Mos晶體管的制作方法及半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種M0S晶體管的制作方法及半導(dǎo)體 器件的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著集成電路特征尺寸縮小至深亞微米的領(lǐng)域，晶體管的柵極尺寸縮小，相應(yīng)地 作為柵介質(zhì)層的二氧化娃層的厚度也需要減小，W提高晶體管的柵極電容，防止器件出現(xiàn) 短溝道效應(yīng)。但是當(dāng)柵介質(zhì)層厚度逐漸縮小，柵介質(zhì)層的厚度減小至3納米W下，隨之產(chǎn)生 很多問(wèn)題，例如；（0漏電流增加；（2)雜質(zhì)擴(kuò)散，即柵介質(zhì)層和半導(dǎo)體襯底之間存在雜質(zhì)濃 度梯度，所述雜質(zhì)會(huì)從柵極中擴(kuò)散到半導(dǎo)體襯底中或者固定在柵介質(zhì)層中，最終影響器件 的性能。因此，高K介質(zhì)層與金屬柵極的柵極疊層結(jié)構(gòu)被引入到M0S晶體管中。為了避免 金屬柵極的金屬材料對(duì)晶體管其他結(jié)構(gòu)的影響，所述金屬柵極和高K介質(zhì)層的柵極疊層結(jié) 構(gòu)通常采用"后柵（gatelast)"工藝制作。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中采用后柵工藝制作半導(dǎo)體器件的方法請(qǐng)參考圖1至圖4。
[0004] 首先，參考圖1所示，提供半導(dǎo)體襯底100,所述半導(dǎo)體襯底100包括功能區(qū)I和外 圍區(qū)II，所述半導(dǎo)體襯底100內(nèi)形成有用于隔離外圍區(qū)II和功能區(qū)I的隔離結(jié)構(gòu)200。所 述功能區(qū)I的表面上依次形成有第一偽柵介質(zhì)層102、第一偽柵極103和位于所述第一偽柵 介質(zhì)層102、第一偽柵極103兩側(cè)的第一側(cè)墻104 ;所述外圍區(qū)II的表面上依次形成有第二 偽柵介質(zhì)層202、第二偽柵極203和位于所述第二偽柵介質(zhì)層202、第二偽柵極203兩側(cè)的 第二側(cè)墻204。所述第一側(cè)墻104和所述第二側(cè)墻204的材料包括氧化娃或氮化娃。所述 第一偽柵介質(zhì)層102的厚度小于所述第二偽柵介質(zhì)層202的厚度。
[0005] 然后，繼續(xù)參考圖1，W所述第一偽柵極103和所述第一側(cè)墻104為掩模，進(jìn)行離子 注入，在所述第一側(cè)墻104兩側(cè)的功能區(qū)I內(nèi)形成第一源區(qū)105和第一漏區(qū)106 所述第 二偽柵極203和所述第二側(cè)墻204為掩模，進(jìn)行離子注入，在所述第二側(cè)墻204兩側(cè)的外圍 區(qū)II內(nèi)形成第二源區(qū)205和第二漏區(qū)206。
[0006] 接著，參考圖2所示，在所述半導(dǎo)體襯底100上形成上表面與所述第一偽柵極103 的上表面和所述第二偽柵極203的上表面齊平的層間介質(zhì)層300,所述層間介質(zhì)層300的材 料為氧化娃。
[0007] 接著，參考圖3所示，去除圖2中的所述第一偽柵極103、第二偽柵極203和第一偽 柵介質(zhì)層102,形成露出功能區(qū)I上表面的第一溝槽W及露出第二偽柵介質(zhì)層202上表面的 第二溝槽。由于半導(dǎo)體器件對(duì)外圍電路中的M0S晶體管的性能要求比較低，因此一般保留 第二偽柵介質(zhì)層202。具體地，采用干法刻蝕該I]蝕氣體包括HF)或濕法刻蝕該I]蝕溶液包括 稀釋的氨氣酸）去除所述第一偽柵介質(zhì)層102。
[0008] 最后，參考圖4所示，在所述第一溝槽的側(cè)壁和底部依次形成界面層110、第一高K 介質(zhì)層108和第一金屬柵極109 ;在所述第二溝槽的側(cè)壁和底部依次形成第二高K介質(zhì)層 208和第二金屬柵極209,所述第一金屬柵極109的上表面、所述第二金屬柵極209的上表 面均與所述層間介質(zhì)層300的上表面齊平。
[0009] 至此，在功能區(qū)I形成功能M0S晶體管，在外圍區(qū)II形成外圍M0S晶體管。
[0010] 但是在對(duì)圖4所示的半導(dǎo)體器件進(jìn)行檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)：功能M0S晶體管的第一側(cè)墻 104和層間介質(zhì)層300中含有高K介質(zhì)材料和金屬柵極材料，最終影響了功能M0S晶體管W 及半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種M0S晶體管的制作方法及半導(dǎo)體器件的制作方法， 可W避免去除偽柵介質(zhì)層時(shí)對(duì)側(cè)墻和層間介質(zhì)層的損害，提高了M0S晶體管和半導(dǎo)體器件 的電學(xué)性能。
