(57)【要約】【課題】  上部領域が破損しにくいゲート・スタックを提供する。【解決手段】  半導体基板（１１０）においてソース／ドレイン領域を定めるのに用いられるゲート・スタック構造体及びその製造方法である。本方法は、（ａ）基板（１１０）の上にゲート誘電体層（１２０）を形成し、（ｂ）ゲート誘電体層（１２０）の上にゲート・ポリシリコン層（１３０）を形成し、（ｃ）ゲート・ポリシリコン層（１３０）の上部層（１３０ａ）にｎ型ドーパントを注入し、（ｄ）基板（１１０）の上にゲート・スタック（１３２、１３４、１２２）を形成するように、ゲート・ポリシリコン層（１３０）及びゲート誘電体層（１２０）の一部をエッチングによって除去し、（ｅ）窒素運搬ガスの存在下でゲート・スタック（１３２、１３４、１２２）の側壁を熱酸化することを含む。結果として、拡散バリア層（１７０）が、ドープ濃度に関わらずゲート・スタック（１３２、１３４、１２２）のポリシリコン材料内の同じ深さのところに形成される。したがって、ゲート・スタックのｎ型ドープ領域（１３２）は、ゲート・スタック（１３２、１３４、１２２）の非ドープ領域（１３４）の幅と等しい幅を有する。【選択図】      図６
2008515240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体構造体を形成する方法であって、
半導体領域を準備するステップと、
前記半導体領域の上にゲート・スタックを形成するステップであって、前記ゲート・スタックは、
（１）前記半導体領域の上のゲート誘導体領域と、
（２）前記ゲート誘導体領域の上の第１のゲート・ポリシリコン領域と、
（３）前記第１のゲート・ポリシリコン領域の上の、１つのタイプのドーパントでドープされた第２のゲート・ポリシリコン領域と、
を含む、ステップと、
前記ゲート・スタックの側壁の上に、拡散バリア領域及びスペーサ酸化物領域を形成するステップと、
を含み、
前記拡散バリア領域は、前記ゲート・スタックと前記スペーサ酸化物領域の間に挟まれ、
前記拡散バリア領域は、前記第１のゲート・ポリシリコン領域及び前記第２のゲート・ポリシリコン領域の両方と物理的に直接接触している、
方法。
【請求項２】
前記第２のゲート・ポリシリコン領域はｎ型ドーパントでドープされている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ゲート・スタックを形成する前記ステップは、
前記半導体領域の上にゲート誘電体層を形成するステップと、
前記ゲート誘電体層の上にゲート・ポリシリコン層を形成するステップと、
前記タイプのドーパントを前記ゲート・ポリシリコン層の上部層に注入するステップと、
エッチング・ステップ後の前記ゲート・ポリシリコン層の残りが前記第１のゲート・ポリシリコン領域及び前記第２のゲート・ポリシリコン領域を含み、エッチング・ステップ後の前記ゲート誘電体層の残りが前記ゲート誘電体領域を含むように、前記ゲート・ポリシリコン層及び前記ゲート誘電体層の一部をエッチングによって除去するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記拡散バリア領域は酸窒化シリコンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記拡散バリア領域及び前記スペーサ酸化物領域を形成する前記ステップは、
前記ゲート・スタックの前記側壁の上面に前記拡散バリア領域を形成するステップと、
前記拡散バリア領域を形成する前記ステップの後に、前記拡散バリア領域の上に前記スペーサ酸化物領域を形成するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記拡散バリア領域及び前記スペーサ酸化物領域を形成する前記ステップは、窒素運搬ガスの存在下で前記ゲート・スタックの前記側壁を熱酸化するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記窒素運搬ガスの存在下で前記ゲート・スタックの前記側壁を熱酸化する前記ステップは、
