半导体结构及其制作方法技术

技术编号:36877019 阅读:13 留言:0更新日期:2023-03-15 20:45
本公开提供一种半导体结构及其制作方法,涉及半导体技术领域,用于解决半导体结构良率低的技术问题。该半导体结构的制作方法包括:提供具有掺杂物的第一掺杂层;在第一掺杂层上形成牺牲层,牺牲层包括来自第一掺杂层的部分掺杂物和/或部分掺杂物析出并被氧化形成的凸起结构;去除牺牲层,以形成第二掺杂层;第二掺杂层的厚度与第一掺杂层的厚度相等。第二掺杂层的平整度较好和/或第二掺杂层的掺杂物扩散至其上膜层减少,其上膜层平整度较好和/或表面粗糙度低,提高了半导体结构的良率。第二掺杂层的厚度与第一掺杂层的厚度相等,无需对第二掺杂层的尺寸进行修正,也保证了第二掺杂层的尺寸的准确性,简化半导体结构的步骤。简化半导体结构的步骤。简化半导体结构的步骤。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制作方法


[0001]本公开涉及半导体
,尤其涉及一种半导体结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的不断发展,半导体结构的应用越来越广,半导体结构中的关键尺寸(Critical Dimension,简称CD)越来越小,半导体结构的性能要求越来越高。半导体结构中的部分结构,尤其是栅极结构,通常包括多晶硅层。为了提高半导体结构的性能,往往在多晶硅层中进行掺杂以增强多晶硅层的导电率。
[0003]然而,在掺杂的多晶硅层上形成图案化材料层(例如氧化硅层)时,图案化材料层的表面粗糙度高和/或存在隆起甚至鼓包,影响半导体结构的良率。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题,本公开实施例提供一种半导体结构及其制作方法,用于减少隆起或者鼓包,提高半导体结构的良率。
[0005]根据一些实施例,本公开的第一方面提供一种,其包括:
[0006]提供具有掺杂物的第一掺杂层,所述第一掺杂层的厚度为第一厚度;
[0007]在所述第一掺杂层上形成牺牲层,所述牺牲层包括来自所述第一掺杂层的部分所述掺杂物和/或部分所述掺杂物析出并被氧化形成的氧化物;
[0008]去除所述牺牲层,以形成第二掺杂层;所述第二掺杂层的厚度为第二厚度;所述第二厚度与所述第一厚度相等。
[0009]在一些可能的实施例中,所述第一掺杂层为掺杂多晶硅层
[0010]在一些可能的实施例中,通过酸洗刻蚀去除所述牺牲层。
[0011]在一些可能的实施例中,所述酸洗刻蚀时的刻蚀液包括氢氟酸稀释液,所述氢氟酸稀释液中的氢氟酸与水的质量比为1:20~1:35,所述氢氟酸稀释液的流速为750ml/min~850ml/min。
[0012]在一些可能的实施例中,所述牺牲层的厚度为5~50nm。
[0013]在一些可能的实施例中,所述牺牲层还包括氧化硅层,所述氧化硅层通过正硅酸乙酯沉积形成。
[0014]在一些可能的实施例中,在所述第一掺杂层上形成牺牲层,包括:
[0015]将氧气与正硅酸乙酯气体通入反应腔室;
[0016]所述氧气与所述正硅酸乙酯气体解离后进行反应,在所述第一掺杂层上生成氧化硅层;所述掺杂物自所述第一掺杂层扩散至所述氧化硅层,和/或所述氧化硅层覆盖所述氧化物。
[0017]在一些可能的实施例中,所述正硅酸乙酯气体以惰性气体为载体,所述反应腔室中的温度为380℃~420℃。
[0018]在一些可能的实施例中,通过射频对所述氧气与所述正硅酸乙酯气体进行解离,
射频功率为300~800W。
[0019]在一些可能的实施例中,所述掺杂物为磷离子,在所述第一掺杂层中,所述磷离子的掺杂浓度为1
×
10
18
~1
×
10
22
atom/cm3。
[0020]在一些可能的实施例中,去除所述牺牲层,以形成第二掺杂层;所述第二掺杂层的厚度为第二厚度;所述第二厚度与所述第一厚度相等之后,还包括:
[0021]通过去离子水对暴露的所述第二掺杂层进行清洗,以去除残留物;
[0022]在清洗后的所述第二掺杂层上形成图案化材料层。
[0023]在一些可能的实施例中,所述图案化材料层具有套刻标记。
[0024]在一些可能的实施例中,所述图案化材料层的数量为多个,每个所述图案化材料层具有至少一个所述套刻标记。
[0025]本公开实施例提供的至少具有如下优点:
[0026]本公开实施例提供的半导体结构的制作方法中,第一掺杂层上形成牺牲层,牺牲层包括掺杂物和/或氧化物。去除牺牲层70后,可以获得较为平整洁净的第二掺杂层和/或降低了掺杂物扩散至其上膜层,使得该膜层的表面粗糙度降低和/或不存在隆起甚至鼓包,从而提高半导体结构的良率。牺牲层与第一掺杂层的分界面清晰,去除牺牲层时不会减薄第一掺杂层,所形成的第二掺杂层的厚度与第一掺杂层的厚度相等,从而使得第二掺杂层的尺寸与第一掺杂层的尺寸保持一致,无需对第二掺杂层的尺寸进行修正,也保证了第二掺杂层的尺寸的准确性,简化半导体结构的步骤,进一步提高半导体结构的良率。
