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)體集成電路制作技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件微型化、高密度化、高速化、高可靠化和系統(tǒng)集成化等需求的推動(dòng)下，半導(dǎo)體器件的最小特征關(guān)鍵尺寸一直在不斷縮小，導(dǎo)致各種實(shí)際的限制和技術(shù)挑戰(zhàn)開始出現(xiàn)。其中，柵極的形成過程是決定該柵極是否具有高介電常數(shù)的重要環(huán)節(jié)之一。目前，后柵工藝被廣泛應(yīng)用到半導(dǎo)體器件的制作中，下面具體描述采用后柵工藝制作半導(dǎo)體器件的具體步驟:
[0003]如圖1至圖4所示，首先，在襯底10上依次形成偽柵20和硬掩膜層21，進(jìn)而形成如圖1所示的基體結(jié)構(gòu)；然后，在偽柵20和硬掩膜層21的側(cè)壁上形成依次偏移側(cè)墻壁34和主側(cè)墻層35，進(jìn)而形成如圖2所示的基體結(jié)構(gòu)；接下來，在偽柵20兩側(cè)的襯底10中形成源漏極(圖中未示出)，并去除主側(cè)墻層35和硬掩膜層21，進(jìn)而形成如圖3所示的基體結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，也可以保留主側(cè)墻層35 ;最后，去除偽柵20形成通孔，并在通孔中形成柵極40，進(jìn)而形成如圖4所示的基體結(jié)構(gòu)。為使附圖更簡(jiǎn)潔，圖1至圖4所示的基體結(jié)構(gòu)均未繪制剖面線。
[0004]在上述制作方法中，柵極40的填充能力受到越來越大的挑戰(zhàn)，尤其是針對(duì)柵極40的深寬比大于2的情況，通過在兩偏移側(cè)墻壁34之間沉積所形成的柵極40的性能不太可靠，易產(chǎn)生缺陷，此外，在同一條件下形成的多個(gè)柵極40的性能也不盡相同，導(dǎo)致同一半導(dǎo)體器件上的不同柵極40缺乏一致性，上述各結(jié)果均會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的整體性能不穩(wěn)定。目前，針對(duì)上述問題還沒有有效的解決辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種柵極的性能更好更穩(wěn)定的半導(dǎo)體器件的制作方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括如下步驟:提供襯底；在襯底上形成偽柵；在偽柵的兩個(gè)側(cè)壁上均形成側(cè)墻；對(duì)兩個(gè)側(cè)墻進(jìn)行擴(kuò)口處理；完全去除偽柵；在兩個(gè)側(cè)墻之間形成柵極。
[0007]進(jìn)一步地，進(jìn)行擴(kuò)口處理的步驟進(jìn)一步包括:去除兩個(gè)側(cè)墻中的至少一個(gè)側(cè)墻的第一部分，以使兩個(gè)側(cè)墻之間的部分或全部間隙變大，第一部分的所在位置位于對(duì)應(yīng)的側(cè)墻的背離襯底的一側(cè)。
[0008]進(jìn)一步地，去除側(cè)墻的第一部分的步驟進(jìn)一步包括:去除各側(cè)墻的第一部分，兩個(gè)第一部分的所在位置相對(duì)應(yīng)。
[0009]進(jìn)一步地，去除側(cè)墻的第一部分的步驟進(jìn)一步包括:側(cè)墻在第一部分被去除之后形成導(dǎo)向面。
[0010]進(jìn)一步地，導(dǎo)向面為平面結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步地，去除側(cè)墻的第一部分的步驟進(jìn)一步包括:第一部分的延伸長(zhǎng)度大于或等于偽柵的延伸長(zhǎng)度。
[0012]進(jìn)一步地，進(jìn)行擴(kuò)口處理的步驟在完全去除偽柵的步驟之前實(shí)施。
[0013]進(jìn)一步地，在形成側(cè)墻之后并且在進(jìn)行擴(kuò)口處理之前還包括:去除偽柵的第二部分，偽柵被去除第二部分之后的剩余部分的高度小于側(cè)墻的高度。
[0014]進(jìn)一步地，各側(cè)墻均包括:層間介質(zhì)層和側(cè)壁層，側(cè)墻的側(cè)壁層位于該側(cè)墻的層間介質(zhì)層和偽柵之間，第一部分位于側(cè)壁層上。
[0015]進(jìn)一步地，形成側(cè)壁層的步驟進(jìn)一步包括:兩個(gè)側(cè)壁層相對(duì)的表面彼此平行。
[0016]進(jìn)一步地，各側(cè)壁層均包括:偏移側(cè)墻壁、主側(cè)墻層以及位于偏移側(cè)墻壁和主側(cè)墻層之間的粘附層，側(cè)壁層的偏移側(cè)墻壁位于該側(cè)壁層的主側(cè)墻層和偽柵之間，偏移側(cè)墻壁的高度小于粘附層的高度，第一部分位于粘附層上。
[0017]進(jìn)一步地，形成柵極之后還包括:對(duì)柵極和側(cè)墻進(jìn)行平坦化。
[0018]進(jìn)一步地，采用化學(xué)機(jī)械拋光的方式進(jìn)行平坦化。
[0019]進(jìn)一步地，采用干法刻蝕的方式進(jìn)行擴(kuò)口處理。
