[發(fā)明專利]半導體器件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210292632.0
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102779789A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設計）人: 鄭春生
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 陸花

技術領域

本發(fā)明涉及集成電路制造領域，特別涉及一種半導體器件的制造方法。

背景技術

隨著工藝節(jié)點縮至45納米及其以下，為滿足器件尺寸縮小而引發(fā)的新要求，金屬柵極被廣泛應用。

目前，金屬柵極形成方法包括如下步驟：首先，在襯底上形成柵介質(zhì)層；接著，在所述柵介質(zhì)層上形成圖形化的非晶碳層；接著，形成環(huán)繞所述圖形化的非晶碳層的側墻；接著，形成覆蓋所述圖形化的非晶碳層及側墻的層間介質(zhì)層；接著，平坦化所述層間介質(zhì)層并暴露所述圖形化的非晶碳層；接著，采用氧氣灰化工藝去除所述圖形化的非晶碳層，在所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成溝槽；最后，形成填充所述溝槽且覆蓋所述層間介質(zhì)層的金屬層。在上述金屬柵極形成方法中，通過采用非晶碳層(無定形硅層)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多晶硅層作為金屬柵極形成過程中的犧牲層，使得在去除所述非晶碳層以填充所述金屬柵極時，可利用氧氣執(zhí)行所述非晶碳層的去除操作，避免傳統(tǒng)工藝中應用氟碳氣體執(zhí)行所述去除操作時，對承載所述金屬柵極的基底表面造成的損傷。

對于互補型金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(CMOS)而言，在形成環(huán)繞圖形化的非晶碳層的側墻之后、形成覆蓋圖形化的非晶碳層及側墻的層間介質(zhì)層之前，需要分別在PMOS區(qū)域和NMOS區(qū)域形成源/漏極，這就需要利用光阻層作為離子注入時的遮蔽層，并在離子注入之后利用氧氣灰化工藝去除所述光阻層，然而，氧氣灰化工藝中使用的氧離子將會損傷非晶碳層(無定形硅層)，影響后續(xù)形成的金屬柵極的質(zhì)量。因此，如何避免氧氣灰化工藝對無定形硅層的損傷成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種半導體器件的制造方法，以避免氧氣灰化工藝對無定形硅層的損傷。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種半導體器件的制造方法，包括：

在襯底上依次形成第一緩沖層、第一無定形碳層、第二緩沖層以及第二無定形碳層；

在所述第二無定形碳層上形成圖形化的光阻層；

以所述圖形化的光阻層為掩膜，刻蝕所述第二無定形碳層形成圖形化的第二無定形碳層，同時所述圖形化的光阻層被消耗掉；

以所述圖形化的第二無定形碳層為掩膜，刻蝕所述第二緩沖層以及第一無定形碳層形成圖形化的第二緩沖層和圖形化的第一無定形碳層，同時所述圖形化的第二無定形碳層被消耗掉；

以所述圖形化的第二緩沖層和圖形化的第一無定形碳層為掩膜，刻蝕所述第一緩沖層形成圖形化的第一緩沖層，以形成堆疊結構；以及

在所述堆疊結構側壁形成保護層。

進一步的，所述第一緩沖層為氧化層。

進一步的，所述第一緩沖層利用爐管熱氧化的方式形成。

進一步的，所述第二緩沖層為氧化層或氮化硅層。

進一步的，所述第二緩沖層利用PECVD方式形成。

進一步的，所述第一無定形碳層以及第二無定形碳層利用PECVD方式形成。

進一步的，在所述第二無定形碳層上形成圖形化的光阻層之前，還包括：

在所述第二無定形碳層上形成抗反射涂層。

進一步的，在所述堆疊結構側壁形成保護層之后，還包括：

形成第一淺結光阻層，所述第一淺結光阻層覆蓋所述第二區(qū)域；

進行離子注入工藝，在所述第一區(qū)域中形成輕摻雜漏極；

采用氧氣灰化工藝去除所述第一淺結光阻層；

形成第二淺結光阻層，所述第二淺結光阻層覆蓋所述第一區(qū)域；

進行離子注入工藝，在所述第二區(qū)域中形成輕摻雜漏極；以及

采用氧氣灰化工藝去除所述第二淺結光阻層。

進一步的，在所述堆疊結構側壁形成保護層之后，還包括：

形成第一源/漏光阻層，所述第一源/漏光阻層覆蓋所述第二區(qū)域；

進行離子注入工藝，在所述第一區(qū)域中形成源/漏極；

采用氧氣灰化工藝去除所述第一源/漏光阻層；

形成第二源/漏光阻層，所述第二源/漏光阻層覆蓋所述第一區(qū)域；

進行離子注入工藝，在所述第二區(qū)域中形成源/漏極；以及

采用氧氣灰化工藝去除所述第二源/漏光阻層。