[发明专利]栅极结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种源漏形成前的栅极结构及其制造方法。

背景技术

图1为现有技术中源漏形成前的栅极结构示意图，如图1所示，现有源漏形成前的栅极结构包含位于半导体基底10上的栅氧化层11、位于此栅氧化层上的栅极13及环绕此栅极的侧墙12。此侧墙用以防止更大剂量的源漏注入过于接近沟道以至可能发生的源漏穿通。为描述方便，本文件中将“源漏形成前的栅极结构”简写为“栅极结构”。

申请号为“200510009531.8”等中国专利申请中还提供了多种形成此种类型栅极结构的方法。

通常，制造此栅极结构的方法包括：

首先，在半导体基底上形成第一介质层；

此半导体基底为已定义器件有源区并已完成浅沟槽隔离的半导体衬底。此第一介质层为栅氧化层，所述栅氧化层材料包含二氧化硅(SiO₂)或掺杂铪(Hf)的二氧化硅。

其次，沉积栅层，此栅层覆盖第一介质层；

所述栅层优选地由多晶硅构成，或由多晶硅与金属硅化物等材料组合而成。

随后，刻蚀栅层，以形成栅极；

然后，沉积第二介质层，此第二介质层覆盖栅极及第一介质层；

此第二介质层用以形成环绕栅极的侧墙。所述第二介质层包含包含二氧化硅或二氧化硅与氮氧化硅及/或氮化硅，或二氧化硅、氮氧化硅及/或氮化硅与二氧化硅以及二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氮氧化硅与二氧化硅构成的层叠结构中的一种。

最后，刻蚀第二介质层，以形成侧墙，并形成此栅极结构。

图2为现有技术中形成硅锗源漏时栅极表面冠状缺陷示意图，如图2所示，实际生产发现，在形成硅锗源漏14时，在多晶硅栅极表面易形成冠状缺陷15。分析表明，此冠状缺陷15为形成源漏的硅锗反应物与暴露的栅极上表面多晶硅以及由于侧墙高度缺失而暴露的栅极侧表面多晶硅反应后生成的产物。由此，如何减少形成硅锗源漏时反应物与栅极表面的接触成为抑制此栅极表面冠状缺陷产生的指导方向。

发明内容

本发明提供了一种栅极结构制造方法，用以制造在形成硅锗源漏时反应物不与栅极表面接触的栅极结构；本发明提供了一种栅极结构，可避免在形成硅锗源漏时反应物与栅极表面的接触。

本发明提供的一种栅极结构制造方法，包括：

在半导体基底上形成第一介质层；

沉积栅层，此栅层覆盖所述第一介质层；

沉积第二介质层，此第二介质层覆盖所述栅层；

刻蚀所述第二介质层及栅层；

沉积第三介质层，此第三介质层覆盖所述第二介质层及栅层；

刻蚀所述第三介质层。

所述第一介质层材料包含二氧化硅或掺杂铪的二氧化硅；所述栅层材料包含多晶硅；所述第二介质层材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或其组合；所述第三介质层包含二氧化硅或二氧化硅与氮氧化硅及/或氮化硅，或二氧化硅、氮氧化硅及/或氮化硅与二氧化硅以及二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氮氧化硅与二氧化硅构成的层叠结构中的一种；所述第二介质层的厚度小于或等于所述第三介质层层叠结构中二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或其组合层的厚度。

本发明提供的一种栅极结构，包含位于半导体基底上的第一介质层、位于所述第一介质层上的栅极和位于所述栅极上的第二介质层以及环绕所述栅极和第二介质层的第三介质层，所述第三介质层至少部分覆盖所述第二介质层的侧壁。

所述第二介质层材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或其组合；所述第三介质层包含二氧化硅或二氧化硅与氮氧化硅及/或氮化硅，或二氧化硅、氮氧化硅及/或氮化硅与二氧化硅以及二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氮氧化硅与二氧化硅构成的层叠结构中的一种；所述第二介质层的厚度小于或等于所述第三介质层层叠结构中二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或其组合层的厚度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.通过在栅极表面增加第二介质层，继而对所述栅极与第二介质层构成的整体结构形成刻蚀所述第三介质层后获得的侧墙，进而构成栅极结构，可避免在形成硅锗源漏时反应物与栅极表面的接触；

2.通过控制第二介质层的厚度，使得刻蚀所述第三介质层后获得的侧墙至少部分覆盖所述第二介质层的侧壁，可避免栅极侧表面多晶硅的暴露，保证在栅极结构制造完成后，形成硅锗源漏时反应物不与栅极侧表面接触。

附图说明

图1为现有技术中栅极结构示意图；