前記窒素運搬ガスを予熱するステップと、
予熱された前記窒素運搬ガスの存在下で前記ゲート・スタックの前記側壁を熱酸化するステップと、
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ゲート・スタックの前記側壁を熱酸化する前記ステップは、
前記ゲート・スタックの上面及び前記側壁の上に拡散バリア層及びスペーサ酸化物層を形成するように、前記窒素運搬ガスの存在下で前記ゲート・スタックの前記上面及び前記側壁を熱酸化するステップと、
前記第２のゲート・ポリシリコン領域のポリシリコン材料が雰囲気に晒され、除去ステップ後の前記拡散バリア層の残りが前記拡散バリア領域を含み、除去ステップ後の前記スペーサ酸化物層の残りが前記スペーサ酸化物領域を含むように、前記ゲート・スタックの上面において前記拡散バリア層及び前記スペーサ酸化物層の一部を除去するステップと、
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
半導体領域と、
前記半導体領域の上のゲート・スタックであって、
（１）前記半導体領域の上のゲート誘導体領域と、
（２）前記ゲート誘導体領域の上の第１のゲート・ポリシリコン領域と、
（３）前記第１のゲート・ポリシリコン領域の上の、１つのタイプのドーパントでドープされた第２のゲート・ポリシリコン領域と、
を含むゲート・スタックと、
前記ゲート・スタックの側壁の上の拡散バリア領域及びスペーサ酸化物領域と、
を備え、
前記拡散バリア領域は、前記ゲート・スタックと前記スペーサ酸化物領域の間に挟まれ、
前記拡散バリア領域は、前記第１のゲート・ポリシリコン領域及び前記第２のゲート・ポリシリコン領域の両方と物理的に直接接触している、
半導体構造体。
【請求項１０】
前記第２のゲート・ポリシリコン領域はｎ型ドーパントでドープされている、請求項９に記載の半導体構造体。
【請求項１１】
前記拡散バリア領域は酸窒化シリコンを含む、請求項９に記載の半導体構造体。
【請求項１２】
前記第１のゲート・ポリシリコン領域に対応する前記スペーサ酸化物領域の第１の領域の第１の厚さと、前記第２のゲート・ポリシリコン領域に対応する前記スペーサ酸化物領域の第２の領域の第２の厚さとが実質的に同一である、請求項９に記載の半導体構造体。
【請求項１３】
半導体構造体を形成する方法であって、
半導体基板を準備するステップと、
前記半導体基板の上にゲート・スタックを形成するステップであって、前記ゲート・スタックは、
（１）前記半導体基板の上のゲート誘電体領域と、
（２）前記ゲート誘電体領域の上の第１のゲート・ポリシリコン領域と、
（３）前記第１のゲート・ポリシリコン領域の上の、１つのタイプのドーパントで高濃度ドープされた第２のゲート・ポリシリコン領域と、
を含む、ステップと、
前記ゲート・スタックの第１の側壁及び第２の側壁の上に、第１の拡散バリア領域及び第２の拡散バリア領域と第１のスペーサ酸化物領域及び第２のスペーサ酸化物領域とをそれぞれ形成するステップと、
を含み、
前記第１の拡散バリア領域は、前記ゲート・スタックと前記第１のスペーサ酸化物領域の間に挟まれ、
前記第１の拡散バリア領域は、前記第１のゲート・ポリシリコン領域及び前記第２のゲート・ポリシリコン領域の両方と物理的に直接接触し、
前記第２の拡散バリア領域は、前記ゲート・スタックと前記第２のスペーサ酸化物領域の間に挟まれ、
前記第２の拡散バリア領域は、前記第１のゲート・ポリシリコン領域及び前記第２のゲート・ポリシリコン領域の両方と物理的に直接接触している、
方法。
【請求項１４】
前記第２のゲート・ポリシリコン領域はｎ型ドーパントでドープされている、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ゲート・スタックを形成する前記ステップは、
前記半導体基板の上にゲート誘電体層を形成するステップと、
前記ゲート誘電体層の上にゲート・ポリシリコン層を形成するステップと、