[0020]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，由于在形成柵極之前，對(duì)兩個(gè)側(cè)墻進(jìn)行擴(kuò)口處理。至少使兩個(gè)側(cè)墻的開口部分被擴(kuò)大，也就是說，兩個(gè)側(cè)墻至少在遠(yuǎn)離襯底的位置處的間隙變大，因此，形成柵極的工藝窗口變大，在兩個(gè)側(cè)墻之間形成柵極時(shí)，用于形成柵極的離子會(huì)更容易且更均勻地進(jìn)入兩個(gè)側(cè)墻之間，從而使形成的柵極的性能更好更穩(wěn)定，缺陷更少。此外，多個(gè)變大之后的工藝窗口在同一條件下形成的多個(gè)柵極的性能也基本相同，提高了該多個(gè)柵極的一致性。上述結(jié)果均會(huì)使得半導(dǎo)體器件的整體性能更穩(wěn)定。由上述分析可知，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制作方法使得半導(dǎo)體器件的整體性能更穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本申請(qǐng)的第一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中在襯底上依次形成偽柵和硬掩膜層后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2示出了在圖1中偽柵和硬掩膜層的側(cè)壁上形成依次偏移側(cè)墻壁和主側(cè)墻層后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3示出了在圖2中偽柵兩側(cè)的襯底中形成源漏極，并去除主側(cè)墻層和硬掩膜層后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4示出了去除圖3中偽柵形成通孔并在通孔中形成柵極后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制作方法的實(shí)施例的的流程示意圖；
[0027]圖6示出了圖5流程示意圖中，提供襯底后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7示出了在圖6中襯底上形成偏移側(cè)墻壁預(yù)備層后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8示出了在圖7中襯底上形成偏移側(cè)墻壁后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖9示出了在圖8中襯底上形成主側(cè)墻層以及粘附層后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖10示出了在圖9中襯底上形成源漏極后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖11示出了在圖10中襯底上形成層間介質(zhì)層后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖12示出了在圖11中襯底上進(jìn)行平坦化后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖13示出了在圖12中襯底上去除偽柵的第二部分后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖14示出了在圖13中襯底上去除側(cè)墻的第一部分后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖15示出了在圖14中襯底上完全去除偽柵后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖16示出了在圖15中襯底上形成柵極后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖17示出了在圖16中襯底上進(jìn)行平坦化后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖18示出了在圖13中襯底上以另一種方式去除側(cè)墻的第一部分后基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]其中，上述圖中的附圖標(biāo)記如下:
[0041]10、襯底；20、偽柵；21、硬掩膜層；22、第二部分的所在位置；30、側(cè)墻；31、第一部分的所在位置；32、層間介質(zhì)層；33、側(cè)壁層；34、偏移側(cè)墻壁；35、主側(cè)墻層；36、粘附層；40、柵極；41、偏移側(cè)墻壁預(yù)備層；42、源漏極。
【具體實(shí)施方式】
[0042]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0043]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實(shí)施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0044]為了便于描述，在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述作出相應(yīng)解釋。
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