[發明專利]一種后柵極兩晶體管DRAM的制造方法

有效

• 申請號: 201110235244.4
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102427025A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 黃曉櫓;顏丙勇;陳玉文;邱慈云
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/8242
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，采用后柵極高介電常數金屬柵工藝制備的兩晶體管DRAM結構至少包含一個第一晶體管和一個第二晶體管，且在第一、第二晶體管各自所包含的柵槽中均填充有樣本柵，對樣本柵進行回蝕后，在柵槽的底部向上依次設置有高介電層和金屬氧化物介電材料層，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，于兩晶體晶體管DRAM結構上旋涂光刻膠，曝光、顯影后去除第一晶體管結構區域上的光刻膠，形成光阻；

步驟S2，于從光阻中暴露的柵槽處進行角度傾斜離子注入工藝，對第一晶體管柵槽中的金屬氧化物介電材料層靠近第一晶體管漏極的一端進行功函數調節，使第一晶體管的溝道區域中靠近漏極的區域反型成與其漏極相同的摻雜類型。

2.根據權利要求1所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，第一、二晶體管柵槽底部的高介電層和金屬氧化物介電材料層在填充樣本柵制備，或者在樣本柵回蝕之后制備。

3.根據權利要求1所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，第一、二晶體管高介電層與其溝道之間設置有薄氧化層。

4.根據權利要求1所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，第一晶體管的源極為P+型，其漏極為N+型，第二晶體管的源漏極均為N+型。

5.根據權利要求4所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，角度傾斜離子注入工藝注入的離子為功函數較小的離子，如以Li、Mg、Ca、Sc、Mn、Ga、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、In、Cs、Ba、La、Nd、Pr、Pm、Gd、Dy、Ho、Tb、Yb、Tm、Er、Lu、Hf、Ta、Pb、Fr、Ra、Ac、Th元素為基的離子。

6.根據權利要求1所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，第一晶體管的源極為N+型，漏極為P+型，溝道為N型；第二晶體管的源漏極均為P+型，溝道為N型。

7.根據權利要求6所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，角度傾斜離子注入工藝注入的離子為功函數較大的離子，如以B、C、Al、Ti、Cr、Ni、Ge、As、Se、Rh、Pd、Te、Re、Pt、Au、Hg、Po元素為基的離子。

8.根據權利要求1所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，還包括：離子注入后采用絕緣襯底上的硅后柵極高介電常數金屬柵工藝，完成兩晶體管DRAM器件的制備；其中，第一晶體管源極與第二晶體管柵極連接，第二晶體管源極接地。

9.一種后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，采用后柵極高介電常數金屬柵工藝制備的兩晶體管DRAM結構至少包含一個第一晶體管和一個第二晶體管，且在第一、第二晶體管各自所包含的柵槽中均填充有樣本柵，對樣本柵進行回蝕后，在柵槽的底部保留薄氧化層，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，于兩晶體晶體管DRAM結構上旋涂光刻膠，曝光、顯影后去除第一晶體管結構區域上的光刻膠，形成光阻；

步驟S2，于從光阻中暴露的柵槽處進行角度傾斜離子注入工藝，使第一晶體管的溝道區域中靠近漏極的區域反型成與其漏極相同的摻雜類型，并激活所注入的離子。

10.根據權利要求9所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，所述步驟S2中激活注入的離子，即采用快速熱處理工藝、峰值退火工藝或閃光退火工藝以激活注入的離子。

11.根據權利要求9所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，第一晶體管的源極為P+型，其漏極為N+型，第二晶體管的源漏極均為N+型。

12.根據權利要求11所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，角度傾斜離子注入工藝注入的離子為以P或As元素為基的離子。

13.根據權利要求9所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，第一晶體管的源極為N+型，漏極為P+型，溝道為N型；第二晶體管的源漏極均為P+型，溝道為N型。

14.根據權利要求13所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，所述離子注入的離子為以B、BF₂、BF或ln為基的離子。

15.根據權利要求9所述的后柵極兩晶體管DRAM的制造方法，其特征在于，還包括：離子注入后采用絕緣襯底上的硅后柵極高介電常數金屬柵工藝，完成兩晶體管DRAM器件的制備；其中，第一晶體管源極與第二晶體管柵極連接，第二晶體管源極接地。