[0027]根据一些实施例,本公开第二方面提供一种半导体结构,其包括:第二掺杂层,以及设置在所述第二掺杂层上的图案化材料层,所述第二掺杂层与所述图案化材料层相接触的表面的掺杂物的掺杂浓度,小于所述第二掺杂层内部的所述掺杂物的掺杂浓度。
[0028]在一些可能的实施例中,所述掺杂物为磷离子,所述第二掺杂层内部的所述磷离子的掺杂浓度为1
×
10
18
~1
×
10
22
atom/cm3。
[0029]本公开实施例提供的至少具有如下优点:
[0030]本公开实施例提供的半导体结构中,第二掺杂层上设置有图案化材料层,第二掺杂层与图案化材料层相接触的表面的掺杂物的掺杂浓度,小于第二掺杂层内部的掺杂物的掺杂浓度,降低第二掺杂层表面的掺杂物析出的程度,减少第二掺杂层表面的氧化物,从而降低第二掺杂层表面不平的现象,进而减少了图案化材料层表面的隆起或者鼓包,提高半导体结构的良率。和/或第二掺杂层表面的掺杂物析出的程度降低,还减少第二掺杂层中的掺杂物扩散至图案化材料层,从而降低图案化材料层的表面粗糙度,提高半导体结构的良率。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为相关技术中掺杂离子析出的一种示意图;
[0033]图2为相关技术中初步形成图案化材料层后的一种示意图;
[0034]图3为相关技术中继续形成图案化材料层后的一种示意图;
[0035]图4为相关技术中掺杂离子析出的另一种示意图;
[0036]图5为相关技术中初步形成图案化材料层后的另一种示意图;
[0037]图6为相关技术中继续形成图案化材料层后的另一种示意图;
[0038]图7为本公开一实施例中半导体结构的制作方法的流程图;
[0039]图8为本公开一实施例中第一掺杂层析出掺杂物后的示意图;
[0040]图9为本公开一实施例中掺杂物氧化形成氧化物后的示意图;
[0041]图10为本公开一实施例中初步形成牺牲层后的示意图;
[0042]图11为本公开一实施例中继续形成牺牲层后的示意图;
[0043]图12为本公开一实施例中去除牺牲层后的示意图;
[0044]图13为本公开一实施例中形成图案化材料层后的示意图;
[0045]图14为本公开一实施例中套刻对准的示意图。
[0046]附图标记说明:
[0047本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【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:提供具有掺杂物的第一掺杂层,所述第一掺杂层的厚度为第一厚度;在所述第一掺杂层上形成牺牲层,所述牺牲层包括来自所述第一掺杂层的部分所述掺杂物和/或部分所述掺杂物析出并被氧化形成的氧化物;去除所述牺牲层,以形成第二掺杂层;所述第二掺杂层的厚度为第二厚度;所述第二厚度与所述第一厚度相等。2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述第一掺杂层为掺杂多晶硅层。3.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,通过酸洗刻蚀去除所述牺牲层。4.根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于,所述酸洗刻蚀时的刻蚀液包括氢氟酸稀释液,所述氢氟酸稀释液中的氢氟酸与水的质量比为1:20~1:35,所述氢氟酸稀释液的流速为750ml/min~850ml/min。5.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述牺牲层的厚度为5~50nm。6.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述牺牲层还包括氧化硅层,所述氧化硅层通过正硅酸乙酯沉积形成。7.根据权利要求6所述的制作方法,其特征在于,在所述第一掺杂层上形成牺牲层,包括:将氧气与正硅酸乙酯气体通入反应腔室;所述氧气与所述正硅酸乙酯气体解离后进行反应,在所述第一掺杂层上生成氧化硅层;所述掺杂物自所述第一掺杂层扩散至所述氧化硅层,和/或所述氧化硅层覆盖所述氧化物。8.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述正硅酸乙酯气体以惰性气体为载体,所述反应腔室中的温度为380℃~420℃。9.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴奇龙李宗翰
申请(专利权)人:长鑫存储技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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