前記タイプのドーパントを前記ゲート・ポリシリコン層の上部層に注入するステップと、
エッチング・ステップ後の前記ゲート・ポリシリコン層の残りが前記第１のゲート・ポリシリコン領域及び前記第２のゲート・ポリシリコン領域を含み、エッチング・ステップ後の前記ゲート誘電体層の残りが前記ゲート誘電体領域を含むように、前記ゲート・ポリシリコン層及び前記ゲート誘電体層の一部をエッチングによって除去するステップと、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の拡散バリア領域及び前記第２の拡散バリア領域は酸窒化シリコンを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の拡散バリア領域及び前記第２の拡散バリア領域と前記第１のスペーサ酸化物領域及び前記第２のスペーサ酸化物領域とを形成する前記ステップは、
前記ゲート・スタックの前記第１の側壁及び前記第２の側壁の上面に、前記第１の拡散バリア領域及び前記第２の拡散バリア領域をそれぞれ形成するステップと、
前記第１の拡散バリア領域及び前記第２の拡散バリア領域を形成する前記ステップの後に、前記第１の拡散バリア領域及び前記第２の拡散バリア領域の上に前記第１のスペーサ酸化物領域及び前記第２のスペーサ酸化物領域をそれぞれ形成するステップと、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の拡散バリア領域及び前記第２の拡散バリア領域と前記第１のスペーサ酸化物領域及び前記第２のスペーサ酸化物領域とを形成する前記ステップは、窒素運搬ガスの存在下で前記ゲート・スタックの前記第１の側壁及び前記第２の側壁を熱酸化するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記窒素運搬ガスの存在下で前記ゲート・スタックの前記第１の側壁及び前記第２の側壁を熱酸化する前記ステップは、
前記窒素運搬ガスを予熱するステップと、
予熱された前記窒素運搬ガスの存在下で前記ゲート・スタックの前記第１の側壁及び前記第２の側壁を熱酸化するステップと、
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ゲート・スタックの前記第１の側壁及び前記第２の側壁を熱酸化する前記ステップは、
前記ゲート・スタックの上面並びに前記第１の側壁及び前記第２の側壁の上に拡散バリア層及びスペーサ酸化物層を形成するように、前記窒素運搬ガスの存在下で前記ゲート・スタックの前記上面並びに前記第１の側壁及び前記第２の側壁を熱酸化するステップと、
前記第２のゲート・ポリシリコン領域のポリシリコン材料が雰囲気に晒され、除去ステップ後の前記拡散バリア層の残りが前記第１の拡散バリア領域及び前記第２の拡散バリア領域を含み、除去ステップ後の前記スペーサ酸化物層の残りが前記第１のスペーサ酸化物領域及び前記第２のスペーサ酸化物領域を含むように、前記ゲート・スタックの上面において前記拡散バリア層及び前記スペーサ酸化物層の一部を除去するステップと、
を含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゲート・スタックに関し、より具体的には、トランジスタの製造の際にゲート・スタックの上部領域が典型的なゲート・スタックの上部領域より破損しにくい、トランジスタのゲート・スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタの典型的な製造プロセスは、半導体基板の上にゲート・スタックを形成することによって開始することができる。次いで、ゲート・スタックを用いて、基板におけるトランジスタのソース／ドレイン領域を定めることができる。最終的に、ゲート・スタックは、トランジスタのゲートとなる。トランジスタの性能を向上させるために、トランジスタのゲートの抵抗を減少させる必要性が常に存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、抵抗が従来技術の抵抗より相対的に低い新たなゲート・スタックの必要性が存在する。