[发明专利]半导体元件的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件的制作方法。特别是涉及一种先在含氧环境下进行保护步骤以改质第一氮化物材料层，而后再进行一移除步骤，而在实质上不影响经改质的第一材料层的条件下移除一第二氮化物材料层，如此一来即可防止第一氮化物材料层在第二氮化物材料的移除步骤中被实质上削减(slash)。

背景技术

现有的半导体制作工艺中，希望能增加半导体元件的效能，常用的方法有改变栅极通道的应力，以增加载流子迁移率。也可以使用新的栅极介电材料或是栅极导电材料。

但是这两种方法各自都有缺点。例如，会使得制作工艺步骤更加复杂，或是造成与目前制作工艺整合上的困难。

因此，仍然需要一种新颖的半导体制作工艺，以克服以上的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种先在无氧的条件下移除光致抗蚀剂，然后在含氧环境下进行保护步骤的综合方法。在无氧的条件下移除光致抗蚀剂不会造成其他材料层的氧化，而在含氧环境下进行的保护步骤可以将第一氮化物材料层改质，使得在移除其他氮化物材料层时，实质上不影响经改质的第一氮化物材料层。如此一来即可防止第一氮化物材料层在移除步骤中被实质上削减(slash)。如此方法可以同时受惠于含氧与无氧制作工艺的好处。

本发明在第一方面先提出一种半导体元件的制作方法。首先，提供一基材。基材上具有一栅极结构以及围绕栅极结构的一间隙壁。其次，进行一掺杂步骤，在未被光致抗蚀剂保护的栅极结构的至少一侧的基材中形成一浅掺杂漏极。然后，进行一剥除步骤，而在一无氧环境下剥除光致抗蚀剂。再来，进行一保护步骤，而在一含氧环境下将间隙壁改质而得到一改质间隙壁。如此一来，就可以在保护步骤后再进行一移除步骤，以移除由氮化硅所组成的另一材料层。保护步骤使得移除步骤中改质过的间隙壁实质上不受影响。

在本发明一实施方式中，至少间隙壁的表面是由氮化硅所组成。

在本发明另一实施方式中，在保护步骤中氧化间隙壁，而在保护步骤后，间隙壁的表面由氮化硅与一种氧化物所组成。

在本发明另一实施方式中，使用一无氧气体以形成无氧环境，且该剥除步骤更包含使用一碱性物质清洁基材、栅极结构与间隙壁。

在本发明另一实施方式中，材料层可以是选择性外延成长(selective epitaxial growth，SEG)制作工艺中的牺牲间隙壁。

在本发明另一实施方式中，材料层可以是应力记忆技术(SMT)中的应力提供层。

在本发明另一实施方式中，材料层可以是界定栅极结构时的图案化硬掩模层。

在本发明另一实施方式中，在蚀刻步骤后，间隙壁的尺寸损失小于5埃。

在本发明另一实施方式中，使用一干式氧化与一湿式氧化其中的至少一种来进行保护步骤。

在本发明另一实施方式中，保护步骤更包含使用去离子水，以清洁基材、栅极结构与间隙壁。

本发明在另一方面又提出一种半导体元件的制作方法。首先，提供没有光致抗蚀剂的基材。基材上具有栅极结构以及位于栅极结构上的第一材料层。第一材料层包含一种氮化物。其次，进行一保护步骤，而在含氧环境下将第一材料层改质。然后，在进行过保护步骤后在基材上形成一第二材料层。继续，在保护步骤后进行一移除步骤，而使用非氧化酸来移除第二材料层，第二材料层也包含一种氮化物。如此一来，保护步骤可以保护经改质的第一材料层实质上可以免于后续移除步骤的影响。

在本发明一实施方式中，在保护步骤中氧化第一材料层，使得第一材料层的表面包含氮化硅与一种氧化物。

在本发明另一实施方式中，在保护步骤中又使用去离子水清洁基材、栅极结构与第一材料层。

在本发明另一实施方式中，保护步骤使用一气体氧、等离子体氧、湿式化学处理的至少一者。

在本发明另一实施方式中，栅极结构还包含一氮化物硬掩模。在移除该第二材料层前，进行一退火步骤，经由该第二材料层而改变该基材中的一应力。

在本发明另一实施方式中，第二材料层成为用于选择性外延成长(selective epitaxial growth，SEG)制作工艺中，位于第一材料层上的牺牲间隙壁。所以在移除步骤中，可以使用非氧化酸来移除此牺牲间隙壁。