專利名稱：柵極疊層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柵極疊層(gate stack)，并特別涉及晶體管的柵極疊層，其中在晶體管的制造期間，所述柵極疊層的頂部區(qū)域比通常的柵極疊層的頂部區(qū)域更不容易折斷。
背景技術(shù)：
晶體管的典型制造過程以在半導(dǎo)體襯底上形成柵極疊層開始。然后，可以使用所述柵極疊層在襯底中限定晶體管的源/漏區(qū)域。最終，所述柵極疊層變成晶體管的柵極。總是存在著降低晶體管柵極的阻抗以改善晶體管性能的需要。
因此，存在對(duì)阻抗相對(duì)低于現(xiàn)有技術(shù)的阻抗的新穎柵極疊層的需要。而且，存在對(duì)用于形成所述新穎的柵極疊層的方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包含步驟(a)提供半導(dǎo)體區(qū)域；(b)在所述半導(dǎo)體區(qū)域的頂部形成柵極疊層，所述柵極疊層包括(i)在所述半導(dǎo)體區(qū)域頂部的柵極電介質(zhì)區(qū)域，(ii)在所述柵極電介質(zhì)區(qū)域頂部的第一柵極多晶硅區(qū)域，以及(iii)在所述第一柵極多晶硅區(qū)域頂部的第二柵極多晶硅區(qū)域，所述第二柵極多晶硅區(qū)域被用一種類型的摻雜物質(zhì)摻雜；和(c)在所述柵極疊層的側(cè)壁上形成擴(kuò)散阻擋區(qū)域(barrier region)和隔離氧化物區(qū)域(spaceroxide region)，其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域夾在所述柵極疊層和所述隔離氧化物區(qū)域之間，并且其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域都處于直接的物理接觸。
本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含(a)半導(dǎo)體區(qū)域；(b)在所述半導(dǎo)體區(qū)域頂部的柵極疊層，所述柵極疊層包括(i)在所述半導(dǎo)體區(qū)域頂部的柵極電介質(zhì)區(qū)域，(ii)在所述柵極電介質(zhì)區(qū)域頂部的第一柵極多晶硅區(qū)域，以及(iii)在所述第一柵極多晶硅區(qū)域頂部的第二柵極多晶硅區(qū)域，所述第二柵極多晶硅區(qū)域被用一種類型的摻雜物質(zhì)摻雜；和(c)所述柵極疊層的側(cè)壁上的擴(kuò)散阻擋區(qū)域和隔離氧化物區(qū)域，其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域夾在所述柵極疊層和所述隔離氧化物區(qū)域之間，并且其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域都處于直接的物理接觸。
本發(fā)明還提供了一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包含步驟(a)提供半導(dǎo)體襯底；(b)在所述半導(dǎo)體區(qū)域的頂部形成柵極疊層，所述柵極疊層包括(i)在所述半導(dǎo)體襯底頂部的柵極電介質(zhì)區(qū)域，(ii)在所述柵極電介質(zhì)區(qū)域頂部的第一柵極多晶硅區(qū)域，以及(iii)在所述第一柵極多晶硅區(qū)域頂部的第二柵極多晶硅區(qū)域，所述第二柵極多晶硅區(qū)域被用一種類型的摻雜物質(zhì)重?fù)诫s；和(c)在所述柵極疊層的第一和第二側(cè)壁上分別形成第一和第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域以及第一和第二隔離氧化物區(qū)域，其中，所述第一擴(kuò)散阻擋區(qū)域夾在所述柵極疊層和所述第一隔離氧化物區(qū)域之間，其中，所述第一擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域都處于直接的物理接觸，其中，所述第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域夾在所述柵極疊層和所述第二隔離氧化物區(qū)域之間，并且其中，所述第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域都處于直接的物理接觸。
本發(fā)明提供了一種新穎的柵極疊層的優(yōu)點(diǎn)，所述柵極疊層的頂部區(qū)域比通常的柵極疊層的頂部區(qū)域更不容易折斷。


