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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,特别涉及一种半导体结构的制作方法。
技术介绍
1、半导体集成电路的发展方向为增加密度与缩小元件。在集成电路制作中,广泛应用自对准硅化物技术。为了避免栅极结构两侧的侧墙结构及其两侧裸露出的基底表面在后续制程中发生损耗,通常在形成自对准硅化物之前增加一步过渡氧化层的制程工艺。然而在形成过渡氧化层的过程中,势必会出现由于相邻栅极结构之间空隙的深宽比所造成的在开口处沉积速率快、侧壁沉积速率较慢、阶梯覆盖变差、后续硅化物阻挡层刻蚀不均匀,最终影响半导体器件的性能的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半导体结构的制作方法,以通过减少和/或增加间隙壁的表层及其两侧的基底的表层中所含官能团的数量,调整间隙壁的表层及其两侧的基底的表层上官能团的分布密度,提高过渡氧化层的沉积速率和阶梯覆盖率。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种半导体结构的制作方法,包括:
3、提供基底。
4、形成多个相互分隔设置的栅极结构位于所述基底上。
5、形成间隙壁位于所述栅极结构的侧壁上,所述间隙壁和所述基底的表面包括至少含有氢元素、氧元素和硅元素的官能团。
6、对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行预处理,以使所述间隙壁的表层所包含的官能团数量与位于其两侧的所述基底的表层所包含的官能团数量处于误差范围内。
7、在一些可选的示例中,所述间隙壁的材料可包括氮化物,所述氮化物可包括氮化硅。
9、在一些可选的示例中,对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行的所述预处理可包括:等离子体处理或退火处理。
10、在一些可选的示例中,对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行预处理的步骤,可包括:
11、通入第一气体轰击所述间隙壁的两侧的所述基底的表层,以打断所述基底的表层中的所述官能团中所述氢元素和所述硅元素之间的化学键,并使得形成的含氢悬挂键与其余所述悬挂键结合,以降低所述基底的表层中的所述官能团的氢键数量。
12、通入第二气体轰击所述间隙壁的表层,以打断所述间隙壁的表层中的所述官能团中所述氢元素和所述硅元素之间的化学键,并使得形成的含氢悬挂键与其余所述悬挂键结合,以降低所述间隙壁的表层中的所述官能团的氢键数量。
13、其中,所述第一气体与所述基底的表层之间具有第一轰击距离,所述第二气体与所述间隙壁的表层之间具有第二轰击距离,所述第一轰击距离小于所述第二轰击距离。
14、在一些可选的示例中,所述第一气体可包括氩气,所述第二气体可包括氮气,所述第一轰击距离的范围可为200mil~300mil,所述第二轰击距离的范围可为:550mil~1100mil。
15、在一些可选的示例中,对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行预处理的步骤,可包括:
16、通入等离子体气体对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行退火处理,以使所述等离子体气体与所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层中的所述悬挂键结合,以增加所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层中的所述官能团的氢键数量。
17、在一些可选的示例中,所述等离子体气体可包括氢气,所述氢气的流量范围可为:1slm~50slm,通入所述氢气的持续时间范围可为:0.5h~2h,所述退火处理的温度范围可为:300℃~600℃。
18、在一些可选的示例中,所述误差范围为:0.1个~0.5个。
19、在一些可选的示例中,在对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行预处理后,所述半导体结构的制作方法还可包括:
20、形成过渡氧化层位于所述栅极结构的顶面上和所述间隙壁及其两侧的所述基底的表面上。
21、形成硅化物阻挡层位于所述过渡氧化层上。
22、在一些可选的示例中,所述氢键在红外光谱里的红外峰的吸光度强度可用于表征所述官能团的氢键数量,所述氢键在红外光谱里的红外峰的吸光度强度的范围可为0.0005~0.0015。
23、与现有技术相比,本专利技术提供的技术方案至少具有如下有益效果之一:
24、本专利技术提供的半导体结构的制作方法包括:提供基底,形成多个相互分隔设置的栅极结构位于所述基底上,形成间隙壁位于所述栅极结构的侧壁上,所述间隙壁和所述基底的表面包括至少含有氢元素、氧元素和硅元素的官能团,对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行预处理,以使所述间隙壁的表层所包含的官能团及悬挂键的数量与位于其两侧的所述基底的表层所包含的官能团及悬挂键的数量之差处于误差范围内。