[0012] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種M0S晶體管的制作方法，包括：
[0013] 提供半導(dǎo)體襯底；
[0014] 在所述半導(dǎo)體襯底上形成偽柵結(jié)構(gòu)，所述偽柵結(jié)構(gòu)從下至上依次包括偽柵介質(zhì)層 和偽柵極；
[0015] 在所述半導(dǎo)體襯底上形成位于所述偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的側(cè)墻；
[0016] 在所述側(cè)墻兩側(cè)的所述半導(dǎo)體襯底中進(jìn)行重慘雜離子注入，形成重慘雜區(qū)；
[0017] 在所述半導(dǎo)體襯底上形成層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層的上表面與所述偽柵結(jié)構(gòu) 的上表面齊平；
[0018] 去除所述偽柵結(jié)構(gòu)W形成暴露出所述半導(dǎo)體襯底的溝槽，去除所述偽柵結(jié)構(gòu)包括 采用水溶液清洗的方式去除所述偽柵介質(zhì)層；
[0019] 在所述溝槽的側(cè)壁和底部形成高K介質(zhì)層；
[0020] 在所述高K介質(zhì)層上形成金屬柵極，所述金屬柵極填充滿所述溝槽。
[0021] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括：
[0022] 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括功能區(qū)和外圍區(qū)；
[0023] 在所述功能區(qū)上形成第一偽柵結(jié)構(gòu)，且在所述外圍區(qū)上形成第二偽柵結(jié)構(gòu)，所述 第一偽柵結(jié)構(gòu)從下至上依次包括第一偽柵介質(zhì)層和第一偽柵極，所述第二偽柵結(jié)構(gòu)從下至 上依次包括第二偽柵介質(zhì)層和第二偽柵極；
[0024] 在所述功能區(qū)上形成位于所述第一偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一側(cè)墻，且在所述外圍區(qū)上 形成位于所述第二偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第二側(cè)墻；
[00巧]在所述第一側(cè)墻兩側(cè)的所述功能區(qū)中進(jìn)行重慘雜離子注入W形成第一重慘雜區(qū)， 在所述第二側(cè)墻兩側(cè)的所述外圍區(qū)中進(jìn)行重慘雜離子注入W形成第二重慘雜區(qū)；
[0026] 在所述半導(dǎo)體襯底上形成層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層的上表面、所述第一偽柵 結(jié)構(gòu)的上表面和所述第二偽柵結(jié)構(gòu)的上表面均齊平；
[0027] 去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)W形成暴露出所述功能區(qū)的第一溝槽，且去除所述第二偽 柵極W形成暴露出所述第二偽柵介質(zhì)層的第二溝槽，去除所述第一偽柵結(jié)構(gòu)包括采用水溶 液清洗的方式去除所述第一偽柵介質(zhì)層；
[0028] 在所述第一溝槽的側(cè)壁和底部形成第一高K介質(zhì)層，且在所述第二溝槽的側(cè)壁和 底部形成第二高K介質(zhì)層；
[0029] 在所述第一高K介質(zhì)層上形成填充滿所述第一溝槽的第一金屬柵極，且在所述第 二高K介質(zhì)層上形成填充滿所述第二溝槽的第二金屬柵極。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0031] 本發(fā)明提供的M0S晶體管的制作方法的技術(shù)方案中，通過(guò)選擇合適的偽柵介質(zhì) 層的材料，可W在后續(xù)采用水溶液清洗的方式去除所述偽柵介質(zhì)層，由此避免了去除所述 偽柵介質(zhì)層的過(guò)程中對(duì)側(cè)墻和層間介質(zhì)層的損傷，從而不會(huì)在側(cè)墻和層間介質(zhì)層中形成空 洞，最終就可W避免高K介質(zhì)層材料和金屬柵極材料形成在側(cè)墻和層間介質(zhì)層中，提高了 M0S晶體管的電學(xué)性能。
[0032] 本發(fā)明提供的半導(dǎo)體器件的制作方法的技術(shù)方案中，針對(duì)功能區(qū)，通過(guò)選擇合適 的第一偽柵介質(zhì)層的材料，可W在后續(xù)采用水溶液清洗的方式去除所述第一偽柵介質(zhì)層， 由此避免了去除所述第一偽柵介質(zhì)層的過(guò)程中對(duì)第一側(cè)墻和層間介質(zhì)層的損傷，從而不會(huì) 在第一側(cè)墻和層間介質(zhì)層中形成空