圖1A-1C根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了在執(zhí)行過一系列制造步驟中的每一個(gè)之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了用于執(zhí)行參考圖1Dii描述的氧化步驟的氧化系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
圖1A根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了在半導(dǎo)體(例如硅Si、鍺Ge，Si和Ge的混合物，等等)襯底110上形成柵極電介質(zhì)層120然后是柵極多晶硅層130之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的剖視圖。具體來說，圖1A的結(jié)構(gòu)100的制造過程從Si襯底110開始。然后，在一個(gè)實(shí)施例中，通過在第一熱氧化步驟中將Si襯底110的上表面熱氧化，能夠形成柵極電介質(zhì)層120。結(jié)果，所產(chǎn)生的柵極電介質(zhì)層120包含二氧化硅(SiO2)。然后，通過使用例如CVD(化學(xué)氣相沉積)工藝在SiO2柵極電介質(zhì)層120的頂部上淀積硅，能夠形成柵極多晶硅層130。
圖1B根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了在圖1A的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的頂部形成重?fù)诫s的柵極多晶硅層130a之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的剖視圖。具體來說，在一個(gè)實(shí)施例中，通過例如離子注入到柵極多晶硅層130的頂層130a中，能夠注入一個(gè)類型的摻雜物質(zhì)(例如n-型磷或p-型硼)。結(jié)果，柵極多晶硅層130包含兩層重?fù)诫s的柵極多晶硅層130a和未摻雜的(或輕摻雜的)柵極多晶硅層130b。
圖1C根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了將柵極多晶硅層130和柵極電介質(zhì)層120的一些部分去除以形成柵極疊層132、134、122之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的剖視圖。具體來說，在一個(gè)實(shí)施例中，光刻膠掩模(未示出)被涂覆在圖1B的重?fù)诫s的柵極多晶硅層130a的上表面135上。光刻膠掩模覆蓋了上表面135的、其下面要形成柵極疊層132、134、122的區(qū)域。然后，在第一化學(xué)刻蝕步驟中以化學(xué)方法刻蝕掉柵極多晶硅層130未被所述光刻膠掩模覆蓋的部分。然后，在第二化學(xué)刻蝕步驟中以化學(xué)方法刻蝕掉柵極電介質(zhì)層120未被所述光刻膠掩模覆蓋的部分。
在第一和第二化學(xué)刻蝕步驟之后，柵極多晶硅層130和柵極電介質(zhì)層120剩下的是柵極疊層132、134、122。具體來說，重?fù)诫s的柵極多晶硅層130a在第一化學(xué)刻蝕步驟之后剩下的是重?fù)诫s的柵極多晶硅區(qū)域132。未摻雜的柵極多晶硅層130b在第一化學(xué)刻蝕步驟之后剩下的是未摻雜的柵極多晶硅區(qū)域134。最后，柵極電介質(zhì)層120在第二化學(xué)刻蝕步驟之后剩下的是柵極電介質(zhì)區(qū)域122。
圖1Di根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了在圖1C的柵極疊層132、134、122和襯底110的暴露表面上形成隔離氧化物層150之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的剖視圖。具體來說，在一個(gè)實(shí)施例中，圖1C的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100在存在氧(和/或攜帶氧的材料)的條件下經(jīng)受第二熱氧化步驟。結(jié)果，氧和硅反應(yīng)形成了二氧化硅SiO2，構(gòu)成了隔離氧化物層150。假設(shè)柵極多晶硅區(qū)域132被用n-型摻雜物質(zhì)摻雜。因?yàn)閚-型摻雜的多晶硅的熱氧化比未摻雜的多晶硅的熱氧化快，所以隔離氧化物層150在重?fù)诫s的柵極多晶硅區(qū)域132比在未摻雜的柵極多晶區(qū)域134更厚，意味著厚度162大于厚度164(圖1Di)。結(jié)果，重?fù)诫s的柵極多晶硅區(qū)域132的寬度166(即沿方向137)比未摻雜的柵極多晶硅區(qū)域134的寬度168更窄。