25、本专利技术中,一方面,利用与处理表层具有的不同轰击距离的等离子体多次轰击间隙壁的表层及其两侧的基底的表层,以通过减少间隙壁的表层及其两侧的基底的表层中所含官能团的数量,调整间隙壁的表层及其两侧的基底的表层上官能团的分布密度,得到意想不到的效果是:让官能团中的氢键在间隙壁的表层上和在基底的表层上均匀的分布,避免氢键在不同表层上的分布不均匀所导致后续形成的过渡氧化层分布不均匀等问题;另一方面,利用退火处理处理间隙壁的表层及其两侧的基底的表层,以通过等离子体气体与间隙壁的表层及其两侧的基底的表层中所含的悬挂键相结合,降低间隙壁的表层及其两侧的基底的表层中所含悬挂键的数量,之后再继续通入所述等离子体气体以在所述间隙壁的表层及其两侧的基底的表层上形成均匀分布的氢键,得到意想不到的效果是:通过增加间隙壁的表层及其两侧的基底的表层中所含官能团中氢键的数量,实现氢键在间隙壁的表层上和在基底的表层上的均匀分布,避免氢键在不同表层上的分布不均匀所导致后续形成的过渡氧化层分布不均匀,提高过渡氧化层的沉积阶梯覆盖率的同时提高过渡氧化层的沉积速率。
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1.一种半导体结构的制作方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述间隙壁的材料包括氮化物,所述氮化物包括氮化硅。
3.如权利要求2所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述官能团包括硅氢键或氢键中的至少一种,所述悬挂键包括含硅悬挂键、含氧悬挂键、羟基悬挂键或硅-氧悬挂键中的至少一种。
4.如权利要求3所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行的所述预处理包括:等离子体处理或退火处理。
5.如权利要求4所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行预处理的步骤,包括:
6.如权利要求5所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第一气体包括氩气,所述第二气体包括氮气,所述第一轰击距离的范围为200mil~300mil,所述第二轰击距离的范围为:550mil~1100mil。
7.如权利要求5所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行预处理的
8.如权利要求7所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述等离子体气体包括氢气,所述氢气的流量范围为:1slm~50slm,通入所述氢气的持续时间范围为:0.5h~2h,所述退火处理的温度范围为:300℃~600℃。
9.如权利要求1所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述误差范围为:0.1个~0.5个。
10.如权利要求1所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,在对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行预处理后,还包括:
11.如权利要求5或7所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述氢键在红外光谱里的红外峰的吸光度强度表征所述官能团的氢键数量,所述氢键在红外光谱里的红外峰的吸光度强度的范围为0.0005~0.0015。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制作方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述间隙壁的材料包括氮化物,所述氮化物包括氮化硅。
3.如权利要求2所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述官能团包括硅氢键或氢键中的至少一种,所述悬挂键包括含硅悬挂键、含氧悬挂键、羟基悬挂键或硅-氧悬挂键中的至少一种。
4.如权利要求3所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行的所述预处理包括:等离子体处理或退火处理。
5.如权利要求4所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,对所述间隙壁的表层及其两侧的所述基底的表层进行预处理的步骤,包括:
6.如权利要求5所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第一气体包括氩气,所述第二气体包括氮气,所述第一轰击距离的范围为200mil~300mil,所述第二轰击距离的范围为:550mi...
【专利技术属性】
技术研发人员:马亚强,周纪,冯孔孔,苏圣哲,罗钦贤,
申请(专利权)人:合肥晶合集成电路股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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