專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造半導(dǎo)體器件的技術(shù)，更具體涉及包括具有多晶硅金屬 (polymetal)結(jié)構(gòu)的柵電極的半導(dǎo)體器件及其制造方法。更具體地，本發(fā) 明涉及制造半導(dǎo)體器件的方法，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，所述方法包 括實(shí)施柵極再氧化工藝同時(shí)抑制多晶硅金屬界面氧化，而不受金屬污染 的影響，由此形成半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
近來，為了提供在高集成半導(dǎo)體器件中需要的操作特性，半導(dǎo)體器件 使用具有所謂多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極，其中依次堆疊高熔點(diǎn)和低電阻金 屬層如多晶珪(Poly-Si)層和鵠(W)層。具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極 具有Poly-Si/WN/W結(jié)構(gòu)，其中依次堆疊多晶硅(Poly-Si )層、氮化鎢(WN) 層和鵠(W)層。氮化鎢層用作在制造工藝期間防止鎢層和多晶硅層之間 反應(yīng)的擴(kuò)散阻擋層。
當(dāng)通過選擇性蝕刻其中在柵極電^h質(zhì)上依次堆疊多晶硅層、氮化鴒層 和鴒層的柵極結(jié)構(gòu)來形成柵極圖案時(shí)，在柵極電介質(zhì)上產(chǎn)生微溝槽和等離 子體損傷。實(shí)施柵極再氧化工藝以修復(fù)柵極電介質(zhì)的損傷。由于鎢層在柵 極再氧化工藝中被氧化的同時(shí)體積快速膨脹，所以使用僅僅氧化多晶^ 而不氧化鵠層或氮化鴒層的選擇性氧化工藝。參見，Selective Oxidation of Silicon (100 )vs. Tungsten Surfaces by Steam in Hydrogen, Journal of the Electrochemical Society, 150巻，第10期，G597國(guó)G601頁(yè)(2003年10月)。
圖1A和1B是顯示在制造包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)柵電極的快閃存儲(chǔ) 器件的典型方法中的各階段截面圖。參考圖1A，在襯底11上形成也稱為隧道絕緣層的柵極電介質(zhì)12，并 在柵極電介質(zhì)12上形成柵極結(jié)構(gòu)。柵極結(jié)構(gòu)包括作為電荷存儲(chǔ)層的第一多 晶硅層13、介電層14、第二多晶硅層15、作為擴(kuò)散阻擋層的氮化鎢層16、 鴒層17、和柵極硬掩模層18。在柵極電介質(zhì)12上依次地堆疊上述層。
在柵極硬掩模層18上形成光刻膠圖案(未顯示)，并通過使用所述光 刻膠圖案作為蝕刻阻擋層蝕刻桶〖極結(jié)構(gòu)，由此形成相f極圖案19。在該工藝 期間，在形成柵極圖案19時(shí)暴露的在柵極電介質(zhì)12的表面和柵極圖案19 的下部邊緣上產(chǎn)生微溝槽和等離子體損傷。該損傷如圖1A中柵極電介質(zhì) 12上表面上的波形線所示。此外，在暴露的介電層14的兩側(cè)上也產(chǎn)生等 離子體損傷。
為了修復(fù)柵極電介質(zhì)12和介電層14的微溝槽和等離子體損傷，通過 使用在圖1B中說明的選擇性氧化工藝實(shí)施柵極再氧化工藝?？梢钥闯?通過柵極再氧化工藝，柵極圖案19下部邊緣之下的柵極電介質(zhì)12變得較 厚，并且僅僅在第一和第二多晶硅層13和15的側(cè)上形成氧化物層13A和 15A,而沒有氧化鴒層17和氮化鵠層16。
如上所述，當(dāng)使用具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極時(shí)，通過柵極再氧化 工藝增強(qiáng)了器件的特性。然而，柵極再氧化工藝引入數(shù)個(gè)問題，現(xiàn)在將參 考圖2、 3A和3B對(duì)其進(jìn)行描述。
圖2是根據(jù)包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極的典型快閃存儲(chǔ)器件中 金屬污染的保留特性曲線圖。
具體地，圖2是在高于300'C的溫度下熱處理時(shí)間為Tl和T2( TKT2 ) 的保留特性曲線圖。由圖2可看出保留特性隨著熱處理時(shí)間增加而劣化。 這是因?yàn)樵谟米麟姾纱鎯?chǔ)層的第一多晶硅層13中存儲(chǔ)的電荷由于在柵極 再氧化工藝期間產(chǎn)生的金屬基副產(chǎn)物所導(dǎo)致的金屬污染而漏出。