圖1Dii示出了圖1Di的結(jié)構(gòu)100另外的實(shí)施例。圖1Dii根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了在圖1C的柵極疊層132、134、122和襯底110的暴露表面上形成擴(kuò)散阻擋層170和隔離氧化物層180之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的剖視圖。具體來說，在一個(gè)實(shí)施例中，圖1C的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100在存在氧(和/或攜帶氧的材料)和攜帶氮的氣體(例如N2O或NO)的條件下經(jīng)受第三熱氧化步驟。在所述第一、第二和第三熱氧化步驟中使用的術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”指示三個(gè)分開的、獨(dú)立的熱氧化步驟，并且不一定意味著在一個(gè)實(shí)施例中所述第一、第二和第三熱氧化步驟全都必須執(zhí)行或它們必須按第一、第二然后第三的順序被執(zhí)行。例如，圖1Dii的結(jié)構(gòu)100僅涉及第一和第三熱氧化步驟(不涉及第二熱氧化步驟)。在一個(gè)實(shí)施例中，存在攜帶氮的氣體的第三氧化步驟在反應(yīng)爐(未示出)中在例如900攝氏度到1100攝氏度范圍的高溫下執(zhí)行。
作為第三熱氧化步驟的結(jié)果，氮原子擴(kuò)散進(jìn)柵極疊層132、134、122的柵極多晶硅區(qū)域132和134，并與硅反應(yīng)形成氮氧化硅，在深度185構(gòu)成擴(kuò)散阻擋層170。擴(kuò)散阻擋層170的形成是自限制的(self-limiting)，意味著剛形成的擴(kuò)散阻擋層170阻止更多的氮原子擴(kuò)散通過擴(kuò)散阻擋層170自身。擴(kuò)散阻擋層170也阻止更多的氧原子(在一個(gè)實(shí)施例中，氧原子可以來自氧氣，并用于第三熱氧化步驟)擴(kuò)散通過該層。結(jié)果，只有擴(kuò)散阻擋層170的深度185之上的硅材料經(jīng)受氧并被氧化形成SiO2，構(gòu)成隔離氧化物層180。結(jié)果，隔離氧化物層180的形成受擴(kuò)散阻擋層170限制(即不能延伸超過該層)。一般來說，在第三熱氧化步驟中，攜帶氮的氣體可被任何能夠與硅反應(yīng)形成擴(kuò)散阻擋層的等效氣體代替，所述擴(kuò)散阻擋層能夠阻止氧和/或攜帶氧的材料擴(kuò)散通過該層。
在上述實(shí)施例中，在第三熱氧化步驟中同時(shí)形成擴(kuò)散阻擋層170和隔離氧化物層180。在另外的實(shí)施例中，可以首先形成擴(kuò)散阻擋層170，然后形成隔離氧化物層180。具體來說，在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過將氮注入?yún)^(qū)域132和134的暴露表面下面的頂層(未示出)，然后提高區(qū)域132和134的暴露表面處的溫度以便使注入的氮與區(qū)域132和134的硅反應(yīng)形成構(gòu)成擴(kuò)散阻擋層170的氮化硅(Si3N4)，來形成擴(kuò)散阻擋層170。然后，通過使用例如CVD步驟在擴(kuò)散阻擋層170頂部淀積SiO2，能夠形成隔離氧化物層180。應(yīng)該注意，像氮氧化硅一樣，氮化硅也阻止氧擴(kuò)散。
因?yàn)槎嗑Ч璧膿诫s濃度不影響氮的擴(kuò)散速率，所以氮氧化硅擴(kuò)散阻擋層170在距柵極多晶硅區(qū)域132和134相同的深度185被形成。結(jié)果，由n-型摻雜的多晶硅區(qū)域132的氧化產(chǎn)生的隔離氧化物層180的厚度182和由未摻雜的多晶硅區(qū)域134的氧化產(chǎn)生的隔離氧化物層180的厚度184相等。因?yàn)闊o論擴(kuò)散阻擋層170由區(qū)域132還是由區(qū)域134的多晶硅的氮化產(chǎn)生，它均具有相同的厚度，所以多晶硅區(qū)域132和134的寬度186和188(沿方向197)分別也相等。
圖1E根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例示出了在去除圖1Dii的柵極疊層132、134、122之上的擴(kuò)散阻擋層170和隔離氧化物層180的頂部部分以后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的剖視圖。具體來說，在一個(gè)實(shí)施例中，通過例如CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)步驟能夠去除柵極疊層132、134、122之上的擴(kuò)散阻擋層170和隔離氧化物層180的頂部部分(圖1Dii)。擴(kuò)散阻擋層170剩下的是擴(kuò)散阻擋區(qū)域170a和170b，并且隔離氧化物層180剩下的是隔離氧化物區(qū)域180a和180b。隔離氧化物區(qū)域180a和180b可被用來在襯底110中限定源/漏區(qū)域(未示出)。
