[發明專利]柵極結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201410258527.4
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104022028A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 鮑宇
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/423
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 王宏婧

1.一種柵極結構的制造方法，其特征在于，包括：

提供一半導體襯底，在所述半導體襯底上形成虛擬柵極結構以及圍繞在所述虛擬柵極結構側壁的側墻，所述虛擬柵極結構包括虛擬柵極以及虛擬柵極與半導體襯底之間的柵極介質層；

形成覆蓋于所述半導體襯底未被虛擬柵極結構和側墻覆蓋表面的層間介質層，移除所述虛擬柵極以形成暴露柵極介質層的溝槽；

刻蝕所述柵極介質層以形成不同厚度的階梯呈橫向延伸的階梯狀柵極介質層；

在所述溝槽中依次填充高K介質層和金屬柵極。

2.如權利要求1所述的柵極結構的制造方法，其特征在于，刻蝕所述柵極介質層以形成不同厚度的階梯呈橫向延伸的階梯狀柵極介質層的步驟包括：

對所述柵極介質層進行傾斜角度離子注入，在所述柵極介質層橫向上的不同部分摻雜不同濃度的離子；

對所述柵極介質層進行濕法腐蝕，形成不同厚度的階梯狀柵極介質層。

3.如權利要求2所述的柵極結構的制造方法，其特征在于，所述傾斜角度離子注入的注入離子為Ar，能量1KeV～10KeV。

4.如權利要求1至3中任一項所述的柵極結構的制造方法，其特征在于，所述傾斜角度離子注入在所述柵極介質層的單側進行，通過單次、單角度或多次、多角度方法調節柵極介質層橫向上的不同部分的離子摻雜濃度。

5.如權利要求1至3中任一項所述的柵極結構的制造方法，其特征在于，所述傾斜角度離子注入在所述柵極介質層的雙側進行，通過多次、多角度方法調節柵極介質層橫向上的不同部分的離子摻雜濃度。

6.如權利要求5所述的柵極結構的制造方法，其特征在于，所述階梯狀柵極介質層的中心軸兩側的階梯呈軸對稱或者非軸對稱，階梯均勻分布或不均勻分布，階梯厚度相等或不相等。

7.一種柵極結構，其特征在于，包括：不同厚度的階梯呈橫向延伸的階梯狀柵極介質層，覆蓋在所述階梯狀柵極介質層上方的高K介質層和金屬柵極層。

8.如權利要求7所述的柵極結構，其特征在于，所述階梯狀柵極介質層的兩側階梯呈軸對稱或者非軸對稱，階梯均勻分布或不均勻分布，階梯厚度相等或不相等。

9.如權利要求8所述的柵極結構，其特征在于，所述階梯狀柵極介質層的階梯厚度遞增或遞減。

10.如權利要求8所述的柵極結構，其特征在于，所述階梯狀柵極介質層中心軸兩側的階梯，單側階梯厚度均遞增或遞減，中心軸處的階梯為最大厚度或最小厚度。