具體地，通常的柵極再氧化工藝在例如約700 ~約900'C的高溫下使用 1120氣體或02氣體實(shí)施。因此，鎢層17與1120氣體或02氣體^^以產(chǎn) 生氣態(tài)金屬基副產(chǎn)物諸如\￥11204或WOx。在后續(xù)工藝尤其熱處理中，產(chǎn) 生的金屬基副產(chǎn)物污染襯底11和腔室，劣化半導(dǎo)體器件的電性能。
此外，即使當(dāng)通過后續(xù)清潔工藝完全移除在柵極再氧化工藝中產(chǎn)生的金屬基副產(chǎn)物時(shí)，但是如果熱處理在諸如形成柵極間隔物氧化物層的后續(xù) 工藝的氧氣氛中實(shí)施，則由于產(chǎn)生與柵極再氧化工藝中相同的金屬基副產(chǎn) 物，所以導(dǎo)致金屬污染。
上述金屬污染還在具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的電極中產(chǎn)生，所述多晶硅金
屬結(jié)構(gòu)使用除了 W之外的金屬如Mo、 Ta、 Ti、 Ru、 Ir和Pt。
圖3A和3B說明包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極的典型半導(dǎo)體器件 的多晶硅金屬界面。具體地，圖3A是多晶硅金屬界面橫截面的照片，圖 3B是說明使用電子能量損失鐠(EELS)分析多晶硅金屬界面組分的分析 結(jié)果的曲線圖。
參考圖3A和3B，可以看出柵極再氧化工藝之后，在其中氮化鎢層 16接觸鴒層17和第二多晶硅層15的界面上形成厚度大于2 nm的SiO,介 電層。介電層增加?xùn)艠O的垂直電阻(vertical resistance)，導(dǎo)致在高頻運(yùn) 行期間諸如信號(hào)延遲的問題。

發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案涉及包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極的半導(dǎo)體 器件及其制造方法，所述多晶硅金屬結(jié)構(gòu)防止在柵極再氧化工藝中金屬污 染。
一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案涉及包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極的半導(dǎo)體 器件及其制造方法，所述多晶珪金屬結(jié)構(gòu)通過抑制或防止在柵極再氧化工 藝中金屬層接觸多晶硅層的界面的氧化，從而能夠改善柵電極的垂直電 阻。
一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案涉及包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極的半導(dǎo)體 器件及其制造方法，所述多晶硅金屬結(jié)構(gòu)能夠防止在柵極再氧化工藝中金 屬層的氧化。
一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案涉及制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括在 襯底上形成柵極電介質(zhì)；在所述柵極電介質(zhì)上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié) 構(gòu)包括硅層和金屬層的堆疊層；選擇性地蝕刻所述柵極結(jié)構(gòu)以形成柵極圖 案；形成包圍所述柵極圖案的覆蓋層；等離子體處理所^A蓋層；和實(shí)施
7柵極再氧化工藝。
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，等離子體處理覆蓋層可通過使用氧(o2)
等離子體來實(shí)施。等離子體處理覆蓋層包括通過使用惰性氣體在腔室中 形成等離子體；和使得氧氣(02)流入其中形成等離子體的腔室。
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，等離子體處理覆蓋層可在低于初f極再氧 化工藝的溫度下實(shí)施。等離子體處理覆蓋層可在約50'C ~約250。C的溫度 下實(shí)施。柵極再氧化工藝可在約700°C ~約卯O'C的溫度下實(shí)施。
柵極再氧化工藝可通過使用含氧氣體和含氫氣體的混合氣體實(shí)施。含 氧氣體可包括H20氣體或02氣體，含氫氣體可包括H2氣體。
覆蓋層可在約50°C ~約250'C的溫度下形成。覆蓋層可包括氧化珪層。 覆蓋層可通過原子層沉積(ALD)工藝或等離子體增強(qiáng)原子層沉積 (PEALD)工藝形成。