また、新たなゲート・スタックを形成するための方法の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、（ａ）半導体領域を準備するステップと、（ｂ）半導体領域の上にゲート・スタックを形成するステップであって、該ゲート・スタックは、（１）半導体領域の上のゲート誘導体領域と、（２）ゲート誘導体領域の上の第１のゲート・ポリシリコン領域と、（３）第１のゲート・ポリシリコン領域の上の、１つのタイプのドーパントでドープされた第２のゲート・ポリシリコン領域とを含む、ステップと、（ｃ）ゲート・スタックの側壁の上に、拡散バリア領域及びスペーサ酸化物領域を形成するステップとを含み、該拡散バリア領域は、ゲート・スタックとスペーサ酸化物領域の間に挟まれ、該拡散バリア領域は、第１のゲート・ポリシリコン領域及び第２のゲート・ポリシリコン領域の両方と物理的に直接接触している、半導体構造体の形成方法を提供するものである。
【０００５】
本発明はさらに、（ａ）半導体領域と、（ｂ）半導体領域の上のゲート・スタックであって、該ゲート・スタックは、（１）半導体領域の上のゲート誘導体領域と、（２）ゲート誘導体領域の上の第１のゲート・ポリシリコン領域と、（３）第１のゲート・ポリシリコン領域の上の、１つのタイプのドーパントでドープされた第２のゲート・ポリシリコン領域とを含むゲート・スタックと、（ｃ）ゲート・スタックの側壁の上の拡散バリア領域及びスペーサ酸化物領域とを備え、該拡散バリア領域は、ゲート・スタックとスペーサ酸化物領域の間に挟まれ、該拡散バリア領域は、第１のゲート・ポリシリコン領域及び第２のゲート・ポリシリコン領域の両方と物理的に直接接触している、半導体構造体を提供するものである。
【０００６】
本発明はさらに、（ａ）半導体基板を準備するステップと、（ｂ）半導体基板の上にゲート・スタックを形成するステップであって、該ゲート・スタックは、（１）半導体基板の上のゲート誘電体領域と、（２）ゲート誘電体領域の上の第１のゲート・ポリシリコン領域と、（３）第１のゲート・ポリシリコン領域の上の、１つのタイプのドーパントで高濃度ドープされた第２のゲート・ポリシリコン領域とを含む、ステップと、（ｃ）ゲート・スタックの第１の側壁及び第２の側壁の上に、第１の拡散バリア領域及び第２の拡散バリア領域と第１のスペーサ酸化物領域及び第２のスペーサ酸化物領域とをそれぞれ形成するステップとを含み、第１の拡散バリア領域は、ゲート・スタックと第１のスペーサ酸化物領域の間に挟まれ、第１の拡散バリア領域は、第１のゲート・ポリシリコン領域及び第２のゲート・ポリシリコン領域の両方と物理的に直接接触し、第２の拡散バリア領域は、ゲート・スタックと第２のスペーサ酸化物領域の間に挟まれ、第２の拡散バリア領域は、第１のゲート・ポリシリコン領域及び第２のゲート・ポリシリコン領域の両方と物理的に直接接触している、半導体構造体の形成方法を提供するものである。
【０００７】
本発明は、上部領域が典型的なゲート・スタックの上部領域より破損しにくい、新たなゲート・スタックについての利点を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の実施形態に係る、半導体（例えば、シリコンＳｉ、ゲルマニウムＧｅ、ＳｉとＧｅの混合物など）基板１１０の上にゲート誘電体層１２０が形成され、次いでゲート・ポリシリコン層１３０が形成された後の半導体構造体１００の断面図を示す。より具体的には、図１の構造体１００の製造プロセスは、Ｓｉ基板１１０から開始される。次いで、１つの実施形態においては、ゲート誘電体層１２０は、第１の熱酸化ステップにおいてＳｉ基板１１０の上面を熱酸化することによって形成することができる。結果として、得られるゲート誘電体層１２０は、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を含む。次いで、ゲート・ポリシリコン層１３０は、具体的にはＣＶＤ（化学気相堆積）プロセスを用いてＳｉＯ２ゲート誘電体層１２０の上にシリコンを堆積させることによって、形成することができる。
