[发明专利]半导体结构的制造方法有效
申请号: | 201610006560.7 | 申请日: | 2016-01-06 |
公开(公告)号: | CN106952810B | 公开(公告)日: | 2020-07-10 |
发明(设计)人: | 周飞 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L21/324 | 分类号: | H01L21/324;H01L29/06;H01L21/336 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 高静;吴敏 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 结构 制造 方法 | ||
1.一种半导体结构的制造方法,其特征在于,包括:
形成半导体基底,所述半导体基底包括衬底,以及凸出于所述衬底的鳍部;
对所述鳍部进行阈值电压调节掺杂工艺;
所述阈值电压调节掺杂工艺之后,在所述鳍部的顶部和侧壁表面形成离子阻挡层,所述离子阻挡层为掺氮层,所述掺氮层中的氮离子位于晶格中的间隙位中,从而防止通过掺杂工艺注入进所述鳍部内的阈值电压调节掺杂离子从所述晶格中的间隙位发生流失,形成所述离子阻挡层的工艺为等离子体氮化工艺;
对形成有所述离子阻挡层的鳍部进行退火工艺;
形成横跨所述鳍部且覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面的栅极结构,所述栅极结构为伪栅结构,所述栅极结构包括:横跨所述鳍部且覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面的伪栅氧化层,以及位于所述伪栅氧化层表面的伪栅电极层,形成所述伪栅氧化层的步骤中,对所述离子阻挡层进行氧化工艺,从而使所述离子阻挡层作为所述伪栅氧化层材料的一部分。
2.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,对所述鳍部进行阈值电压调节掺杂工艺的步骤包括:
对所述鳍部注入的离子为N型离子,所述N型离子为砷离子,注入的离子能量为5Kev至12Kev,注入的离子剂量为1E12至5E13原子每平方厘米;
或者,对所述鳍部注入的离子为P型离子,所述P型离子为二氟化硼离子,注入的离子能量为3Kev至10Kev,注入的离子剂量为5E12至5E14原子每平方厘米。
3.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述离子阻挡层的材料为氮化硅。
4.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述等离子体氮化工艺的工艺参数包括:功率为600瓦至1000瓦,压强为10毫托至30毫托,工艺时间为10秒至30秒,反应气体为氮气,辅助气体为氦气,氮气的气体流量为50每分钟标准毫升至120每分钟标准毫升,氦气的气体流量为80每分钟标准毫升至150每分钟标准毫升。
5.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述离子阻挡层的厚度为至
6.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,采用含氢气体对所述鳍部进行退火工艺。
7.如权利要求6所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述退火工艺的工艺参数包括:退火温度为950摄氏度至1100摄氏度,工艺时间为10秒至200秒,压强为0.4托至1托,反应气体为氢气或氘气,反应气体的气体流量为0.5每分钟标准升至2每分钟标准升。
8.如权利要求6所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,对所述鳍部进行退火工艺之后,形成栅极结构之前,所述制造方法还包括:对所述鳍部进行表面处理,以去除所述鳍部表面的含氢副产物。
9.如权利要求8所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,对所述鳍部进行表面处理的步骤包括:对所述鳍部表面进行氧化处理,在所述鳍部表面形成氧化层;去除所述氧化层。
10.如权利要求9所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,对所述鳍部进行氧化处理的工艺为湿法氧化工艺。
11.如权利要求10所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,采用臭氧水溶液对所述鳍部进行湿法氧化工艺,工艺时间为60S至150S。
12.如权利要求9所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述氧化层的材料为氧化硅。
13.如权利要求9所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,去除所述氧化层的工艺为湿法刻蚀工艺。
14.如权利要求13所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述湿法刻蚀工艺所采用的溶液为氢氟酸。
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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