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，形成覆蓋層包括將其上形成有^!h極圖 案的襯底^腔室；使得硅源氣體流動(dòng)進(jìn)入腔室；清洗硅源氣體；使得氧 源氣體流動(dòng)ii^腔室；和清洗氧源氣體。硅源氣體流動(dòng)和氧源氣體流動(dòng)可 包括使得包含胺基的氣體與硅源氣體和氧源氣體一起流入腔室。覆蓋層 可在等離子體氣氛中形成。等離子體氣氛可通過4吏用氬氣或者氮?dú)庑纬伞?br> 在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，柵極結(jié)構(gòu)可包括包括依次堆疊的硅層、 金屬層和柵極硬掩模層的堆疊層，或包括依次堆疊的電荷儲(chǔ)存層、介電層、 硅層、金屬層和柵極硬掩模層的堆疊層。電荷存儲(chǔ)層可包括硅層或介電層。
根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案，制造半導(dǎo)體器件的方法包括在襯底上 形成柵極電介質(zhì)；在所述柵極電介質(zhì)上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括 硅層和金屬層的堆疊層；選擇性地蝕刻所述^fr極結(jié)構(gòu)以形成^f極圖案；形 成包圍柵極圖案的覆蓋層；等離子體處理所i^蓋層；和在等離子體氣氛 中實(shí)施柵極再氧化工藝。
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，實(shí)施柵極再氧化工藝包括通過使用惰 性氣體在腔室中形成等離子體；和使得含氧氣體和含氫氣體的混合氣體流 入其中形成等離子體的腔室。含氧氣體可包括1120氣體或02氣體，含氫氣體可包括H2氣體。柵極再氧化工藝可在約200°C ~約900。C的溫度下實(shí) 施。


圖1A和1B是顯示在制造包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)柵電極的快閃存儲(chǔ) 器件的典型方法中各階段的截面圖。
圖2是根據(jù)包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極的典型快閃存儲(chǔ)器件中 金屬污染的保留特性曲線圖。
圖3A是多晶珪金屬界面橫截面的照片。
圖3B是說明使用電子能量損失鐠(EELS )分析多晶硅金屬界面組分 的分析結(jié)果的曲線圖。
圖4A~4D是顯示根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案制造半導(dǎo)體器件的方法各階段的 截面圖。
圖5A 5C是顯示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案制造半導(dǎo)體器件的方法各階段 的截面圖。
圖6是在通過使用原子層沉積(ALD)工藝形成覆蓋層的工藝中用于 平行工藝的示例性曲線的時(shí)序圖。
圖7是說明根據(jù)覆蓋層存在和不存在的金屬污染程度的曲線上的數(shù)據(jù) 點(diǎn)圖。
圖8A和8B是說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的包括柵電極的半導(dǎo)體器 件的多晶珪金屬界面的照片和圖，柵電極具有施加有覆蓋層的包多晶珪金 屬結(jié)構(gòu)。
圖9A和9B是說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的覆蓋層的測(cè)量特性的圖。
具體實(shí)施方式
通過以下描述可理解一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，并且通過參考一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，所述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的其它目的和優(yōu)點(diǎn) 將變得顯而易見。
在圖中，將層和區(qū)域的尺度進(jìn)行放大以清楚地說明。也應(yīng)該理解，當(dāng) 層(或膜)被稱為在另一層或襯底"上"時(shí)，其可以直接在其它層或襯底上， 或也可存在中間層。此外，應(yīng)理解當(dāng)層被稱為在另一個(gè)層"下"時(shí)，其可以 直接在另一層下，也可存在一個(gè)或多個(gè)中間層。另外，也應(yīng)理解當(dāng)層被稱 為在兩層"之間，，時(shí)，其可以是在所述兩層之間的僅有的層，或也可存在一 個(gè)或更多個(gè)中間層。
一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案是制造包括柵電極的半導(dǎo)體器件的方法，所述
