[發明專利]半導體結構及其制造方法

在審

• 申請號: 202011042965.9
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN114284139A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王楚玉
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/423
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 孟秀娟;臧建明

本發明提供一種半導體結構及其制造方法，涉及半導體技術領域，該半導體結構的制造方法包括：提供基底；在所述基底上形成柵極溝槽；在所述柵極溝槽內形成阻擋層，所述阻擋層至少覆蓋所述柵極溝槽的內壁；采用等離子體離子注入技術去除所述阻擋層內殘留的氯離子，并使所述阻擋層形成第一阻擋層和第二阻擋層，所述第一阻擋層和所述第二阻擋層的氮離子濃度不同；在所述柵極溝槽內形成柵極結構。本發明通過等離子體注入技術去除阻擋層內的殘留的氯離子，防止殘留的氯離子引起柵極結構的內部形成的缺陷，以降低柵極結構的電阻，進而提高半導體結構的性能。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種半導體結構及其制造方法。

背景技術

晶體管通常包括基底以及設置在基底上的柵極溝槽，柵極溝槽內具有層疊設置的柵極絕緣層、阻擋層和柵極結構。在制備阻擋層時，通常是利用化學氣相沉積工藝在柵極溝槽內沉積氯化鈦和氨氣，氯化鈦和氨氣反應形成氮化鈦。

但是在形成氮化鈦過程中，若是氮化鈦與氨氣反應不充分，阻擋層中會殘留氯離子，氯離子會致使在柵極溝槽內形成的柵極結構的電阻增大，降低半導體結構的性能。

發明內容

鑒于上述問題，本發明實施例提供一種半導體結構及其制造方法，用于去除阻擋層中殘留的氯離子，以降低形成在柵極溝槽內柵極結構的電阻，進而提高半導體結構的性能。

為了實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

本發明實施例的第一方面提供一種半導體結構的制造方法，其包括如下幾個步驟：

提供基底；

在所述基底上形成柵極溝槽；

在所述柵極溝槽內形成阻擋層，所述阻擋層至少覆蓋所述柵極溝槽的內壁；

采用等離子體離子注入技術去除所述阻擋層內殘留的氯離子，并使所述阻擋層形成第一阻擋層和第二阻擋層，所述第一阻擋層和所述第二阻擋層的氮離子濃度不同；

在所述柵極溝槽內形成柵極結構。

如上所述的半導體結構的制造方法，其中，采用等離子體離子注入技術去除所述阻擋層內殘留的氯離子的步驟，包括：

采用等離子體離子注入技術向所述阻擋層注入氫離子；

采用等離子體離子注入技術向所述阻擋層注入氮離子。

如上所述的半導體結構的制造方法，其中，采用等離子體離子注入技術向所述阻擋層注入氮離子的步驟之后，還包括：去除殘留于所述柵極溝槽內的雜質，所述雜質通過所述等離子體離子注入技術向所述阻擋層注入氫離子和/或氮離子過程中產生。

如上所述的半導體結構的制造方法，其中，去除殘留于所述柵極溝槽內的雜質的步驟，包括：通過清洗液和惰性氣體對所述半導體結構進行處理，以清除殘留于所述柵極溝槽內的雜質。

如上所述的半導體結構的制造方法，其中，去除殘留于所述柵極溝槽內的雜質的步驟之后，還包括：對所述阻擋層進行快速熱退火處理。

如上所述的半導體結構的制造方法，其中，在所述基底上形成柵極溝槽的步驟之后，在所述柵極溝槽內形成阻擋層的步驟之前，還包括：

在所述柵極溝槽內形成柵極絕緣層，所述柵極絕緣層至少覆蓋在所述柵極溝槽內壁。

如上所述的半導體結構的制造方法，其中，在所述柵極溝槽內形成柵極結構的步驟，包括：

在所述阻擋層的表面形成導電層，所述導電層覆蓋所述阻擋層的表面；

去除部分所述阻擋層和部分所述導電層，以形成所述柵極結構。