[發明專利]柵極結構及形成方法、半導體結構及形成方法

有效

• 申請號: 201210133627.5
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN103378134A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 趙猛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/28;H01L29/78;H01L21/336;H01L21/265
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種柵極結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底表面形成堆疊結構，所述堆疊結構包括位于所述半導體襯底表面的柵氧化層和位于所述柵氧化層表面的多晶硅柵；

對所述堆疊結構的頂部和側壁表面進行碳離子注入；

對所述堆疊結構的頂部和側壁表面進行氮離子注入；

在所述堆疊結構的頂部和側壁表面形成第一氧化硅層。

2.如權利要求1所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，所述碳離子注入、氮離子注入在形成所述第一氧化硅層之前進行。

3.如權利要求1所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，所述碳離子注入、氮離子注入在形成所述第一氧化硅層之后進行。

4.如權利要求1所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，所述碳離子和氮離子注入為離子注入工藝。

5.如權利要求4所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，所述碳離子的注入工藝為：注入能量范圍為0.5KeV~5KeV，注入劑量范圍為1e14atom/cm²~1e16atom/cm²，離子注入的傾斜角度為7°~40°。

6.如權利要求4所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，所述氮離子的注入工藝為：注入能量范圍為0.5KeV~5KeV，注入劑量范圍為1e14atom/cm²~1e16atom/cm²，離子注入的傾斜角度為7°~40°。

7.如權利要求1所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，所述碳離子和氮離子注入為輝光放電離子摻雜工藝。

8.如權利要求7所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，所述碳離子輝光放電離子摻雜工藝為：摻雜能量范圍為0.1KeV~2KeV，摻雜濃度范圍為1e20atom/cm³~1e21atom/cm³。

9.如權利要求7所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，所述氮離子輝光放電離子摻雜工藝為：摻雜能量范圍為0.1KeV~2KeV，摻雜濃度范圍為1e20atom/cm³~1e21atom/cm³。

10.如權利要求1所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，形成所述第一氧化硅層的工藝為再氧化工藝。

11.如權利要求1所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，形成所述多晶硅柵時原位摻雜有雜質離子。

12.如權利要求1所述的柵極結構的形成方法，其特征在于，所述碳離子注入的能量大于所述氮離子注入的能量。

13.一種柵極結構，其特征在于，包括：

半導體襯底，位于所述半導體襯底表面的堆疊結構，所述堆疊結構包括位于所述半導體襯底表面的柵氧化層和位于所述柵氧化層表面的多晶硅柵，位于所述堆疊結構頂部和側壁表面的第一氧化硅層，

其中，靠近第一氧化硅層的多晶硅柵和柵氧化層內注入有碳離子和氮離子。

14.如權利要求13所述的柵極結構，其特征在于，所述多晶硅柵內摻雜有雜質離子。

15.如權利要求13所述的柵極結構，其特征在于，與所述碳離子相比，所述氮離子更靠近所述堆疊結構頂部和側壁表面。

16.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底表面形成堆疊結構，所述堆疊結構包括位于所述半導體襯底表面的柵氧化層和位于所述柵氧化層表面的多晶硅柵；

對所述堆疊結構的頂部和側壁表面進行碳離子注入；

對所述堆疊結構的頂部和側壁表面進行氮離子注入；

在所述堆疊結構的頂部和側壁表面形成第一氧化硅層，形成柵極結構；

在所述柵極結構的側壁表面形成側墻；

以所述柵極結構和側墻為掩膜，對所述側墻兩側的半導體襯底進行離子注入，形成源/漏區。