柵電極具有其中堆疊多晶硅(poly-Si)層和金屬層的所謂多晶硅金屬結(jié)構(gòu)。 更具體地， 一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案是制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法可 以實(shí)施柵極再氧化工藝同時(shí)抑制或防止其中金屬層接觸多晶硅層的界面 氧化，而不受金屬污染的影響。
為此， 一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案包括等離子體處理的覆蓋層，所i^t蓋 層包圍柵極圖案并在柵極再氧化工藝之前在那里形成。
以下，將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行描述，其中一個(gè)實(shí)施方案用于包括具有多晶 珪金屬結(jié)構(gòu)的柵電極的動(dòng)態(tài)隨M取存儲(chǔ)器(DRAM)的單元晶體管。圖6是在通過使用ALD工藝、結(jié)合示例性實(shí)施方案形成上i^A蓋層 的方法中的平行工藝的示例性曲線的時(shí)序圖。
參考圖6，結(jié)合實(shí)施方案的上n蓋層可通過實(shí)施以下示例性單元 循環(huán)若干次來形成。
圖7是說明根據(jù)覆蓋層存在與否的金屬污染程度的曲線上的數(shù)據(jù)點(diǎn) 圖。釆用二次離子質(zhì)語(SIMS )在其中沒有形成多晶珪金屬結(jié)構(gòu)的電極的 區(qū)域中測(cè)量鵠(W)污染程度。
由圖7可看出，其中形成覆蓋層的實(shí)施方案的金屬污染程度明顯低 于其中沒有形成覆蓋層的實(shí)施方案。
圖8A和8B說明包括柵電極的半導(dǎo)體器件的多晶硅金屬界面，所述 柵電極具有根據(jù)上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的具有覆蓋層的多晶硅金屬結(jié) 構(gòu)。具體地，圖8A是多晶硅(poly-Si)層和鵠(W)層之間界面的截面 照片，圖8B是說明通過使用電子能量損失鐠(EELS )分析多晶硅層和鵠 層之間組分的示例性分析結(jié)果的數(shù)據(jù)點(diǎn)和相關(guān)曲線圖。雖然未清晰顯示， 但是在鎢層和多晶硅層之間形成用作擴(kuò)散阻擋層的氮化鎢(WNX)層。
如上參考圖3A和3B所述，包括沒有覆蓋層的多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的典 型柵電極有如下問題由于在柵極再氧化工藝之后，多晶珪層接觸鴒層的 界面氧化，所以形成具有氧化硅(SiOx)組分的介電層。
然而，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案，如具有包括覆蓋層的多晶硅金 屬結(jié)構(gòu)的柵電極的圖8A和8B所示，柵極再氧化it;之后沒有產(chǎn)生具有氧 化珪組分的介電層。因此， 一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案可防止柵電極垂直電阻 的增加，由此防止在高頻運(yùn)行中信號(hào)延遲。
參考顯示多晶珪金屬界面組分分析結(jié)果的圖3B和8B的EELS圖， 氮(N)組分源于用作在多晶硅層和鎢層之間形成的擴(kuò)散阻擋層的氮化鵠 (WNx)層。
圖9A和9B ^!說明才艮據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的覆蓋層組分的測(cè)量結(jié) 果圖。具體地，圖9A是包括電容(C/Cox)對(duì)電壓(V)測(cè)量結(jié)果的曲線圖，圖9B是包括電流密度對(duì)電場(chǎng)測(cè)量結(jié)果的曲線圖。通過熱氧化工藝形 成的氧化物層(熱氧化物)、通過低壓化學(xué)氣相沉積工藝形成的氧化物層 (LP-CVD氧化物)、覆蓋層(原樣沉積，AsDep)和氧等離子體處理的 覆蓋層(02等離子體氧化物)在各個(gè)曲線中進(jìn)行彼此對(duì)比，并且將對(duì)比結(jié) 果作圖。清晰地顯示才艮據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案的覆蓋層的某些優(yōu)點(diǎn)。
由圖9A可看出，才艮據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案的氧等離子體處理的 覆蓋層(02等離子體氧化物)具有類似于通過熱氧化工藝形成的通常已知 具有最良好特性的氧化物層(熱氧化物)的電特性。
