[发明专利]去除虚拟栅极残留的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体加工工艺，尤其涉及一种适用于后栅极工艺的去除虚 拟栅极残留的方法。

背景技术

随着CMOS尺寸缩小至32nm或更小，开始广泛使用金属栅极代替传统的多 晶硅栅极。一般，存在两种形成金属栅极的方法，一种称作先栅极工艺，另一种称 作后栅极工艺。

当前，后栅极工艺被更多、更广泛地使用。这种工艺首先沉积多晶硅栅极作 为虚拟栅极。接着，在源极/漏极处形成硅化物之后，通过干法蚀刻去除所形成的 虚拟多晶硅栅极，然后再填充金属，从而形成上述金属栅极。

然而，根据现有技术的后栅极工艺，在干法蚀刻上述的虚拟栅极的过程中， 部分多晶硅栅极残留会留存于沟槽的边角处。例如，图1示出了采用现有技术的后 栅极工艺所形成的结构。在图1中，经干法蚀刻所形成的沟槽101的边角处会留有 多晶硅的残留102。

这些残留的多晶硅栅极会不利地影响最终形成的器件的开启电压、降低振荡 器频率并增加薄层电阻。

因此，业界亟需一种能够在后栅极工艺中避免产生不期望的多晶硅栅极残留 的新技术。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明的发明人根据多年的研发经验开发 出了一种新颖的去除虚拟栅极残留的方法。该方法尤其适用于后栅极工艺。

具体地，本发明提出了一种去除虚拟栅极残留的方法，包括：

a.在衬底上形成栅极氧化物层；

b.在所述栅极氧化物上沉积锗作为虚拟栅极；

c.在所述虚拟栅极上形成器件结构并暴露该虚拟栅极的顶部；以及

d.选择性地去除所暴露的虚拟栅极。

较佳地，在上述的方法中，在所述步骤b中，被沉积的锗是无定形锗或者无 掺杂锗。

较佳地，在上述的方法中，在所述步骤b中，所述锗的沉积温度被控制于200 ℃至900℃之间。

较佳地，在上述的方法中，所述步骤d进一步包括：通过湿法蚀刻选择性地 去除所暴露的虚拟栅极。

较佳地，在上述的方法中，所述步骤d进一步包括：对所暴露的虚拟栅极先 进行干法蚀刻，然后进行湿法蚀刻。

较佳地，在上述的方法中，所述湿法蚀刻包括：利用H₂O₂或者O₃溶液选择 性地去除所暴露的虚拟栅极。

较佳地，在上述的方法中，所述H₂O₂或者O₃溶于去离子水中。

较佳地，在上述的方法中，所述H₂O₂在所述去离子水中的浓度为10ppm至 10%之间，或者所述O₃在所述去离子水中的浓度为0.1ppm至100ppm之间。

较佳地，在上述的方法中，在所述步骤d中，所述湿法蚀刻的工艺温度在20 ℃至80℃之间。

较佳地，在上述的方法中，该方法适用于后栅极工艺。

本发明的方法可以有效去除锗构成的虚拟栅极，而不留任何残余。此外，在 去除该虚拟栅极的同时，本发明的方法也不会不利地破坏已在虚拟栅极附近形成的 器件结构。因此，本发明可以克服现有技术的工艺易于形成多晶硅栅极残留的不利 因素，提高最终形成的器件的良率。

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性 的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部 分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。 附图中：

图1示出了采用现有技术的后栅极工艺所形成的结构。

图2示出了根据本发明的去除虚拟栅极残留的方法的基本步骤的流程图。

图3a～图3c示出了利用本发明的方法的不同阶段的结构。

具体实施方式