半导体结构及其制备方法和电子设备与流程

专利2025-04-10  9


本公开实施例涉及半导体,特别是涉及一种半导体结构及其制备方法和电子设备。


背景技术:

1、为了满足半导体器件的制程工艺对均匀性的要求,典型的,位于晶体管中栅极与基底之间的栅氧化层的厚度相同,均匀性较好,通常采用离子注入的方式,改变栅氧化层下方作为导电沟道的基底中掺杂离子的掺杂浓度,进而调整晶体管的阈值电压。


技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种半导体结构及其制备方法和电子设备,可以达到调整半导体结构中晶体管的阈值电压的目的。

2、本公开一种半导体结构的制备方法,包括:

3、提供基底;

4、于所述基底上形成初始栅介质材料层;

5、于所述初始栅介质材料层的表面形成栅导电材料层;

6、对所述栅导电材料层的上表层进行图形化处理,刻蚀形成位于剩余所述栅导电材料层表面的预设栅导电层;

7、于所述预设栅导电层的侧壁形成阻挡层;

8、对剩余所述栅导电材料层进行氧化处理,得到栅导电层和栅介质材料层;

9、其中,所述栅介质材料层包括初始栅介质材料层,位于所述栅导电层和所述基底的之间的所述栅介质材料层作为栅介质层,所述栅介质层包括水平部和凸起部,所述水平部包括中心区和位于所述中心区外侧的边缘区,所述凸起部位于所述边缘区的表面,且向所述水平部远离所述基底的一侧延伸。

10、在其中一个实施例中,所述对所述栅导电材料层的上表层进行图形化处理,刻蚀形成位于剩余所述栅导电材料层表面的预设栅导电层的步骤包括:

11、于所述栅导电材料层上形成掩膜图形结构,所述掩膜图形结构定义出所述栅导电层的形状和位置;

12、以所述掩膜图形结构为掩膜,对所述栅导电材料层的上表层进行图形化处理,刻蚀停止在剩余所述栅导电材料层的表面,得到所述预设栅导电层。

13、在其中一个实施例中,所述于所述栅导电材料层上形成掩膜图形结构,包括:

14、于所述栅导电材料层上形成第一掩膜图形层和第二掩膜图形层,所述第一掩膜层位于所述栅导电材料层的表面,所述第二掩膜图形层位于所述第一掩膜图形层的表面;

15、其中,所述第二掩膜图形层和所述阻挡层的构成材料相同。

16、在其中一个实施例中,半导体结构的制备方法还包括:

17、去除所述阻挡层和所述第二掩膜图形层的步骤。

18、在其中一个实施例中,所述于所述预设栅导电层的侧壁形成阻挡层的步骤包括:

19、于所述预设栅导电层的侧壁形成环绕所述预设栅导电层的所述阻挡层。

20、在其中一个实施例中,所述于所述预设栅导电层的侧壁形成阻挡层的步骤包括:

21、于所述预设栅导电层上形成阻挡材料层,所述阻挡材料层沿所述预设栅导电层的侧壁延伸覆盖至剩余所述栅导电材料层的表面;

22、去除位于剩余所述栅导电材料层和初始栅介质材料层表面上的所述阻挡材料层,以形成所述阻挡层。

23、在其中一个实施例中,所述初始栅介质材料层的材料包括二氧化硅,所述栅导电材料层的材料包括多晶硅,所述对剩余所述栅导电材料层进行氧化处理,得到栅导电层和栅介质材料层的步骤包括:

24、采用热氧化工艺,对所述预设栅导电层外侧的剩余所述栅导电材料层和边缘区表面的部分剩余所述栅导电材料层进行氧化处理,形成预设氧化层;

25、其中,所述预设氧化层包括所述凸起部,所述栅介质材料层包括所述预设氧化层。

26、在其中一个实施例中,所述阻挡层的材料包括氮化物。

27、本公开还提供一种半导体结构,采用如上半导体结构的制备方法制成。

28、本公开还一种电子设备,包括如上半导体结构。

29、上述半导体结构的制备方法中,栅导电层和基底之间的栅介质层包括水平部和凸起部,凸起部位于水平部中边缘区的表面,使得与凸起部接触的栅导电层与基底之间的栅介质层变厚,栅电容变小,感应形成的导电通道在纵向上变窄,从而改变单位面积的栅电容,调控半导体结构的阈值电压。



技术特征:

1.一种半导体结构的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述对所述栅导电材料层的上表层进行图形化处理,刻蚀形成位于剩余所述栅导电材料层表面的预设栅导电层的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述于所述栅导电材料层上形成掩膜图形结构,包括:

4.根据权利要求3所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述于所述预设栅导电层的侧壁形成阻挡层的步骤包括:

6.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述于所述预设栅导电层的侧壁形成阻挡层的步骤包括:

7.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述初始栅介质材料层的材料包括二氧化硅,所述栅导电材料层的材料包括多晶硅,所述对剩余所述栅导电材料层进行氧化处理,得到栅导电层和栅介质材料层的步骤包括:

8.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述阻挡层的材料包括氮化物。

9.一种半导体结构,其特征在于,采用如权利要求1-8任一项所述的半导体结构的制备方法制成。

10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的半导体结构。


技术总结
本申请公开了一种半导体结构及其制备方法和电子设备。该方法包括:提供基底;于基底上形成初始栅介质材料层;于初始栅介质材料层的表面形成栅导电材料层;对栅导电材料层的上表层进行图形化处理,刻蚀形成位于剩余导电材料层表面的预设栅导电层;于预设栅导电层的侧壁形成阻挡层;对剩余栅导电材料层进行氧化处理,得到栅导电层和栅介质材料层;其中,栅介质材料层包括初始栅介质材料层,位于栅导电层和基底的之间的栅介质材料层作为栅介质层,栅介质层包括水平部和凸起部,水平部包括中心区和位于所述中心区外侧的边缘区,凸起部位于边缘区的表面,且向水平部远离所述基底的一侧延伸。可以调控半导体结构的阈值电压。

技术研发人员:林国强,蔡明洋,周成,刘西域
受保护的技术使用者:合肥晶合集成电路股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
转载请注明原文地址:https://doc.8miu.com/read-1818377.html

最新回复(0)