由圖9B可看出，與非氧等離子體處理的覆蓋層(As Dep)和托低 壓化學(xué)氣相沉積工藝形成的氧化物層(LP-CVD氧化物)相比，根據(jù)一個(gè) 或更多個(gè)實(shí)施方案的氧等離子體處理的覆蓋層(02等離子體氧化物)具有 更加優(yōu)異的對(duì)電場(chǎng)的電阻。
雖然，舉例來說，根據(jù)實(shí)施方案的技術(shù)原理已經(jīng)用于包括具有多晶 珪金屬結(jié)構(gòu)的柵電極的半導(dǎo)體器件，顯而易見的是本發(fā)明的主題也可以 用于包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的電極的任何半導(dǎo)體器件。
通過形成覆蓋層，能夠防止在柵極再氧化工藝和后續(xù)工藝(尤其是 在氧氣氛中的高溫(300'C或更高)工藝)中金屬污染和其中硅層接觸金屬 層的界面氧化。
通過移除覆蓋層中的雜質(zhì)并同時(shí)致密化覆蓋層，能夠進(jìn)一步有效地 防止在柵極再氧化工藝和后續(xù)工藝中金屬污染和其中硅層接觸金屬層的 界面氧化。
通過在等離子體氣氛中實(shí)施柵極再氧化工藝，能夠移除覆蓋層中的 雜質(zhì)、致密化所述層。此外，可以同時(shí)實(shí)施柵極再氧化工藝。因此，可以 簡(jiǎn)化半導(dǎo)體器件的制造工藝。
通過在低溫(等于或低于300'C)下形成覆蓋層，能夠防止在覆蓋 層形成工藝中金屬層的氧化。
因此，能夠提高包括具有多晶硅金屬結(jié)構(gòu)的柵電極的半導(dǎo)體器件的 電特性和良品率。
雖然已經(jīng)描述了實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見地可做出 各種變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括在襯底上形成柵極電介質(zhì)；在所述柵極電介質(zhì)上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括硅層和金屬層的堆疊層；選擇性地蝕刻所述柵極結(jié)構(gòu)以形成柵極圖案；形成包圍所述柵極圖案的覆蓋層；等離子體處理所述覆蓋層；和實(shí)施柵極再氧化工藝。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中等離子體處理所述覆蓋層通過使用 氧(02)等離子體來實(shí)施。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中等離子體處理所i^蓋層包括 通過使用惰性氣體在腔室中形成等離子體；和使氧氣(02)流入其中形成所述等離子體的所述腔室。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中等離子體處理所^蓋層在低于所 述柵極再氧化工藝溫度的溫度下實(shí)施。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中等離子體處理所述覆蓋層在約 50。C ~約250。C的溫度下實(shí)施。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述柵極再氧化工藝在約700'C ~ 約900。C的溫度下實(shí)施。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述柵極再氧化工藝通過使用含氧 氣體和含氫氣體的混合氣體來實(shí)施。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述含氧氣體包括1120氣體或02氣體，所述含氫氣體包括H2氣體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所^蓋層在約5(TC 約250'C的 溫度下形成0
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所M蓋層包括氧化硅層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過原子層沉積(ALD)工藝或等 離子體增強(qiáng)原子層沉積(PEALD)工藝形成所i^A蓋層。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中形成所^蓋層包括 將其上形成有所述柵極圖案的所述襯底^腔室； 使硅源氣體纟"所述腔室；清洗所述硅源氣體； 使氧源氣體流入所述腔室；和 清洗所述氧源氣體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述硅源氣體包括選自由Si2Cl6、 SiCl4和三(二甲基^J^)硅烷(TDMS)組成的組中的任意一種。