【０００９】
図２は、本発明の実施形態に係る、高濃度ドープされたゲート・ポリシリコン層１３０ａが図１の半導体構造体１００の上に形成された後の半導体構造体１００の断面図を示す。より具体的には、１つの実施形態においては、具体的にはイオン注入によって、１つのタイプのドーパント（例えば、ｎ型のリン又はｐ型のホウ素)をゲート・ポリシリコン層１３０の上部層１３０ａに注入することができる。結果として、ゲート・ポリシリコン層１３０は、２つの層、すなわち、高濃度ドープされたゲート・ポリシリコン層１３０ａと非ドープ（又は、低濃度ドープされた）ゲート・ポリシリコン層１３０ｂとを含む。
【００１０】
図３は、本発明の実施形態に係る、ゲート・ポリシリコン層１３０及びゲート誘電体層１２０の一部が、ゲート・スタック１３２、１３４、１２２を形成するように除去された後の半導体構造体１００の断面図を示す。より具体的には、１つの実施形態においては、フォトレジスト・マスク（図示せず）が、図２の高濃度ドープされたゲート・ポリシリコン層１３０ａの上面１３５に置かれる。フォトレジスト・マスクは、下にゲート・スタック１３２、１３４、１２２が形成される上面１３５の範囲を覆う。次いで、フォトレジスト・マスクによって覆われていないゲート・ポリシリコン層１３０の部分が、第１の化学エッチング・ステップにおいて化学エッチングによって除去される。次いで、フォトレジスト・マスクによって覆われていないゲート誘電体層１２０の部分が、第２の化学エッチング・ステップにおいて化学エッチングによって除去される。
【００１１】
第１及び第２の化学エッチング・ステップ後のゲート・ポリシリコン層１３０及びゲート誘電体層１２０の残りが、ゲート・スタック１３２、１３４、１２２である。より具体的には、第１の化学エッチング・ステップ後の高濃度ドープされたゲート・ポリシリコン層１３０ａの残りが、高濃度ドープされたゲート・ポリシリコン領域１３２である。第１の化学エッチング・ステップ後の非ドープ・ゲート・ポリシリコン層１３０ｂの残りが、非ドープ・ゲート・ポリシリコン領域１３４である。最後に、第２の化学エッチング・ステップ後のゲート誘電体層１２０の残りが、ゲート誘電体領域１２２である。
【００１２】
図４は、本発明の実施形態に係る、図３のゲート・スタック１３２、１３４、１２２及び基板１１０の露出面にスペーサ酸化物層１５０が形成された後の半導体構造体１００の断面図を示す。より具体的には、１つの実施形態において、図３の半導体構造体１００は、酸素（及び／又は、酸素運搬物質）の存在下で第２の熱酸化ステップに晒される。結果として、酸素はシリコンと反応し、スペーサ酸化物層１５０を構成する二酸化シリコンＳｉＯ２を形成する。ゲート・ポリシリコン領域１３２がｎ型ドーパントでドープされていると仮定する。ｎ型ドープされたポリシリコンの熱酸化は非ドープ・ポリシリコンの熱酸化より速いため、スペーサ酸化物層１５０は、非ドープ・ゲート・ポリシリコン領域１３４と比べて、高濃度ドープされたゲート・ポリシリコン領域１３２においてより厚くなり、このことは、厚さ１６２が厚さ１６４より大きいことを意味する（図４）。結果として、高濃度ドープされたゲート・ポリシリコン領域１３２の幅１６６（すなわち、１３７の方向）は、非ドープ・ゲート・ポリシリコン領域１３４の幅１６８より狭い。
【００１３】
