[发明专利]半导体器件的制作方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底表面形成介质层、位于介质层表面的阻挡层以及位于阻挡层表面的牺牲膜；

依次刻蚀所述牺牲膜、阻挡层和介质层，在半导体衬底表面形成替代栅极结构，所述替代栅极结构包括：位于半导体衬底表面的栅介质层、位于栅介质层表面的刻蚀阻挡层和位于刻蚀阻挡层表面的牺牲层；

对所述刻蚀阻挡层的侧壁进行氮化处理，通过氮化反应增加刻蚀阻挡层侧壁处的氮原子含量，同时通过还原反应以使刻蚀阻挡层侧壁处的氧原子脱离，且所述进行氮化处理时采用NH₃。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述氮化处理的具体工艺参数为：反应腔室内通入NH₃，且NH₃流量为50至5000sccm，反应腔室温度为200度至650度，反应腔室压强为1毫托至50托。

3.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为氮化钛。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述阻挡层的厚度为10埃至50埃。

5.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，对所述刻蚀阻挡层进行氮化处理后，还包括步骤：在所述半导体衬底表面形成偏移侧墙，且所述偏移侧墙位于替代栅极结构两侧。

6.根据权利要求5所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述偏移侧墙的材料为氮化硅。

7.根据权利要求5所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述偏移侧墙的形成过程为：形成覆盖半导体衬底表面及替代栅极结构的侧墙膜，对所述侧墙膜进行回刻蚀工艺，形成偏移侧墙，所述偏移侧墙位于半导体衬底表面且位于替代栅极结构两侧。

8.根据权利要求7所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述侧墙膜的形成和所述氮化处理在同一个反应腔室中进行。

9.根据权利要求7所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺形成所述侧墙膜。

10.根据权利要求9所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺的具体工艺参数为：向反应腔室内通入硅源气体和氮源气体，所述硅源气体为SiH₄、SiH₂Cl₂或Si₂Cl₆，氮源气体为NH₃，其中，硅源气体流量为10sccm至5000sccm，氮源气体流量为20sccm至15000sccm，反应腔室温度为200度至650度，反应腔室压强为1毫托至50托。

11.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述栅介质层为单层结构或多层结构。

12.根据权利要求11所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述栅介质层为单层结构时，所述栅介质层包括位于半导体衬底表面的栅氧化层；所述栅介质层为多层结构时，所述栅介质层包括：位于半导体衬底表面的界面层以及位于界面层表面的栅氧化层。

13.根据权利要求12所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述栅氧化层的材料为氧化硅或高k介质材料。

14.根据权利要求13所述的半导体器件的制作方法，其特征在于，所述高k介质材料为HfO₂、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、ZrO₂或Al₂O₃。