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述氧源氣體包括選自由02、 03、 NO、 1\20和1120組成的組中的任意一種。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中通過使包含胺基的氣體與所述硅源 氣體和所述氧源氣體一起流入所述腔室來使所述硅源氣體和所述氧源氣 體流動(dòng)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述含胺基氣體包含NH3氣體或 C5H5N氣體。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所M蓋層在等離子體氣氛中形 成。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中通過使用氬氣或氮?dú)庑纬伤龅入x 子體氣氛。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬層包括選自由鎢(W)、 鉬(Mo )、鉭(Ta)、鈦(Ti)、釕(Ru )、銥(Ir)和鉑(Pt)組成 的組中的任意一種。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述柵極結(jié)構(gòu)包括包括依次堆疊 的硅層、金屬層和柵極硬掩模層的堆疊層，或包括依次堆疊的電荷存儲(chǔ)層、 介電層、硅層、金屬層和柵極硬掩模層的堆疊層。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述電荷存儲(chǔ)層包括硅層或介電層。
22. —種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括 在襯底上形成柵極電介質(zhì)；在所述柵極電介質(zhì)上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括硅層和金屬層 的堆疊層；選擇性地蝕刻所述柵極結(jié)構(gòu)以形成桶t極圖案；形成包圍所述柵極圖案的覆蓋層；等離子體處理所述覆蓋層；和在等離子體氣氛中實(shí)施柵;fel再氧化工藝。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中實(shí)施所述柵極再氧化工藝包括通過使用惰性氣體在腔室中形成等離子體；和使含氧氣體和含氫氣體的混合氣體流入其中形成所述等離子體的所述 腔室。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述含氧氣體包括H20氣體或02氣體，所述含氫氣體包括H2氣體。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述柵極再氧化工藝在約200'C 約卯O'C的溫度下實(shí)施。
26. —種半導(dǎo)體器件，包括 在襯底上形成的柵極電介質(zhì)；在所述柵極電介質(zhì)上形成的柵極圖案結(jié)構(gòu)，所述柵極圖案結(jié)構(gòu)包括珪 層和金屬層的堆疊層；和包圍所述柵極圖案結(jié)構(gòu)的覆蓋層。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述柵極圖案結(jié)構(gòu)包括包括依次 堆疊的珪層、金屬層和柵^L硬4^模層的堆疊層，或包括依次堆疊的電荷存 儲(chǔ)層、介電層、硅層、金屬層和柵極硬掩模層的堆疊層。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的半導(dǎo)體器件，其中所述電荷存儲(chǔ)層包括硅層或 介電層。
全文摘要
一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括在襯底上形成柵極電介質(zhì)；在所述柵極電介質(zhì)上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括硅層和金屬層的堆疊層；選擇性地蝕刻所述柵極結(jié)構(gòu)以形成柵極圖案；形成包圍所述柵極圖案的覆蓋層；等離子體處理所述覆蓋層；和實(shí)施柵極再氧化工藝。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101621010SQ200910008580
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者周文植, 崔源峻, 趙興在, 金龍水 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司