図５は、図４の構造体１００の代替的な実施形態を示す。図５は、本発明の実施形態に係る、図３のゲート・スタック１３２、１３４、１２２及び基板１１０の露出面に拡散バリア層１７０及びスペーサ酸化物層１８０が形成された後の半導体構造体１００の断面図を示す。より具体的には、１つの実施形態において、図３の半導体構造体１００は、酸素（及び／又は、酸素運搬物質）及び窒素運搬ガス（例えば、Ｎ２Ｏ又はＮＯ）の存在下で第３の熱酸化ステップに晒される。第１、第２、及び第３の熱酸化ステップにおいて用いられる「第１」、「第２」、及び「第３」という用語は、３つの別個の独立した熱酸化ステップを指しており、第１、第２、及び第３の熱酸化ステップのすべてが１つの実施形態において行われなければならないこと、又は、それらを第１、第２、及び第３の順序で行わなければならないことを必ずしも意味するわけではない。例えば、図５の構造体１００は、第１及び第３の熱酸化ステップのみを必要とする（第２熱酸化ステップは必要としない）。１つの実施形態においては、窒素運搬ガスの存在下での第３の酸化ステップが、炉内（図示せず）において高温で、具体的には９００℃〜１１００℃の範囲で行われる。
【００１４】
第３の熱酸化ステップの結果として、ゲート・スタック１３２、１３４、１２２のゲート・ポリシリコン領域１３２及び１３４の中に窒素原子が拡散して、シリコンと反応し、深さ１８５において拡散バリア層１７０を構成する酸窒化シリコンを形成する。拡散バリア層１７０の形成は自己制御的なものであり、このことは、形成されたばかりの拡散バリア層１７０が、該拡散バリア層１７０自体を通って窒素原子がそれ以上拡散するのを防止することを意味する。拡散バリア層１７０はまた、（１つの実施形態においては、酸素ガス由来の、及び／又は、第３の熱酸化ステップに用いられる）酸素原子が拡散バリア層を通ってそれ以上拡散するのを防止する。結果として、拡散バリア層１７０の深さ１８５の上方のシリコン材料のみが酸素に晒されて酸化され、スペーサ酸化物層１８０を構成するＳｉＯ２を形成する。結果として、スペーサ酸化物層１８０の形成は、拡散バリア層１７０によって制限される（すなわち、拡散バリア層１７０を超えて伸びることはできない）。一般に、第３の熱酸化ステップにおいて、窒素運搬ガスは、シリコンと反応して酸素及び／又は酸素運搬物質が拡散するのを防止することが可能な拡散バリア層を形成することができるいずれかの同等のガスに換えることができる。
【００１５】
上述の実施形態においては、拡散バリア層１７０及びスペーサ酸化物層１８０は、第３の熱酸化ステップにおいて同時に形成される。代替的な実施形態においては、最初に拡散バリア層１７０を形成し、次いでスペーサ酸化物層１８０を形成することができる。より具体的には、１つの実施形態においては、領域１３２及び１３４の露出面の下の上部層（図示せず）に窒素を注入し、次いで、注入された窒素を領域１３２及び１３４のシリコンと反応させて拡散バリア層１７０を構成する窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）を形成するように領域１３２及び１３４の露出面の温度を上昇させることによって、拡散バリア層１７０を形成することができる。次いで、具体的にはＣＶＤステップを用いて拡散バリア層１７０の上にＳｉＯ２を堆積させることによって、スペーサ酸化物層１８０を形成することができる。酸窒化シリコンと同様に、窒化シリコンも酸素の拡散を防止することに留意されたい。
【００１６】
ポリシリコンのドープ濃度は窒素の拡散速度に影響を与えないため、酸窒化シリコン拡散バリア層１７０は、ゲート・ポリシリコン領域１３２及び１３４の露出面から同じ深さ１８５のところに形成される。結果として、ｎ型ドープされたポリシリコン領域１３２の酸化によって得られるスペーサ酸化物層１８０の厚さ１８２と、非ドープ・ポリシリコン領域１３４の酸化によって得られるスペーサ酸化物層１８０の厚さ１８４とは、等しい。拡散バリア層１７０は、領域１３２のポリシリコンの窒化によって得られるか領域１３４のポリシリコンの窒化によって得られるかに関わらず同じ厚さを有するため、それぞれポリシリコン領域１３２及び１３４の（方向１９７の）幅１８６及び１８８も等しい。
【００１７】
