[发明专利]一种用于虚拟栅极的氮化硅制备方法

说明书

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种用于虚拟栅极的氮化硅制备方法。一种用于虚拟栅极的氮化硅制备方法，方法包括：步骤S1：提供一衬底，在衬底上形成虚拟氮化硅栅极；步骤S2：根据虚拟氮化硅栅极，形成PMOS金属栅极；步骤S3：根据虚拟氮化硅栅极，形成NMOS金属栅极。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种用于虚拟栅极的氮化硅制备方法。

背景技术

随着超大规模集成电路(VLSI)和特大规模集成电路(ULSI)的飞速发展，MOS器件的尺寸不断地减小。为增加器件的反应速度、提高驱动电流与存储电容的容量，器件中栅氧化层的厚度不断地降低。然而，随之而来的两个问题成为了阻碍集成电路进一步发展的重要因素：击穿和漏电。当技术节点到45纳米以下，传统的Poly/SiON Gate堆叠结构已经不能满足器件的漏电要求，由于漏电过大导致器件无法正常工作。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于虚拟栅极的氮化硅制备方法，用于高K虚拟栅极，并且通过引入Ar⁺、Xe⁺、C⁺、F⁺、Si⁺、N⁺、N₂⁺、Ge⁺或In⁺IMP来增加氮化硅的膜质的疏松度，为后续的选择性干法刻蚀提供更大的工艺窗口。

本发明采用如下技术方案：

一种用于虚拟栅极的氮化硅制备方法，所述方法包括：

步骤S1：提供一衬底，在所述衬底上形成虚拟氮化硅栅极；

步骤S2：根据所述虚拟氮化硅栅极，形成PMOS金属栅极；

步骤S3：根据所述虚拟氮化硅栅极，形成NMOS金属栅极。

优选的，所述步骤S1具体包括：

步骤S11a：提供一具有隔离结构、P阱区、N阱区的CMOS晶片；

步骤S11b：对所述CMOS晶片进行酸槽清洗后，生长一层SiO₂层；

步骤S11c：于所述SiO₂层上沉积高K介质层，并于所述高K介质层上采用原子层沉积方法沉积氮化物层；

步骤S11d：以光刻胶作为掩膜，保留所述P阱区和所述N阱区上方的氮化物层，并进行侧墙的沉积与刻蚀；

步骤S11e：对所述P阱区与所述N阱区进行离子注入。

优选的，所述原子层沉积的工艺温度为350℃，工艺气体为DCS和NH₃。

优选的，所述步骤S1具体包括：

步骤S12a：提供一具有隔离结构、P阱区、N阱区的CMOS晶片；

步骤S12b：对所述CMOS晶片进行酸槽清洗后，生长一层SiO₂层；

步骤S12c：于所述SiO₂层上沉积高K介质层，并于所述高K介质层上采用原子层沉积方法沉积氮化物层；

步骤S12d：对所述氮化物层进行第一离子注入，之后以光刻胶作为掩膜，保留所述P阱区和所述N阱区上方的氮化物层，并进行侧墙的沉积与刻蚀；

步骤S12e：对所述P阱区与所述N阱区进行第二离子注入。

优选的，所述原子层沉积的工艺温度为450℃，工艺气体为DCS和NH3。