圖2示出了用于執(zhí)行上面參考圖1Dii描述的第三氧化步驟的氧化系統(tǒng)200。例如，氧化系統(tǒng)200包含預(yù)熱室210和包含圖1C的結(jié)構(gòu)100的氧化爐220。在一個(gè)實(shí)施例中，攜帶氮的氣體首先在預(yù)熱室210內(nèi)被加熱到高溫(700到900攝氏度)。然后，經(jīng)預(yù)熱的攜帶氮的氣體被導(dǎo)入氧化爐220。在氧化爐220中，結(jié)構(gòu)100的上表面也被加熱到700到900攝氏度。在這個(gè)溫度范圍，如上所述發(fā)生第三氧化步驟。應(yīng)該注意，作為在預(yù)熱室210中預(yù)熱攜帶氮的氣體的結(jié)果，攜帶氮的氣體中的一些N2O被轉(zhuǎn)化為NO，NO比N2O更活躍。因此，在氧化爐220中能夠在較低溫度執(zhí)行第三氧化步驟而無需預(yù)熱步驟(即在700到900攝氏度而非900到1100攝氏度)。
概括來說，作為柵極疊層132、134、122在存在攜帶氮的氣體條件下的第三熱氧化的結(jié)果，無論摻雜濃度如何都在柵極多晶硅區(qū)域132和134中相同的深度185形成了較薄的擴(kuò)散阻擋層170。因此，所產(chǎn)生的柵極多晶硅區(qū)域132和134分別具有相等的寬度186和188(圖1Dii)。結(jié)果，在接下來的制造步驟(例如化學(xué)機(jī)械拋光步驟)期間，圖1Dii的區(qū)域132比圖1Di的情況更不容易折斷。
在上述實(shí)施例中，柵極多晶硅區(qū)域134未摻雜。一般來說，可以用n-型或p-型摻雜物質(zhì)或者這二者來輕摻雜柵極多晶硅區(qū)域134。
雖然為了說明的目的這里已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將變得清晰。因此，期望所附權(quán)利要求包含所有這些落入本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包含步驟提供半導(dǎo)體區(qū)域；在所述半導(dǎo)體區(qū)域的頂部形成柵極疊層，所述柵極疊層包括(i)在所述半導(dǎo)體區(qū)域頂部的柵極電介質(zhì)區(qū)域，(ii)在所述柵極電介質(zhì)區(qū)域頂部的第一柵極多晶硅區(qū)域，以及(iii)在所述第一柵極多晶硅區(qū)域頂部的第二柵極多晶硅區(qū)域，所述第二柵極多晶硅區(qū)域被用一種類型的摻雜物質(zhì)摻雜；和在所述柵極疊層的側(cè)壁上形成擴(kuò)散阻擋區(qū)域和隔離氧化物區(qū)域，其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域夾在所述柵極疊層和所述隔離氧化物區(qū)域之間，并且其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域都處于直接的物理接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二柵極多晶硅區(qū)域被用n-型摻雜物質(zhì)摻雜。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述柵極疊層的步驟包含步驟在所述半導(dǎo)體區(qū)域的頂部形成柵極電介質(zhì)層；在所述柵極電介質(zhì)層頂部形成柵極多晶硅層；將所述類型的摻雜物質(zhì)注入所述柵極多晶硅層的頂層；和刻蝕掉所述柵極多晶硅層和所述柵極電介質(zhì)層的一些部分，以使所述柵極多晶硅層在所述刻蝕步驟之后剩下的部分包含所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域，并且所述柵極電介質(zhì)層在所述刻蝕步驟之后剩下的部分包含所述柵極電介質(zhì)區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域包含氮氧化硅。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述隔離氧化物區(qū)域的步驟包含步驟在所述柵極疊層的所述側(cè)壁的上表面上形成所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域；和在形成所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域的步驟之后，在所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域的頂部形成所述隔離氧化物區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述隔離氧化物區(qū)域的步驟包含在存在攜帶氮的氣體的條件下將所述柵極疊層的所述側(cè)壁熱氧化的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，在存在攜帶氮的氣體的條件下將所述柵極疊層的所述側(cè)壁熱氧化的步驟包含步驟預(yù)熱所述攜帶氮的氣體；和在存在所述經(jīng)過預(yù)熱的攜帶氮的氣體的條件下將所述柵極疊層的所述側(cè)壁熱氧化。