図６は、本発明の実施形態に係る、図５のゲート・スタック１３２、１３４、１２２上方の拡散バリア層１７０及びスペーサ酸化物層１８０の上部が除去された後の半導体構造体１００の断面図を示す。より具体的には、１つの実施形態において、ゲート・スタック１３２、１３４、１２２（図５）上方の拡散バリア層１７０及びスペーサ酸化物層１８０の上部は、具体的にはＣＭＰ（化学機械研磨）ステップによって除去することができる。拡散バリア層１７０の残りが拡散バリア領域１７０ａ及び１７０ｂであり、スペーサ酸化物層１８０の残りが、スペーサ酸化物領域１８０ａ及び１８０ｂである。スペーサ酸化物領域１８０ａ及び１８０ｂは、基板１１０においてソース／ドレイン領域（図示せず）を定めるのに用いることができる。
【００１８】
図７は、図５に関して上述された第３の酸化ステップを行うための酸化システム２００を示す。具体的には、酸化システム２００は、予熱チャンバ２１０と、図３の構造体１００を含む酸化炉２２０とを備える。１つの実施形態においては、窒素運搬ガスは、最初に予熱チャンバ２１０において高温（７００℃〜９００℃）になるまで加熱される。次いで、予熱された窒素運搬ガスは、酸化炉２２０に導入される。構造体１００の上面もまた、酸化炉２２０内で７００℃〜９００℃に加熱される。この温度範囲において、第３の酸化ステップが上述のように行われる。予熱チャンバ２１０における窒素運搬ガスの予熱の結果として、窒素運搬ガスのＮ２Ｏの一部が、Ｎ２Ｏより活性の高いＮＯに変換される。したがって、第３の酸化ステップは、予熱ステップがない場合より低い温度で（すなわち、９００℃〜１１００℃に対して、７００℃〜９００℃で）酸化炉２２０内で行うことができる。
【００１９】
要約すると、窒素運搬ガスの存在下におけるゲート・スタック１３２、１３４、１２２の第３の熱酸化の結果として、薄い拡散バリア層１７０は、ドープ濃度に関わらずゲート・ポリシリコン領域１３２及び１３４の同じ深さ１８５のところに形成される。したがって、結果として得られるゲート・ポリシリコン領域１３２及び１３４は、それぞれ、等しい幅１８６及び１８８を有する（図５）。結果として、図５の領域１３２は、図４の場合と比べて、次の製造ステップ（例えば、化学機械研磨ステップ）の際に破損しにくい。
【００２０】
上述の実施形態においては、ゲート・ポリシリコン領域１３４はドープされていない。一般に、ゲート・ポリシリコン領域１３４は、ｎ型ドーパント若しくはｐ型ドーパント又はその両方を用いて、低濃度ドープすることができる。
【００２１】
本明細書において例示の目的で本発明の特定の実施形態を説明したが、当業者であれば多くの修正及び変更が明らかになるであろう。したがって、特許請求の範囲は、本発明の趣旨及び範囲内のものとして、こうしたすべての修正及び変更を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る、一連の製造ステップの各々が行われた後の半導体構造体の断面図を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る、一連の製造ステップの各々が行われた後の半導体構造体の断面図を示す。
【図３】本発明の実施形態に係る、一連の製造ステップの各々が行われた後の半導体構造体の断面図を示す。
【図４】本発明の実施形態に係る、一連の製造ステップの各々が行われた後の半導体構造体の断面図を示す。
【図５】本発明の実施形態に係る、一連の製造ステップの各々が行われた後の半導体構造体の断面図を示す。
【図６】本発明の実施形態に係る、一連の製造ステップの各々が行われた後の半導体構造体の断面図を示す。
【図７】本発明の実施形態に係る、図５に関して説明された酸化ステップを行うための酸化システムを示す。
【図１】
2008515240.tif 000003
【図２】
2008515240.tif 000004
【図３】
2008515240.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008515240.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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