[發明專利]在去除柵極結構中的偽層期間減少介電損耗的等離子體摻雜

有效

• 申請號: 201210020206.1
• 申請日: 2012-01-21
• 公開（公告）號: CN102737976A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 黃玉蓮;林家彬;王勝雄;徐帆毅;戴郡良
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/423;H01L29/51
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

1.一種摻雜圍繞位于襯底上的柵極結構的層間介電(ILD)層的方法，用于改善所述襯底的成品率，所述方法包括：

去除位于所述柵極結構上方的所述ILD層的過多的層間電介質，其中，所述柵極結構包括偽柵電極層，并且其中，去除過多的ILD層使所述偽柵電極層露出；

通過摻雜劑摻雜位于所述襯底上的表面層，其中，所述摻雜的表面層包括所述ILD層的摻雜ILD表面層；以及

去除露出的偽柵電極層，其中，所述摻雜的ILD表面層在去除露出的偽柵電極期間減少了ILD層的損耗。

2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

在摻雜所述襯底的所述表面層以后，使所述襯底退火，其中，所述退火使所述摻雜劑進入所述摻雜的表面層中。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述ILD層為通過高密度等離子體化學汽相沉積(HDPCVD)所沉積的P摻雜硅酸鹽玻璃(PSG)膜或者未摻雜硅酸鹽玻璃(USG)膜。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述偽柵電極層由多晶硅制成，并且其中，去除所述暴露的偽柵電極層包括濕蝕刻工藝，并且其中，所述濕蝕刻工藝使用稀釋的HF和NH₄OH的混合物的化學組成。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，在使用所述濕蝕刻工藝以前，去除所述暴露的偽柵電極層進一步包括等離子體干蝕刻工藝，并且其中，所述等離子體干蝕刻工藝使用HBr、Cl₂、以及惰性載氣的混合物。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述柵極結構進一步包括：位于所述偽柵電極層下方的偽柵極介電層，其中，所述偽柵極介電層由SiO₂制成，并且其中，在去除所述偽柵電極層以后，去除所述偽柵極介電層，并且其中，通過使用HF和NH₃的混合物的干蝕刻去除所述偽柵極介電層，從而形成含所述偽柵極介電層的集合體。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述摻雜劑由碳、硼、或者其組合制成。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，以在約0.5KeV至約60KeV范圍內的能量、從約5E18個原子/cm³至約5E22個原子/cm³范圍內的劑量、以及從約-150℃至約25℃范圍內的摻雜溫度通過離子束工藝摻雜所述表面層。

9.一種摻雜圍繞位于襯底上的柵極結構的層間介電(ILD)層的方法，用于改善所述襯底的成品率，所述方法包括：

去除位于所述柵極結構上方的所述ILD層的過多的層間電介質，其中，所述柵極結構包括偽柵電極層和位于所述偽柵電極層下方的偽柵極介電層，并且其中，去除過多的ILD層使所述偽柵電極層露出；

通過摻雜劑摻雜位于所述襯底上的表面層，其中，所述摻雜的表面層包括所述ILD層的摻雜ILD表面層；以及

去除露出的偽柵電極層和在其下的所述偽柵極介電層，其中，所述摻雜的ILD表面層在去除露出的偽柵電極層和所述偽柵極介電層期間減少了ILD層的損耗。

10.一種位于襯底上的器件結構，包括：

柵極結構，位于所述襯底的上方；

隔離件，圍繞所述柵極結構；以及

層間介電(ILD)層，圍繞所述隔離件和所述柵極結構，其中，所述ILD層的表面層摻雜有摻雜劑，并且其中，所述摻雜劑在柵極替換工藝期間減少了所述ILD的損耗。