[发明专利]将杂质离子掺杂至双栅极的方法和用其制造双栅极的方法无效
申请号: | 201010104006.5 | 申请日: | 2010-01-27 |
公开(公告)号: | CN101882603A | 公开(公告)日: | 2010-11-10 |
发明(设计)人: | 卢俓奉;池连赫;金泰均;金宇成;李承美 | 申请(专利权)人: | 海力士半导体有限公司 |
主分类号: | H01L21/8238 | 分类号: | H01L21/8238;H01L21/28 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 顾晋伟;王春伟 |
地址: | 韩国京畿*** | 国省代码: | 韩国;KR |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 杂质 离子 掺杂 栅极 方法 制造 | ||
1.一种将杂质离子掺杂至双栅极中的方法,包括:
将第一导电型杂质离子掺杂至半导体衬底的第一区域及第二区域上方的栅极导电层中,所述栅极导电层包括覆盖下部的上部,其中所述掺杂实施为具有浓度梯度以使所述栅极导电层的所述上部中的掺杂浓度高于所述下部中的掺杂浓度;
使用用于露出所述第二区域中的所述栅极导电层的掩模,将第二导电型杂质离子掺杂至所述半导体衬底的所述第二区域中的所述栅极导电层中;和
通过实施热处理来扩散所述第一导电型杂质离子和所述第二导电型杂质离子。
2.权利要求1所述的方法,其还包括:在掺杂所述第一导电型杂质离子后,在所述栅极导电层上形成未掺杂的多晶硅层。
3.权利要求1所述的方法,其包括:以最终掺杂浓度的100%的浓度来掺杂所述第一导电型杂质离子。
4.权利要求1所述的方法,其中所述栅极导电层的所述下部中的所述第一导电型杂质离子的掺杂浓度为最终掺杂浓度的20%至60%,并且所述栅极导电层的所述上部中的所述第一导电型杂质离子的掺杂浓度为最终掺杂浓度的140%至180%。
5.权利要求1所述的方法,其中所述栅极导电层的所述下部的厚度为所述栅极导电层的总厚度的60%至95%,并且所述栅极导电层的所述上部的厚度为所述栅极导电层的总厚度的5%至40%。
6.权利要求1所述的方法,其中所述第一区域是N型MOS晶体管区域且所述第二区域是P型MOS晶体管区域。
7.权利要求6所述的方法,其中所述第一导电型杂质离子为N型杂质离子且所述第二导电型杂质离子为P型杂质离子。
8.权利要求1所述的方法,其包括:通过沉积来形成所述栅极导电层,并且在沉积所述栅极导电层之后,通过供给所述第一导电型杂质离子的源气体来将所述第一导电型杂质离子掺杂至所述栅极导电层中。
9.权利要求8所述的方法,其包括:通过可变地控制所述第一导电型杂质离子的所述源气体的供给量来执行所述实施为具有浓度梯度的掺杂,在所述浓度梯度中所述栅极导电层的所述上部中的掺杂浓度高于所述下部中的掺杂浓度。
10.权利要求1所述的方法,其中所述栅极导电层的所述下部中的所述杂质离子的掺杂浓度为1×1020至5×1020原子/cm3,并且所述栅极导电层的所述上部中的所述杂质离子的掺杂浓度大于所述栅极导电层的所述下部中的所述杂质离子的掺杂浓度且为1×1020至1×1021原子/cm3。
11.权利要求1所述的方法,其包括:使用等离子体掺杂方法来执行所述第二导电型杂质离子的掺杂。
12.权利要求1所述的方法,其包括:使用快速热过程来执行所述热处理。
13.权利要求11所述的方法,其包括:在氧气氛中执行所述热处理。
14.权利要求13所述的方法,其中所述氧气氛中的氧浓度低于3000ppm。
15.权利要求1所述的方法,其包括在氨(NH3)气氛中执行所述热处理。
16.权利要求15所述的方法,其中所述氨气氛中的氨浓度低于3000ppm。
17.一种将杂质离子掺杂至双栅极的方法,其包括:
将第一导电型杂质离子掺杂至半导体衬底的第一区域和第二区域上方的栅极导电层的至少三个部分中,所述至少三个部分在所述栅极导电层的垂直方向上分成,其中所述掺杂实施为具有浓度梯度以使所述栅极导电层的最上部中的掺杂浓度高于所述栅极导电层的最下部中的掺杂浓度;
使用用于露出所述第二区域中的所述栅极导电层的掩模,将第二导电型杂质离子掺杂至所述半导体衬底的所述第二区域中的所述栅极导电层中;和
通过实施热处理来扩散所述第一导电型杂质离子和所述第二导电型杂质离子。
18.权利要求17所述的方法,还包括:在掺杂所述第一导电型杂质离子之后,在所述栅极导电层上形成未掺杂的多晶硅层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造