[發(fā)明專利]一種MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910197839.8
• 申請(qǐng)日: 2009-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102054839A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡金節(jié);李月影;趙英翰;陳正培;吳孝嘉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司;無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/088
• 分類號(hào): H01L27/088;H01L23/522;H01L21/8234;H01L21/336;H01L21/265;H01L21/768
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

1.一種MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其包括：位于半導(dǎo)體襯底內(nèi)的有源區(qū)，位于半導(dǎo)體襯底表面的多晶硅柵極，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底表面和所述多晶硅柵極的層間電介質(zhì)層，以及位于層間電介質(zhì)表面的第一金屬層，其中，所述層間電介質(zhì)層上開(kāi)有金屬通孔并填充金屬插塞，其特征在于，所述層間電介質(zhì)層及所述第一金屬層表面覆蓋一層富硅二氧化硅，并在所述富硅二氧化硅層表面淀積金屬電介質(zhì)層，所述金屬電介質(zhì)層上開(kāi)有金屬通孔并填充金屬插塞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為<100>晶向的P型硅材料襯底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有源區(qū)為輕摻雜漏結(jié)構(gòu)，采用大角度中等劑量的離子注入形成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述富硅二氧化硅層的厚度為

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述層間電介質(zhì)層由硼磷正硅酸乙酯層和正硅酸乙酯層組成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬電介質(zhì)層由不含雜質(zhì)的硅玻璃層和正硅酸乙酯層組成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多晶硅柵極側(cè)壁具有一層側(cè)墻。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述側(cè)間隙壁為正硅酸乙酯。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬通孔中填充的金屬插塞為Ti、TiN和鎢塞的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一金屬層和所述第二金屬層由AlSiCu和TiN復(fù)合結(jié)構(gòu)通過(guò)濺射形成。

11.一種權(quán)利要求1所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述方法采用大角度中等劑量的輕摻雜離子注入形成MOS器件有源區(qū)的輕摻雜漏結(jié)構(gòu)，并在第一金屬層互連引線刻蝕完成后沉積一層富硅二氧化硅來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱載流子注入可靠性的控制。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)采用常規(guī)工藝在半導(dǎo)體襯底上依次形成阱區(qū)，有源區(qū)，場(chǎng)氧化，預(yù)柵氧、柵氧，以及柵極多晶硅；

(2)光刻構(gòu)圖形成MOS器件的輕摻雜漏結(jié)構(gòu)的輕摻雜區(qū)域，并進(jìn)行離子注入；

(3)沉積正硅酸乙酯并光刻刻蝕在柵極多晶硅側(cè)壁形成側(cè)墻后，光刻構(gòu)圖形成有源區(qū)的重?fù)诫s區(qū)域，并進(jìn)行離子注入；

(4)在半導(dǎo)體襯底表面沉積層間電介質(zhì)層，平坦化后光刻構(gòu)圖并在所述層間電介質(zhì)層上刻蝕形成金屬通孔，在所述層間電介質(zhì)層表面濺射形成第一金屬層；

(5)光刻刻蝕形成第一金屬層互連引線，并在其上依次沉積富硅二氧化硅，不含雜質(zhì)的硅玻璃和正硅酸乙酯，平坦化后即得到金屬間電介質(zhì)層，并在其表面光刻刻蝕形成金屬通孔；

(6)濺射形成第二金屬層，所述第二金屬層的互連引線經(jīng)光刻刻蝕完成后，在其上淀積鈍化層，并光刻刻蝕形成焊墊孔。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為<100>晶向的P型硅襯底。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述犧牲氧化層、預(yù)柵氧、柵氧工藝均在干氧氛圍中實(shí)現(xiàn)。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述多晶硅柵極沉積在所述柵氧上，并進(jìn)行磷摻雜。

16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述輕摻雜漏區(qū)域的摻雜均采用大角度中劑量離子注入。

17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述正硅酸乙酯的沉積采用化學(xué)氣相淀積方法。

18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方法，其特征在于，所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)的形成采用各向異性干法刻蝕實(shí)現(xiàn)。