一种栅极及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种栅极及其制作方法，对N型区域内的所述栅极多晶硅层进行N型掺杂之后，对所述N型区域与P型区域内的所述栅极多晶硅层进行离子掺杂，使所述栅极多晶硅层非晶化，使得所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层在刻蚀之前的表面晶体结构一致，从而改善所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层在刻蚀过程中的形貌差异，以此改善多晶硅蚀刻负载效应，提高器件性能。

A kind of grid and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
一种栅极及其制作方法
本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及一种栅极及其制作方法。
技术介绍
随着器件尺寸的不断缩小，栅极尺寸也越来越小，为了配合栅极尺寸的减少，光刻工艺和蚀刻工艺需要不断的优化升级。目前的多晶硅栅极形成工艺是在形成多晶硅层之后先进行一步掺杂，例如进行N型掺杂，使N型多晶硅区域和P型多晶硅区域拥有不同的掺杂，由于N型掺杂的浓度较高，使N型多晶硅区域表面由晶体状态变成非晶体状态，而P型多晶硅区域仍是晶体状态，即这种掺杂会使N型和P型多晶硅层表面的晶体状态不同，在刻蚀形成N型和P型多晶硅栅极时会造成蚀刻形貌的差异，导致多晶硅蚀刻负载效应。因此，希望提供一种栅极及其制作方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
基于以上所述的问题，本专利技术的目的在于提供一种栅极及其制作方法，改善多晶硅蚀刻负载效应，提高器件性能。为实现上述目的，本专利技术提供一种栅极的制作方法，包括：提供一衬底，在所述衬底上依次形成栅氧化层与栅极多晶硅层，所述栅极多晶硅层包含N型区域与P型区域，对所述N型区域内的所述栅极多晶硅层进行N型掺杂；对所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层进行离子掺杂，使所述栅极多晶硅层非晶化；刻蚀所述栅极多晶硅层以形成N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极。可选的，在所述栅极的制作方法中，对所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层进行锗离子、硅离子或氩离子掺杂。可选的，在所述栅极的制作方法中，所述锗离子的掺杂剂量介于1E14/cm2～1E16/cm2之间。可选的，在所述栅极的制作方法中，刻蚀所述栅极多晶硅层以形成N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极的步骤包括：形成光刻胶层在所述栅极多晶硅层上，图形化所述光刻胶层以定义出N型多晶硅栅极图形与P型多晶硅栅极图形；以图形化的光刻胶层为掩膜，刻蚀所述栅极多晶硅层以形成N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极；去除所述图形化的光刻胶层。可选的，在所述栅极的制作方法中，刻蚀所述栅极多晶硅层以形成N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极之后，还包括：进行高温退火以激活所述N型多晶硅栅极中的N型掺杂，使掺杂离子在所述N型多晶硅栅极中均匀分布。可选的，在所述栅极的制作方法中，，所述N型掺杂为硼离子掺杂。可选的，在所述栅极的制作方法中，所述栅氧化层为氧化硅或氮氧化硅或氧化硅和氮氧化硅的混合物。可选的，在所述栅极的制作方法中，所述衬底中含有N型有源区和P型有源区，所述N型多晶硅栅极与所述P型多晶硅栅极分别形成于所述N型有源区和所述P型有源区上方。相应的，本专利技术还提供一种栅极，包括：衬底；位于所述衬底上的栅极氧化层，以及位于所述栅极氧化层上的N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极，其中，所述N型多晶硅栅极中分布有N型掺杂，且所述N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极均为非晶态。可选的，在所述栅极中，所述N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极内掺杂有锗离子、硅离子或氩离子。与现有技术相比，本专利技术提供的栅极及其制作方法中，对N型区域内的所述栅极多晶硅层进行N型掺杂之后，对所述N型区域与P型区域内的所述栅极多晶硅层进行离子掺杂，使所述栅极多晶硅层表面非晶化，使得所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层在刻蚀之前的表面晶体结构一致，从而改善所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层在刻蚀过程中的形貌差异，以此改善多晶硅蚀刻负载效应，提高器件性能。附图说明图1～4为一栅极的制作方法的各步骤结构示意图。图5为本专利技术一实施例所提供的栅极的制作方法的流程图。图6～10为本专利技术一实施例所提供的栅极的制作方法的各步骤结构示意图。具体实施方式图1～4为一栅极的制作方法的各步骤结构示意图。请参照图1至图4所示，栅极的制作方法如下。首先，请参考图1所示，提供一衬底10，在所述衬底10上依次形成栅氧化层11与栅极多晶硅层12，所述栅极多晶硅层12包含N型区域12B与P型区域12A，接着对所述N型区域12B内的所述栅极多晶硅层12进行N型掺杂，例如进行硼离子掺杂。接着，请参考图2所示，形成光刻胶层在所述栅极多晶硅层12上，所述光刻胶层覆盖所述N型区域12B与所述P型区域12A。然后，图形化所述光刻胶层，即进行曝光与显影，形成图形化的光刻胶层13。所述图形化的光刻胶层13定义出N型多晶硅栅极图形与P型多晶硅栅极图形。接着，请参考图2与图3所示，以图形化的光刻胶层13为掩膜，刻蚀所述栅极多晶硅层12以形成N型多晶硅栅极15与P型多晶硅栅极14，然后去除所述图形化的光刻胶层13。最后，请参考图4所示，进行高温退火以激活所述N型多晶硅栅极15中的N型掺杂，使掺杂离子在所述N型多晶硅栅极15中均匀分布。在上述刻蚀步骤中，由于所述N型区域12B内的所述栅极多晶硅层12进行过N型掺杂，所述N型区域12B内的所述栅极多晶硅层12表面变成非晶态，而所述P型区域12A内的所述栅极多晶硅层12并未进行掺杂，其表面是晶体态，从而导致所述N型区域12B与所述P型区域12A内的所述栅极多晶硅层12表面的晶体状态不同，从而造成蚀刻形貌的差异，导致多晶硅蚀刻负载效应。基于上述问题，本专利技术提供一种栅极的制作方法，包括：提供一衬底，在所述衬底上依次形成栅氧化层与栅极多晶硅层，所述栅极多晶硅层包含N型区域与P型区域，对所述N型区域内的所述栅极多晶硅层进行N型掺杂；对所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层进行离子掺杂，使所述栅极多晶硅层非晶化；刻蚀所述栅极多晶硅层以形成N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极。相应的，本专利技术还提供一种栅极，包括：衬底；位于所述衬底上的栅极氧化层，以及位于所述栅极氧化层上的N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极，其中，所述N型多晶硅栅极中分布有N型掺杂，且所述N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极均为非晶态。在本专利技术提供的栅极及其制作方法中，对N型区域内的所述栅极多晶硅层进行N型掺杂之后，对所述N型区域与P型区域内的所述栅极多晶硅层进行离子掺杂，使所述栅极多晶硅层表面非晶化，使得所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层在刻蚀之前的表面晶体结构一致，从而改善所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层在刻蚀过程中的形貌差异，以此改善多晶硅蚀刻负载效应，提高器件性能。为使本专利技术的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本专利技术的内容做进一步说明。当然本专利技术并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本专利技术的保护范围内。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。其次，本专利技术利用示意图进行了详细的表述，在详述本专利技术实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应对此作为本专利技术的限定。图5为本专利技术一实施例所提供的栅极的制作方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种栅极的制作方法，其特征在于，包括：/n提供一衬底，在所述衬底上依次形成栅氧化层与栅极多晶硅层，所述栅极多晶硅层包含N型区域与P型区域，对所述N型区域内的所述栅极多晶硅层进行N型掺杂；/n对所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层进行离子掺杂，使所述栅极多晶硅层非晶化；/n刻蚀所述栅极多晶硅层以形成N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极。/n

