[發(fā)明專利]柵極、半導(dǎo)體器件及柵極、摻雜區(qū)、含氮側(cè)墻基層形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810105923.8
• 申請日: 2008-05-05
• 公開（公告）號: CN101577223A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何有豐;唐兆云;白杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336;H01L21/266;H01L29/423;H01L29/78
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李 麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種柵極、半導(dǎo)體器件及柵極、摻雜區(qū)、含氮側(cè)墻基層形成方法。?

背景技術(shù)

由于柵極通常具有半導(dǎo)體制造工藝中的最小物理尺度，即所述柵極的寬度通常是晶片上最關(guān)鍵的臨界尺寸，致使器件中柵極的制作是流程中最關(guān)鍵的步驟。?

當前，形成柵極的步驟包括：如圖1a所示，在基底10上形成多晶硅層20；如圖1b所示，圖形化所述多晶硅層20，以形成圖形化的多晶硅層22；如圖1c所示，執(zhí)行氧化操作，在具有圖形化的多晶硅層22的基底10表面形成氧化硅層30。?

實踐中，執(zhí)行所述氧化操作后，或者，進一步地，形成環(huán)繞所述柵極的側(cè)墻基層(offset?spacer)后，需對由圖形化的抗蝕劑層確定的區(qū)域執(zhí)行離子注入操作，以形成摻雜區(qū)。通常，如圖1d所示，形成摻雜區(qū)后，涉及的去除所述抗蝕劑層的操作(即清洗操作)會在所述基底表面形成凹陷40(recess)，造成摻雜(劑)損失(dose?loss)。特別地，對于65nm工藝，經(jīng)歷所述清洗操作后，所述摻雜損失易超出產(chǎn)品要求。如何減少所述凹陷的產(chǎn)生，進而減少所述摻雜損失成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。?

2006年11月1日公布的公告號為“CN1282999C”的中國專利中提供了一種制造半導(dǎo)體元件的方法，包括：(1)制備一半導(dǎo)體襯底，其上形成了一具有結(jié)區(qū)的下部結(jié)構(gòu)；(2)形成一層間介電膜于上述半導(dǎo)體襯底的整個表面上；(3)通過蝕刻層間介電膜而形成暴露出結(jié)區(qū)的接觸孔；(4)順序地進行干式清洗和濕式清洗由接觸孔所露出的半導(dǎo)體襯底的表面；(5)在一還原性氣體氣氛下對已清洗的接觸表面進行預(yù)處理，以去除形成于接觸表面上的自然氧化膜；(6)追加原位摻入摻雜劑至結(jié)區(qū)的表面，以便補償在預(yù)處理后的接觸表面上的摻雜劑損失；以及(7)原位沉積一導(dǎo)電膜于接觸孔及層間介電膜上。

換言之，應(yīng)用上述方法制造半導(dǎo)體元件時，通過追加原位摻入摻雜劑的方式減少所述摻雜損失。即，應(yīng)用上述方法制造半導(dǎo)體元件時，為減少摻雜損失，需增加摻雜劑的原位摻入步驟，操作復(fù)雜。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種柵極形成方法，可減少后續(xù)形成摻雜區(qū)時的摻雜損失；本發(fā)明提供了一種摻雜區(qū)形成方法，可減少形成摻雜區(qū)時的摻雜損失；本發(fā)明提供了一種含氮側(cè)墻基層形成方法，可減少后續(xù)形成摻雜區(qū)時的摻雜損失；本發(fā)明提供了一種柵極，在具有所述柵極的基底上形成摻雜區(qū)后，可具有較少的摻雜損失；本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件，可在形成摻雜區(qū)后，具有較少的摻雜損失。?

本發(fā)明提供的一種柵極形成方法，包括：?

在基底上形成多晶硅層；?

圖形化所述多晶硅層；?

執(zhí)行氮化操作，在具有圖形化的多晶硅層的基底表面形成氮化硅層；?

在形成摻雜區(qū)時基底表面保留氮化硅層，可在經(jīng)歷摻雜操作后的清洗過程中減少基底的損失，繼而減少摻雜損失。?

可選地，所述氮化操作采用爐式快速熱氮化工藝；可選地，執(zhí)行所述氮化操作時的反應(yīng)氣體包括一氧化氮、一氧化二氮或氨氣中的一種。?

本發(fā)明提供的一種柵極形成方法，包括：?

在基底上形成多晶硅層；?

圖形化所述多晶硅層；?

執(zhí)行氧化操作，在具有圖形化的多晶硅層的基底表面形成氧化硅層；?

執(zhí)行氮化操作，在所述氧化硅層表面形成氮化硅層；?

在形成摻雜區(qū)時基底表面保留氮化硅層，可在經(jīng)歷摻雜操作后的清洗過程中減少基底的損失，繼而減少摻雜損失。?

可選地，所述氧化操作采用熱氧化工藝或現(xiàn)場水汽生成工藝；可選地，所述氧化操作采用現(xiàn)場水汽生成工藝時，涉及的反應(yīng)氣體包含H₂和O₂，所述O₂的流量大于所述H₂的流量；可選地，所述氮化操作采用去耦合等離子體氮化工藝，形成的氮化硅層內(nèi)具有梯度氮分布，氮的濃度由所述基底表面向其內(nèi)部逐漸減小；可選地，執(zhí)行所述氮化操作時的反應(yīng)氣體包括氮氣。?

本發(fā)明提供的一種摻雜區(qū)形成方法，包括：?

在基底上形成圖形化的多晶硅層；?

執(zhí)行氮化操作，在具有圖形化的多晶硅層的基底表面形成氮化硅層；?

在經(jīng)歷所述氮化操作的基底上形成圖形化的抗蝕劑層；?

以所述抗蝕劑層為掩模，對經(jīng)歷所述氮化操作的基底執(zhí)行離子注入操作；?

去除所述抗蝕劑層，形成摻雜區(qū)；?

所述氮化硅層可在經(jīng)歷摻雜操作后的清洗過程中減少基底的損失，繼而減少摻雜損失。?