部分上的雜質(zhì)被刻蝕掉。優(yōu)選地，在根據(jù)本實施例的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟采用CF4和CHF3的混合氣體作為刻蝕氣體。進(jìn)一步優(yōu)選地，在上述消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，所述混合氣體中CF4的體積與CHF3的體積之比不小于4。在CF4的體積與 CHF3的體積之比不小于4的情況下，可以實現(xiàn)對鎢的聚合物2的很好的刻蝕效果。但是， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，CF4的體積與CHF3的體積之比不小于4的情況僅僅是優(yōu)選示例，兩種氣體之間的比例不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。也就是說，本發(fā)明所采用的混合氣體中 CF4W體積與CHF3的體積之比并不限于限于4，而是可以采用各種比例的混合比進(jìn)行混合來形成刻蝕氣體，例如CF4的體積與CHF3的體積之比為1 1，1 2,2 1,1 3,3 1，或者1 10等等。并且，在根據(jù)本實施例的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法中，所述柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟降低了半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵尺寸。即，柵極的關(guān)鍵尺寸(CD)由于該柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟而減小。圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法過程中在柵極側(cè)壁雜質(zhì)刻蝕步驟之后得到柵極的示意圖?？梢钥闯?，圖3所示的柵極消除了基于鎢的產(chǎn)物2 (例如鎢的聚合物)，從而有效地消除了鎢再沉積。并且，對于本領(lǐng)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(jìn)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)刻蝕步驟，用于通過硬掩膜尺寸調(diào)整在刻蝕過程中去除柵極側(cè)壁雜質(zhì)。
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)刻蝕步驟采用CF4和CHF3的混合氣體作為刻蝕氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法，其特征在于，其中所述混合氣體中CF4的體積與CHF3的體積之比不小于4。
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)刻蝕步驟降低了半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵尺寸。
7.一種采用權(quán)利要求1至6之一所述的消除柵極側(cè)壁再沉積的方法而得到的半導(dǎo)體器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，其中所述半導(dǎo)體器件為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)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(dǎo)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)刻蝕步驟，用于通過硬掩膜尺寸調(diào)整在刻蝕過程中去除柵極側(cè)壁雜質(zhì)。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不期望出現(xiàn)的鎢再沉積現(xiàn)象。
文檔編號H01L21/8234GK102176430SQ20111007657
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(dǎo)體制造有限公司