[發明專利]一種提高柵氧可靠性和抗輻射特性的HTO/SiO2

有效

• 申請號: 201911121337.7
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN110854076B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 陳曉宇;趙桂茹;葛洪磊;孫有民;薛智民
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L27/092
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

1.一種提高柵氧可靠性和抗輻射特性的HTO/SiO₂復合柵CMOS鋁柵工藝，其特征在于，包括如下步驟，

步驟1，在硅襯底表面生長氧化硅，之后通過光刻氧化硅進行N阱注入并刻蝕掉該區域的氧化硅；

在N阱刻蝕的硅襯底表面通過光刻氧化硅進行P阱注入并刻蝕掉該區域的氧化硅，最后在N阱注入和P阱注入的硅襯底上進行推阱，形成場隔離氧化層；

步驟2，先在場隔離氧化層上，通過光刻并刻蝕掉N+源漏區域的場隔離氧化層，進行N+源漏注入和N+源漏推結；再光刻并刻蝕掉P+源漏區域的場隔離氧化層，進行P+源漏注入和P+源漏推結；

步驟3，在源漏推結后的硅襯底上進行柵區孔和有源區大孔的光刻，并刻蝕掉柵區孔和有源區大孔上的氧化硅，柵區孔分為NMOS柵區孔和PMOS柵區孔；

先在NMOS柵區孔刻蝕開的區域，通過光刻和注入進行NMOS閾值注入，再在PMOS柵區孔刻蝕開的區域，通過光刻和注入進行PMOS閾值注入；

步驟4，先采用干法氧化或按照體積比為1:(1～1.8)的H₂:O₂濕法氧化在閾值注入后的硅襯底上生長厚度為的SiO₂柵氧層，反應溫度為800～1000℃，時間為30～120min，并在N₂、NO或N₂O氣氛中于850～1000℃退火30～60min，形成SiO₂氮氧硅層；再在SiO₂氮氧硅層上淀積一層厚度為的HTO柵氧層，并在N₂、NO或N₂O氣氛中進行退火，形成HTO氮氧硅層；

步驟5，先在形成HTO氮氧硅層的硅襯底的有源區大孔中刻蝕有源區歐姆孔，再通過濺射形成AlSiCu金屬層，光刻和刻蝕AlSiCu金屬層形成柵極和金屬連線，最后在所得的硅襯底上進行鈍化層的淀積、光刻和刻蝕，并在N₂氣氛中進行合金，完成提高柵氧可靠性和抗輻射特性的HTO/SiO₂復合柵CMOS鋁柵工藝。

2.根據權利要求1所述的一種提高柵氧可靠性和抗輻射特性的HTO/SiO₂復合柵CMOS鋁柵工藝，其特征在于，步驟4中，HTO柵氧層通過體積比為1:(5～10)的SiH₂Cl₂和N₂O在SiO₂氮氧硅層上淀積得到；

淀積HTO柵氧層時的反應溫度為800～850℃，時間為20～80min。

3.根據權利要求1所述的一種提高柵氧可靠性和抗輻射特性的HTO/SiO₂復合柵CMOS鋁柵工藝，其特征在于，步驟4中，形成HTO氮氧硅層的溫度為850～1000℃，時間為30～60min。

4.一種由權利要求1～3中任意一項所述的提高柵氧可靠性和抗輻射特性的HTO/SiO₂復合柵CMOS鋁柵工藝得到的CMOS器件。