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，熱氧化所述柵極疊層的所述側(cè)壁的步驟包含步驟在存在攜帶氮的氣體的條件下將所述柵極疊層的上表面和所述側(cè)壁熱氧化，以便在所述柵極疊層的所述上表面和所述側(cè)壁上形成擴(kuò)散阻擋層和隔離氧化物層；和在所述柵極疊層的上表面去除所述擴(kuò)散阻擋層和所述隔離氧化物層的一部分，以使所述第二柵極多晶硅區(qū)域的多晶硅材料暴露于環(huán)境中，并使所述擴(kuò)散阻擋層在所述去除步驟之后剩下的部分包含所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域，并且所述隔離氧化物層在所述去除步驟之后剩下的部分包含所述隔離氧化物區(qū)域。
9.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含半導(dǎo)體區(qū)域；在所述半導(dǎo)體區(qū)域頂部的柵極疊層，所述柵極疊層包括(i)在所述半導(dǎo)體區(qū)域頂部的柵極電介質(zhì)區(qū)域，(ii)在所述柵極電介質(zhì)區(qū)域頂部的第一柵極多晶硅區(qū)域，以及(iii)在所述第一柵極多晶硅區(qū)域頂部的第二柵極多晶硅區(qū)域，所述第二柵極多晶硅區(qū)域被用一種類型的摻雜物質(zhì)摻雜；和所述柵極疊層的側(cè)壁上的擴(kuò)散阻擋區(qū)域和隔離氧化物區(qū)域，其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域夾在所述柵極疊層和所述隔離氧化物區(qū)域之間，并且其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域都處于直接的物理接觸。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述第二柵極多晶硅區(qū)域被用n-型摻雜物質(zhì)摻雜。
11.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，所述擴(kuò)散阻擋區(qū)域包含氮氧化硅。
12.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中，對(duì)應(yīng)于所述第一柵極多晶硅區(qū)域的所述隔離氧化物區(qū)域的第一區(qū)域的第一厚度和對(duì)應(yīng)于所述第二柵極多晶硅區(qū)域的所述隔離氧化物區(qū)域的第二區(qū)域的第二厚度基本上相同。
13.一種形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包含步驟提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底的頂部形成柵極疊層，所述柵極疊層包括(i)在所述半導(dǎo)體襯底頂部的柵極電介質(zhì)區(qū)域，(ii)在所述柵極電介質(zhì)區(qū)域頂部的第一柵極多晶硅區(qū)域，以及(iii)在所述第一柵極多晶硅區(qū)域頂部的第二柵極多晶硅區(qū)域，所述第二柵極多晶硅區(qū)域被用一種類型的摻雜物質(zhì)重?fù)诫s；和在所述柵極疊層的第一和第二側(cè)壁上分別形成第一和第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域以及第一和第二隔離氧化物區(qū)域，其中，所述第一擴(kuò)散阻擋區(qū)域夾在所述柵極疊層和所述第一隔離氧化物區(qū)域之間，其中，所述第一擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域都處于直接的物理接觸，其中，所述第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域夾在所述柵極疊層和所述第二隔離氧化物區(qū)域之間，并且其中，所述第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域和所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域都處于直接的物理接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第二柵極多晶硅區(qū)域被用n-型摻雜物質(zhì)摻雜。