[发明专利]制造半导体器件的方法

权利要求书

1.一种在衬底上制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在所述衬底上形成具有柱状物头和柱状物颈的至少一个柱状物图案；

形成围绕所述柱状物颈的栅极绝缘层；

在其中所述柱状物颈上具有所述栅极绝缘层的衬底上形成导电层；和

通过对所述导电层实施多个蚀刻工艺而形成围绕位于所述柱状物颈上的所述栅极绝缘层的栅电极，

其中对所述导电层实施的所述多个蚀刻工艺包括：

对由部分填充相邻柱状物图案之间间隙的牺牲层图案所暴露的所述导电层的部分实施的各向同性蚀刻工艺；

对已经各向同性蚀刻的导电层和所述牺牲层图案的一部分实施的第一各向异性蚀刻工艺，以获得经一次各向异性蚀刻的导电层和经各向异性蚀刻的牺牲层图案；和

在将所述经各向异性蚀刻的牺牲层图案移除之后对所述经一次各向异性蚀刻的导电层实施用以获得所述栅电极的第二各向异性蚀刻工艺。

2.根据权利要求1的方法，其中限定所述导电层的所述暴露部分的所述牺牲层图案的顶表面高于所述柱状物颈与所述柱状物头之间的边界。

3.根据权利要求1的方法，还包括：

在所述经一次各向异性蚀刻的导电层的侧壁上和在所述各向同性蚀刻工艺和所述第一各向异性蚀刻工艺之后暴露的所述柱状物头的侧壁上形成呈间隔物形状的钝化层。

4.根据权利要求3的方法，其中所述钝化层包括氮化物层。

5.根据权利要求1的方法，其中通过湿蚀刻来移除所述经各向异性蚀刻的牺牲层图案。

6.根据权利要求2的方法，其中通过以下步骤形成所述牺牲层图案：

沉积牺牲层以填充所述相邻柱状物图案之间的所述间隙；和

部分移除所述牺牲层以获得所述牺牲层图案。

7.根据权利要求2的方法，其中将所述第一各向异性蚀刻工艺的蚀刻目标设定为低于所述柱状物头与所述柱状物颈之间的所述边界。

8.根据权利要求2的方法，其中选择所述第一各向异性蚀刻工艺的蚀刻配方，以使得所述经各向同性蚀刻的导电层和所述牺牲层图案的相邻部分比在所述相邻柱状物图案之间的所述牺牲层图案的中心部分更快地受到蚀刻。

9.一种由沉积在衬底上的导电层形成栅电极的方法，所述衬底在其上具有包括柱状物头、柱状物颈的至少一个柱状物图案以及围绕所述柱状物颈的栅极绝缘层，所述方法包括：

形成部分填充相邻柱状物图案之间间隙的牺牲层图案；

对所述导电层依次实施多个不同蚀刻工艺以形成围绕位于所述柱状物颈上的所述栅极绝缘层的所述栅电极；

其中所述多个蚀刻工艺中的每一个均部分地移除所述导电层的厚度，以减小过度蚀刻所述衬底和/或所述栅极绝缘层的可能性；和

其中对所述导电层实施的所述多个蚀刻工艺包括各向同性蚀刻工艺、第一各向异性蚀刻工艺和第二各向异性蚀刻工艺，

其中所述各向同性蚀刻工艺从所述柱状物头上方开始移除所述导电层直到第一蚀刻目标，所述第一蚀刻目标高于所述柱状物颈与所述柱状物头之间的边界；

第一各向异性蚀刻工艺从所述第一蚀刻目标开始移除所述经各向同性蚀刻的导电层直到所述边界，从所述边界开始部分地移除所述经各向同性蚀刻的导电层的侧面部分直到第二蚀刻目标；和移除所述牺牲层图案的一部分以获得所述经一次各向异性蚀刻的导电层和所述经各向异性蚀刻的牺牲层图案；和

第二各向异性蚀刻工艺部分地移除低于所述第二蚀刻目标但不在所述柱状物头下方的所述经各向异性蚀刻的导电层。

10.根据权利要求9的方法，

其中所述牺牲层图案的顶表面限定所述第一蚀刻目标，且在所述各向同性蚀刻工艺期间移除在所述牺牲层图案的所述顶表面以上所暴露的所述导电层的部分。

11.根据权利要求9的方法，其中在所述第一各向异性蚀刻工艺期间，所述导电层蚀刻得比所述牺牲层图案快。

12.根据权利要求10的方法，还包括

在所述第一各向异性蚀刻工艺之后且在所述第二各向性蚀刻工艺之前，移除所述牺牲层图案。