專利名稱：溝槽mos器件中柵極的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溝槽MOS器件的制備方法，具體涉及一種溝槽MOS器件中柵極的 制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有溝槽M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，以下簡稱M0S)的柵極材料一 般是N型注入的多晶硅或者是P型注入的多晶硅。P型多晶硅的注入雜質(zhì)為硼，由于其輕質(zhì) 的特性，當(dāng)注入劑量或是能量較大時(shí)，容易發(fā)生硼穿通的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象一旦發(fā)生會(huì)導(dǎo)致器 件特性劣化以及可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種溝槽MOS器件中柵極的制備方法，它可以 提高所制備的溝槽MOS器件的穩(wěn)定性和可靠性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明溝槽MOS器件中柵極的制備方法，其特征在于，在柵 氧生長之后，包括如下步驟1)先在溝槽內(nèi)壁淀積適合厚度的多晶硅；2)進(jìn)行氮離子注入，使氮均勻分布在所述步驟一中的多晶硅內(nèi)；3)再次淀積多晶硅以填充所述溝槽；4)用硼離子注入進(jìn)行多晶硅摻雜形成P型柵極多晶硅；5)對(duì)所述多晶硅進(jìn)行刻蝕，完成柵極的制備。本發(fā)明的溝槽MOS器件中柵極的制備方法，通過在多晶硅淀積過程中引入氮離 子，利用氮離子能抑制P型多晶硅中的硼穿通來提高器件的穩(wěn)定性和可靠性。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1為采用本發(fā)明的方法所制備的溝槽MOS器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的方法中淀積多晶硅1后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的方法中氮離子注入的示意圖；圖4為本發(fā)明的方法中淀積多晶硅2后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的方法中多晶硅2淀積后的硼注入示意圖；圖6為本發(fā)明的方法柵極形成后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的溝槽MOS器件中柵極的制備方法，其在柵氧生長之后，包括如下步驟1)先在溝槽內(nèi)壁淀積部分多晶硅，稱為多晶硅1(見圖2)。該層多晶硅1的厚度 的設(shè)置原則為不能將溝槽開口閉合；在一個(gè)具體的實(shí)例中，多晶硅1的厚度范圍可為10 1000納米。2)進(jìn)行氮離子注入工藝，使氮均勻分布在所述步驟一中的多晶硅內(nèi)(見圖幻。具 體實(shí)施中氮注入可設(shè)定一定角度，可為0 89度，使氮在溝槽內(nèi)均勻分布；注入離子劑量 IO12 IO16原子/cm2，注入能量1 200KeV。3)接著淀積多晶硅以填充所述溝槽，稱為多晶硅2 (見圖4)；4)用硼離子注入進(jìn)行多晶硅摻雜形成P型柵極多晶硅(見圖幻。硼注入后還可以 采用退火工藝活化硼離子。退火溫度可為400 1200攝氏度，退火處理時(shí)間可為10秒 10小時(shí)。5)多晶硅刻蝕完成柵極的制備(見圖6)。多晶硅的刻蝕工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同，將 硅平面之上的氧化硅和多晶硅去除，形成完整的多晶硅柵極。后續(xù)工藝過程為溝槽MOSFET正常工藝流程，最終形成如圖1所示的溝槽MOS器 件。
權(quán)利要求
1.一種溝槽MOS器件中柵極的制備方法，其特征在于，在柵氧生長之后，包括如下步驟1)先在溝槽內(nèi)壁淀積部分多晶硅；2)進(jìn)行氮離子注入工藝，使氮均勻分布在所述步驟一中的多晶硅內(nèi)；3)接著淀積多晶硅以填充所述溝槽；4)用硼離子注入進(jìn)行多晶硅摻雜形成P型柵極多晶硅；5)對(duì)所述多晶硅進(jìn)行刻蝕，完成柵極的制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟一中多晶硅的厚度為10 1000納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟二的氮離子注入中，注入離 子劑量為IO12 IO"5原子/cm2，注入能量為1 200KeV，氮離子與襯底垂直軸的角度設(shè)定 為0 89度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的制備方法，其特征在于所述硼離子注入后還包括進(jìn)行 熱退火處理來活化硼離子，退火溫度為400 1200攝氏度，退火時(shí)間為10秒 10小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溝槽MOS器件中柵極的制備方法，其為在柵氧生長之后，包括如下步驟1)先在溝槽內(nèi)壁淀積部分多晶硅；2)進(jìn)行氮離子注入工藝，使氮均勻分布在步驟一中的多晶硅內(nèi)；3)接著淀積多晶硅以填充溝槽；4)用硼離子注入進(jìn)行多晶硅摻雜形成P型柵極多晶硅；5)對(duì)多晶硅進(jìn)行刻蝕，完成柵極的制備。本發(fā)明的制備方法，通過在多晶硅淀積過程中引入氮離子，利用氮離子抑制P型多晶硅中硼的穿通來提高器件的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)H01L21/28GK102103993SQ200910201968
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者金勤海, 陸涵蔚 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司