[發明專利]具有凹陷柵的晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201310136189.2
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103515243B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 盧徑奉;殷庸碩;李美梨
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 俞波,石卓瓊

1.一種制造晶體管的方法，包括以下步驟：

在半導體襯底中形成凹部；

在所述半導體襯底之上形成柵電介質層；

在所述柵電介質層之上形成包括未摻雜的第一硅層和未摻雜的第三硅層的柵導電層，所述柵導電層包括作為捕獲區的未摻雜的中間硅層；

形成所述柵導電層之后用雜質摻雜所述柵導電層，其中所述雜質累積在所述捕獲區中；

刻蝕未摻雜的第一硅層、未摻雜的第三硅層以及未摻雜的中間硅層來形成凹陷柵結構；以及

通過執行退火，使所述雜質擴散，

其中，所述凹陷柵結構中所包括的捕獲區包含捕獲所述雜質的捕獲物類，所述捕獲物類包括碳和氮中的至少一種，

其中，所述凹陷柵結構中所包括的未摻雜的第一硅層和未摻雜的中間硅層被共形地形成為未填滿所述凹部，而所述凹陷柵結構中所包括的未摻雜的第三硅層被形成在未摻雜的中間硅層之上來填滿所述凹部。

2.如權利要求1所述的方法，其中，在所述凹部中形成所述捕獲區。

3.如權利要求1所述的方法，其中，所述未摻雜的第一硅層、所述未摻雜的中間硅層以及所述未摻雜的第三硅層包括未摻雜的多晶硅。

4.一種制造晶體管的方法，包括以下步驟：

在半導體襯底中形成凹部；

在所述半導體襯底之上形成柵電介質層；

在所述柵電介質層之上形成包括下硅層、未摻雜的中間硅層和上硅層的柵導電層，其中所述未摻雜的中間硅層包含捕獲物類；

用第一雜質摻雜所述柵導電層，其中所述第一雜質累積在所述未摻雜的中間硅層的捕獲區中；

通過執行退火，使累積在所述未摻雜的中間硅層中的所述第一雜質擴散至所述下硅層；以及

刻蝕所述下硅層、所述未摻雜的中間硅層以及所述上硅層來形成凹陷柵結構，

其中，所述凹陷柵結構中所包括的下硅層和未摻雜的中間硅層被共形地形成為未填滿所述凹部，而所述凹陷柵結構中所包括的上硅層被形成在未摻雜的中間硅層之上來填滿所述凹部。

5.如權利要求4所述的方法，其中，在所述凹部中形成所述未摻雜的中間硅層。

6.如權利要求4所述的方法，其中，所述捕獲物類包括碳和氮中的至少一種。

7.如權利要求4所述的方法，其中，形成所述柵導電層的步驟還包括以下步驟：

原位摻雜所述捕獲物類至所述未摻雜的中間硅層中。

8.如權利要求4所述的方法，其中，所述下硅層、所述未摻雜的中間硅層和所述上硅層包括未摻雜的多晶硅。

9.如權利要求4所述的方法，其中，所述第一雜質包括硼或磷。

10.如權利要求4所述的方法，還包括以下步驟：

在使所述第一雜質擴散后，在所述柵導電層之上形成金屬層；

通過刻蝕所述金屬層和所述柵導電層，形成柵結構；

通過摻雜第二雜質至所述柵結構兩側的所述半導體襯底中，形成源極/漏極區域；以及

通過執行退火，使第二雜質在所述源極/漏極區域中擴散。

11.一種制造晶體管的方法，包括：

在半導體襯底的第一區和第二區中形成凹部；

在具有所述凹部的所述半導體襯底之上形成柵電介質層；

在所述柵電介質層之上，在所述第一區域中和在所述第二區域中形成柵導電層，所述柵導電層包括下硅層、未摻雜的中間硅層和上硅層，其中所述未摻雜的中間硅層包含捕獲物類；

用第一雜質摻雜所述第一區域中的所述柵導電層，以及用與所述第一雜質不同的第二雜質摻雜所述第二區域中的所述柵導電層，其中所述第一雜質和所述第二雜質分別累積在所述第一區域中和所述第二區域中的所述未摻雜的中間硅層中；以及

通過執行退火，使分別在所述第一區域和所述第二區域中的所述第一雜質和所述第二雜質擴散至所述下硅層；以及

刻蝕所述下硅層、所述未摻雜的中間硅層以及所述上硅層來形成凹陷柵結構，

其中，所述凹陷柵結構中所包括的下硅層和未摻雜的中間硅層被共形地形成為未填滿所述凹部，而所述凹陷柵結構中所包括的上硅層被形成在未摻雜的中間硅層之上來填滿所述凹部。

12.如權利要求11所述的方法，其中，在所述凹部中形成所述未摻雜的中間硅層。