利用超薄氧扩散阻挡层防止晶体管中的横向氧化的联合方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种防止横向氧化穿过对氧扩散高度可渗的诸如高ｋ栅电介质的栅电介质的方法和装置。根据本发明专利技术的一个实施例，在衬底上形成栅极结构，该栅极结构具有氧可渗栅电介质。然后在该栅极结构的侧壁上形成氧扩散阻挡层，以防止氧横向扩散到氧可渗栅电介质中，这样防止了对该栅电介质下面的衬底或者对该栅电介质上面的导电栅电极的氧化。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及半导体
，更具体地说，本专利技术涉及利用超薄氧扩散阻挡层防止晶体管中的横向氧化。
技术介绍
通常，在半导体工艺中，晶体管器件包括栅极(gate)，其特征是一个栅电介质(gate dielectric)覆盖在衬底上，并且有一个栅电极(gateelectrode)覆盖在该栅电介质上。该栅电极是导电材料，如掺杂多晶硅或者金属。该栅电介质传统上是低k介电材料，如二氧化硅(SiO2)。然而，由于对更小的晶体管器件的巨大需求，低k电介质不得不变得越来越薄。然而，到了某一厚度，低k栅电介质开始丧失它的绝缘性质。因此，一种更常规的做法是用高k电介质取代低k电介质。与低k电介质相比，高k电介质可以在更小的厚度提供较高的绝缘性。遗憾地是，高k电介质也不是没有它们的问题。例如，高k电介质对氧扩散高度可渗。图1图示了根据现有技术，在晶体管栅极结构100中穿过高k栅电介质102的氧扩散的潜在影响。参照图1，高k栅电介质102覆盖在硅衬底101上。在高k栅电介质102之上形成栅电极104，栅电极104也被认为是一个栅极终端，由导电材料制成，如掺杂多晶硅。随后，要么作为工艺的一部分要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　　　　在硅衬底上形成栅极结构，所述栅极结构包括在氧可渗栅电介质上的导电栅电极，所述栅极结构具有侧壁；以及　　　　在所述栅极结构的整个侧壁长度上形成氧扩散薄阻挡层，所述氧扩散薄阻挡层用于防止氧横向扩散到所述氧可渗栅电介质中。

【技术特征摘要】
US 2002-8-14 10/219,7261.一种方法，包括在硅衬底上形成栅极结构，所述栅极结构包括在氧可渗栅电介质上的导电栅电极，所述栅极结构具有侧壁；以及在所述栅极结构的整个侧壁长度上形成氧扩散薄阻挡层，所述氧扩散薄阻挡层用于防止氧横向扩散到所述氧可渗栅电介质中。2.如权利要求1所述的方法，还包括在形成所述氧扩散薄阻挡层之后，立即在邻近所述栅极结构的所述硅衬底中形成浅源/漏延伸区。3.如权利要求1所述的方法，其中所述氧可渗电介质层是高k介电材料。4.如权利要求1所述的方法，其中所述抗氧薄层被形成为大约2到300之间的厚度。5.如权利要求1所述的方法，其中所述抗氧薄层不含可扩散氧。6.如权利要求1所述的方法，其中所述抗氧薄层是氮化物。7.如权利要求1所述的方法，其中所述抗氧薄层通过低温工艺形成。8.如权利要求1所述的方法，其中所述的抗氧薄层通过二叔丁基氨基硅烷工艺形成。9.如权利要求1所述的方法，还包括在基本无氧的环境中执行所述方法。10.一种方法，包括在衬底上沉积高k电介质层，所述高k电介质层对氧扩散高度可渗；在所述高k电介质层上沉积导电层；对所述导电层和所述高k介电层进行图案化以在所述衬底上形成栅极结构，所述栅极结构具有导电栅电极和高k栅电介质，所述导电栅电极和所述高k栅电介质具有垂直对准的侧壁；在所述栅极结构之上以及在所述导电栅电极和所述高k栅电介质的垂直对准的侧壁上覆层沉积一抗氧薄层，所述抗氧薄层沉积为大约2到300之间的厚度；以及各向异性刻蚀所述抗氧薄层以在所述栅电极和所述高k栅电介质的垂直对准的侧壁上形成氧扩散薄阻挡层。11.如权利要求10所述的方法，其中所述导电层包括多晶硅。12.如权利要求10所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：礼萨阿尔加瓦尼，帕特里夏施特克利，罗伯特周，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]