【技术特征摘要】
1.一种栅极的制作方法，其特征在于，包括：
提供一衬底，在所述衬底上依次形成栅氧化层与栅极多晶硅层，所述栅极多晶硅层包含N型区域与P型区域，对所述N型区域内的所述栅极多晶硅层进行N型掺杂；
对所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层进行离子掺杂，使所述栅极多晶硅层非晶化；
刻蚀所述栅极多晶硅层以形成N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极。


2.如权利要求1所述的栅极的制作方法，其特征在于，对所述N型区域与所述P型区域内的所述栅极多晶硅层进行锗离子、硅离子或氩离子掺杂。


3.如权利要求2所述的栅极的制作方法，其特征在于，所述锗离子的掺杂剂量介于1E14/cm2～1E16/cm2之间。


4.如权利要求1所述的栅极的制作方法，其特征在于，刻蚀所述栅极多晶硅层以形成N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极的步骤包括：
形成光刻胶层在所述栅极多晶硅层上，图形化所述光刻胶层以定义出N型多晶硅栅极图形与P型多晶硅栅极图形；
以图形化的光刻胶层为掩膜，刻蚀所述栅极多晶硅层以形成N型多晶硅栅极与P型多晶硅栅极；
去除所述图形化的光刻胶层。

【专利技术属性】
技术研发人员：罗清威，李赟，周俊，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42