[發明專利]柵極形成方法

有效

• 申請號: 200810043942.2
• 申請日: 2008-11-18
• 公開（公告）號: CN101740362A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 陳華倫;陳雄斌;陳瑜;熊濤;羅嘯
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種MOS晶體管的制備方法，特別涉及一種MOS晶體管制備中柵極形成方法。

背景技術

MOS晶體管是現在半導體制備中的基本元器件，其制備方法中形成一套常見的工藝方法。在柵極接觸制備中，為實現較好的柵極和接觸孔電極之間的金屬接觸，通常會在柵極形成之后進行金屬硅化物形成工藝，通過在柵極上形成低阻的金屬硅化物來改善與金屬之間的接觸電阻。現有的柵極形成和金屬硅化物形成流程為(見圖1)：

1)在作為柵氧的二氧化硅上淀積一層多晶硅，并進行摻雜以達到預定的阻值；

2)用光刻掩膜版和光刻工藝定義出柵極區域，并以光刻形成的光刻膠圖形為掩膜進行刻蝕形成多晶硅柵極；

3)之后進行源漏區的摻雜形成晶體管的源區和漏區；

4)用另一光刻掩膜版和光刻工藝定義金屬硅化物保護氧化膜的區域，柵極區域覆蓋光刻膠；

5)氧化在柵極區域之外形成金屬硅化物保護氧化膜；

6)進行金屬硅化物形成工藝，使柵極上形成金屬硅化物。

上述制備流程的缺點為：在柵極形成和金屬硅化物形成中需要兩塊光刻掩模版，并需要進行兩次光刻工藝；金屬硅化物工藝位于柵極刻蝕完成之后，為兩個完全獨立的工藝模塊，由此導致制備成本較高

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種柵極形成方法，其將柵極形成和金屬硅化物形成集成在一起，降低生成成本。

為解決上述技術問題，本發明的柵極形成方法，在襯底上淀積用作柵氧的二氧化硅之后，包括如下步驟：

1)在所述二氧化硅上淀積一層多晶硅，而后在多晶硅上淀積另一層二氧化硅作為二氧化硅保護層；

2)接著對所述多晶硅進行雜質摻雜以達到預定的多晶硅的阻值；

3)采用光刻工藝定義出柵極位置；

4)利用步驟三中光刻工藝后留下的光刻膠圖形為掩膜，將柵極位置處的去除所述多晶硅上的所述另一層二氧化硅，之后去膠清洗；

5)進行金屬硅化物形成工藝，在露出的多晶硅上形成金屬硅化物；

6)以步驟五中形成的金屬硅化物為掩膜，進行依次刻蝕去除未被金屬硅化物覆蓋的二氧化硅保護層、多晶硅至用作柵氧的二氧化硅上，剩余的多晶硅形成柵極。

本發明的柵極形成方法，將柵極制備和柵極上的金屬硅化物形成集成在一道工序中，僅需要一塊光刻掩膜版并進行一次光刻，故降低了生產成本。同時，由于金屬硅化物只在柵級上形成，因此避免了柵級與漏級之間由于金屬硅化物相連而導致的短路問題。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1為現有的柵極制備和柵極金屬硅化物形成流程示意圖；

圖2為本發明的柵極形成方法流程示意圖；

圖3為實施本發明的方法中在多晶硅上淀積二氧化硅保護層及摻雜后的截面示意圖；

圖4為實施本發明的方法中光刻工藝定義柵極位置后的截面示意圖；

圖5為實施本發明的方法中去除到柵極位置處二氧化硅保護層后的截面示意圖；

圖6為實施本發明的方法中金屬硅化物形成后的截面示意圖；

圖7為實施本發明的方法中柵極形成后的截面示意圖。

具體實施方式

本發明的柵極形成方法，其流程如下(見圖2)：

1、在襯底上生成作為柵氧的二氧化硅之后，在二氧化硅上淀積一層多晶硅，厚度大約1000-2000埃，并蓋上一層100-500埃的氧化層作為二氧化硅保護層(文中成為二氧化硅保護層，)。

2、透過二氧化硅保護層對多晶硅進行雜質摻雜(見圖3)，使多晶硅的阻值達到設定的范圍，摻雜中可用n型雜質離子也可用p型雜質離子，摻雜濃度視具體情況而定，一般摻雜后多晶硅中雜質濃度可為10¹⁵-10²⁰個/cm³之間。

3、利用光刻工藝(包括涂光刻膠，曝光以及顯影等)定義出柵極位置。光刻顯影后柵極位置的光刻膠去除，而保留位于柵極位置之外的光刻膠(見圖4)。

4、利用步驟三中形成的光刻膠圖形作為掩膜層，刻蝕露出的多晶硅上的二氧化硅保護層直到露出多晶硅(見圖5)。在刻蝕過程中，由于二氧化硅保護層很薄，故多晶硅的損傷不超過100埃。刻蝕可采用常規的濕法或干法工藝進行。