[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110204335.5
• 申請(qǐng)日: 2021-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114975441A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王連紅;蘇星松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/108
• 分類號(hào): H01L27/108
• 代理公司: 上海晨皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法包括：提供基底，基底內(nèi)具有溝槽，溝槽具有第一深度；在溝槽側(cè)壁和底面形成第一柵極氧化層，在第一柵極氧化層表面形成第一柵極導(dǎo)電層，第一柵極氧化層和第一柵極導(dǎo)電層具有第二深度，第二深度小于第一深度；在未被第一柵極氧化層覆蓋的溝槽表面形成第二柵極氧化層，在垂直于溝槽側(cè)壁的方向上，第二柵極氧化層的等效柵氧厚度大于第一柵極氧化層的等效柵氧厚度；形成第二柵極導(dǎo)電層，第二柵極導(dǎo)電層填充滿第二柵極氧化層和第一柵極導(dǎo)電層圍成的凹槽。本實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，有利于提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)是計(jì)算機(jī)中常用的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，由許多重復(fù)的存儲(chǔ)單元組成。隨著DRAM制程工藝的持續(xù)演進(jìn)，集成度不斷提高，元件尺寸不斷地微縮，DRAM單元中的晶體管漏電現(xiàn)象嚴(yán)重影響DRAM單元中的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。

柵誘導(dǎo)漏極漏電流(Gate-Induced Drain Leakage，GIDL)是導(dǎo)致DRAM單元中的晶體管漏電的主要原因之一，柵誘導(dǎo)漏極漏電流是由柵漏交結(jié)處高電場(chǎng)效應(yīng)引起的漏電流。隨著DRAM制程工藝集成度不斷提高，柵氧化層越來(lái)越薄，柵誘導(dǎo)漏極漏電流急劇增加。

如何降低GIDL，提高DRAM單元中的數(shù)據(jù)保持時(shí)間，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟須解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法，有利于解決柵誘導(dǎo)漏極漏電流的問(wèn)題。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供基底，所述基底內(nèi)具有溝槽，所述溝槽具有第一深度；在所述溝槽側(cè)壁和底面形成第一柵極氧化層，在所述第一柵極氧化層表面形成第一柵極導(dǎo)電層，所述第一柵極氧化層和所述第一柵極導(dǎo)電層具有第二深度，所述第二深度小于所述第一深度；在未被所述第一柵極氧化層覆蓋的所述溝槽表面形成第二柵極氧化層，在垂直于所述溝槽側(cè)壁的方向上，所述第二柵極氧化層的等效柵氧厚度大于所述第一柵極氧化層的等效柵氧厚度；形成第二柵極導(dǎo)電層，所述第二柵極導(dǎo)電層填充滿所述第二柵極氧化層和所述第一柵極導(dǎo)電層圍成的凹槽。

另外，所述基底內(nèi)還包括摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)位于所述溝槽的兩側(cè)，且所述摻雜區(qū)具有第三深度，所述第二深度不小于所述第三深度。

另外，所述第一柵極氧化層和所述第二柵極氧化層的材料相同，在垂直于所述溝槽側(cè)壁的方向上，所述第二柵極氧化層的厚度大于所述第一柵極氧化層的厚度。

另外，所述形成第二柵極氧化層的步驟包括：在所述第一柵極氧化層露出的所述溝槽的整個(gè)側(cè)壁上形成初始第二柵極氧化層，去除靠近所述溝槽頂部的部分所述初始第二柵極氧化層，形成所述第二柵極氧化層。

另外，采用熱氧化工藝形成所述初始第二柵極氧化層。

另外，形成所述第二柵極氧化層和所述第二柵極導(dǎo)電層的步驟包括：在形成所述第一柵極導(dǎo)電層后，形成填充滿所述溝槽的初始第二柵極導(dǎo)電層，去除位于所述溝槽側(cè)壁的部分所述初始第二柵極導(dǎo)電層形成縫隙，在垂直于所述溝槽側(cè)壁的方向上，剩余的所述初始第二柵極導(dǎo)電層的厚度小于所述第一柵極導(dǎo)電層的厚度，剩余的所述初始第二柵極導(dǎo)電層為所述第二柵極導(dǎo)電層；形成填充滿所述縫隙的所述第二柵極氧化層。

另外，采用化學(xué)氣相沉積工藝形成填充滿所述縫隙的所述第二柵極氧化層。

另外，形成的所述第二柵極氧化層至少部分位于所述第一柵極導(dǎo)電層頂面。

另外，還包括：形成保護(hù)層，所述保護(hù)層位于所述第二柵極氧化層和所述第二柵極導(dǎo)電層的頂面。

另外，在形成所述保護(hù)層之后，還包括：在相鄰所述保護(hù)層之間的所述基底頂層形成位元線接觸層，所述位元線接觸層的底部遠(yuǎn)離所述保護(hù)層的頂面。