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述柵極疊層的步驟包含步驟在所述半導(dǎo)體襯底的頂部形成柵極電介質(zhì)層；在所述柵極電介質(zhì)層頂部形成柵極多晶硅層；將摻雜物質(zhì)注入所述柵極多晶硅層的頂層；和刻蝕掉所述柵極多晶硅層和所述柵極電介質(zhì)層的一些部分，以使所述柵極多晶硅層在所述刻蝕步驟之后剩下的部分包含所述第一和第二柵極多晶硅區(qū)域，并且所述柵極電介質(zhì)層在所述刻蝕步驟之后剩下的部分包含所述柵極電介質(zhì)區(qū)域。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一和第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域包含氮氧化硅。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述第一和第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域以及所述第一和第二隔離氧化物區(qū)域的步驟包含步驟在所述柵極疊層的所述第一和第二側(cè)壁的上表面分別形成所述第一和第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域；和在形成所述第一和第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域的步驟之后，在所述第一和第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域的頂部分別形成所述第一和第二隔離氧化物區(qū)域。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述第一和第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域以及所述第一和第二隔離氧化物區(qū)域的步驟包含在存在攜帶氮的氣體的條件下將所述柵極疊層的所述第一和第二側(cè)壁熱氧化的步驟。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，在存在攜帶氮的氣體的條件下將所述柵極疊層的所述第一和第二側(cè)壁熱氧化的步驟包含步驟預(yù)熱所述攜帶氮的氣體；和在存在所述經(jīng)過預(yù)熱的攜帶氮的氣體的條件下將所述柵極疊層的所述第一和第二側(cè)壁熱氧化。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，將所述柵極疊層的所述第一和第二側(cè)壁熱氧化的步驟包含步驟在存在攜帶氮的氣體的條件下將所述柵極疊層的上表面和所述第一和第二側(cè)壁熱氧化，以便在所述柵極疊層的上表面和所述第一和第二側(cè)壁上形成擴(kuò)散阻擋層和隔離氧化物層；和在所述柵極疊層的上表面去除所述擴(kuò)散阻擋層和所述隔離氧化物層的一些部分，以使所述第二柵極多晶硅區(qū)域的多晶硅材料暴露于環(huán)境中，并使所述擴(kuò)散阻擋層在所述去除步驟之后剩下的部分包含所述第一和第二擴(kuò)散阻擋區(qū)域，并且所述隔離氧化物層在所述去除步驟之后剩下的部分包含所述第一和第二隔離氧化物區(qū)域。
全文摘要
用來在半導(dǎo)體襯底(110)中限定源/漏區(qū)域的柵極疊層的結(jié)構(gòu)和制造方法。所述方法包含(a)在所述襯底(110)的頂部形成柵極電介質(zhì)層(120)，(b)在所述柵極電介質(zhì)層(120)頂部形成柵極多晶硅層(130)，(c)將n－型摻雜物質(zhì)注入所述多晶硅層(130)的頂層(130a)，(d)刻蝕掉所述柵極多晶硅層(130)和所述柵極電介質(zhì)層(120)的一些部分以便在襯底(110)上形成柵極疊層(132、134、122)，和(e)在存在攜帶氮的氣體的條件下將所述柵極疊層(132、134、122)的側(cè)壁熱氧化。結(jié)果，無論摻雜濃度如何都在柵極疊層(132、134、122)的多晶硅材料中相同的深度形成了擴(kuò)散阻擋層(170)。因此，柵極疊層的n－型摻雜區(qū)域(132)具有和柵極疊層(132、134、122)的未摻雜區(qū)域(134)相同的寬度。
文檔編號(hào)H01L21/336GK101032024SQ200580033385
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月1日
發(fā)明者戴爾·W.·馬丁, 斯蒂芬·M.·尚克, 邁克爾·C.·特里普萊特, 德布拉赫·A.·圖克 申請(qǐng)人:國際商業(yè)機(jī)器公司