[发明专利]改善栅氧有源区缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种改善栅氧有源区缺陷的方法。

背景技术

在半导体加工制造过程中，栅工艺是通过光刻以及刻蚀形成器件所需要的栅极，它是流程中最重要的工艺步骤。多晶硅栅结构的制作一般包括以下步骤：1）在衬底10上生长栅氧化层20；2）在栅氧化层20上淀积多晶硅层30；3）在多晶硅层30上淀积多晶硅栅掩模层40；4）在多晶硅栅掩模层40上形成抗反射层50；5）在抗反射层50上形成光刻胶60，并利用光刻胶60刻蚀多晶硅层30以形成多晶硅栅。图1为多晶硅刻蚀前的叠层结构。

为了抑制多晶硅耗尽效应，减小栅氧化层电性，多晶硅淀积之后，马上进行N型多晶硅栅预掺杂（NPO），N型多晶硅栅预掺杂的离子注入一般采用磷注入（Varian设备，能量为3E15,剂量8Kev）。在N型多晶硅栅预掺杂工艺后，淀积氧化物薄膜作为多晶硅栅掩模层（PECVD淀积，工艺压强为4-5Torr）。但在生产中发现抗反射层打开后，一旦晶圆（wafer）经过真空环境（如SEM review），有源区就会产生缺陷，影响产品的良率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够在多晶硅栅结构的制作过程中防止有源区产生缺陷的方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明的第一方面，提供了一种改善栅氧有源区缺陷的方法包括：

在衬底上生长栅氧化层；

在栅氧化层上淀积多晶硅层；

进行N型多晶硅栅预掺杂；

在多晶硅层上形成包括PEOX层和O₃TEOS层的叠层的多晶硅栅掩模层；

在多晶硅栅掩模层上形成抗反射层；

在抗反射层上形成光刻胶，并利用光刻胶刻蚀多晶硅层以形成多晶硅栅。

优选地，第五步骤包括：在第一工艺气压条件下在多晶硅层上沉积第一厚度的PEOX层，以及在第二工艺气压条件下在PEOX层上沉积第二厚度的O₃TEOS层。

优选地，第一工艺气压条件为4～5Torr。

优选地，第二工艺气压条件为30Torr～60Torr，进一步优选为40Torr～50Torr。最优选地，第二工艺气压条件为45Torr。

优选地，在第五步骤中，PEOX层的第一厚度和O₃TEOS层的第二厚度均介于至之间，同时PEOX层的第一厚度和O₃TEOS层的第二厚度之和介于至之间。

优选地，PEOX层的第一厚度和O₃TEOS层的第二厚度之和为

优选地，PEOX层的第一厚度为并且O₃TEOS层的第二厚度为

优选地，在N型多晶硅栅预掺杂之后进行N型多晶硅栅预掺杂退火。

由此，本发明提供了一种能够在多晶硅栅结构的制作过程中防止有源区产生缺陷的改善栅氧有源区缺陷的方法。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据现有技术的多晶硅刻蚀的叠层结构。

图2示意性地示出了根据本发明实施例的改善栅氧有源区缺陷的方法的流程图。

图3示意性地示出了根据本发明实施例的改善栅氧有源区缺陷的方法的示意图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

本申请的发明人发现，多晶硅栅结构的制作过程中有源区缺陷产生的原因是N型多晶硅栅预掺杂后经真空环境析出气体聚集到多晶硅栅掩模层薄膜表面，抗反射层打开工艺中损伤多晶硅，形成缺陷并转移到有源区上。一种解决方法是在N型多晶硅栅预掺杂工艺后进行退火，防止气体析出。

<缺陷分析实验分析>

更具体地说，为了确认缺陷产生的原因，设计了3组实验：

（1）实验组1：