[发明专利]一种栅极结构的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种栅极结构的制备方法。

背景技术

MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称MOSFET)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为“N型”和“P型”的两种类型，通常又称为NMOSFET与PMOSFET。

现有技术中刻蚀形成NMOSFET和PMOSFET的两个栅极的多晶硅是同时刻蚀形成的，但是由于NMOSFET和PMOSFET的多晶硅的掺杂类型不同，导致了刻蚀速率的不同，这会造成刻蚀速率快的掺杂类型的多晶硅顶部产生“窄颈”现象，即向内的过刻蚀凹陷，从而对MOSFET器件的性能产生影响。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种栅极结构的制备方法，其中，包括：

步骤S1，提供一基板，并于所述基板上形成一复合结构，所述复合结构包括水平排列的第一掺杂类型的一第一多晶硅层和第二掺杂类型的一第二多晶硅层，位于所述第一多晶硅层上未完全覆盖的第一栅极保护层，以及位于所述第二多晶硅层上未完全覆盖的第二栅极保护层；

步骤S2，刻蚀所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层的暴露出的上表面一预设厚度；

步骤S3，于所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层刻蚀后暴露出的上表面及侧壁上覆盖一防护层；

步骤S4，刻蚀覆盖有所述防护层的所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层的上表面以将所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层的连接隔断，形成相互独立的一第一栅极和一第二栅极。

上述的制备方法，其中，所述步骤S4包括：

步骤S41，采用对所述防护层为高刻蚀比的刻蚀工艺一次刻蚀覆盖有所述防护层的所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层的上表面，直至刻蚀空间纵向延伸至邻近所述基板的上表面；

步骤S42，二次刻蚀去除残余的所述防护层以及邻近所述基板的第一多晶硅层和所述第二多晶硅层，形成相互独立的所述第一栅极和所述第二栅极。

上述的制备方法，其中，所述预设厚度为80～120A。

上述的制备方法，其中，所述基底的顶层包括一栅氧化层。

上述的制备方法，其中，所述防护层为氧化物。

上述的制备方法，其中，所述第一掺杂类型为N型，所述第二掺杂类型为P型。

上述的制备方法，其中，所述步骤S1中，所述第一栅极保护层和所述第二栅极保护层的形成方法为：

刻蚀覆盖于所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层上的一栅极保护预制备层，形成位于所述第一多晶硅层上未完全覆盖的所述第一栅极保护层，以及位于所述第二多晶硅层上未完全覆盖的所述第二栅极保护层。

上述的制备方法，其中，所述栅极保护预制备层的形成方法为：

于所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层的上方依次制备一氧化硅层和一氮化硅层，所述氧化硅层和所述氮化硅层形成所述栅极保护预制备层。

上述的制备方法，其中，采用氧气等离子工艺处理得到所述防护层。

有益效果：本发明提出的一种栅极结构的制备方法能够对栅极结构的多晶硅暴露的表面进行保护，从而避免多晶硅掺杂类型不同在多晶硅表面产生过刻蚀的缺陷，以提高MOS器件的性能。

附图说明

图1为本发明一实施例中栅极结构的制备方法的步骤流程图；

图2～5为本发明一实施例中栅极结构的制备方法各步骤形成的结构示意图；

图6为本发明一实施例中步骤S4中的一次刻蚀后形成的结构示意图；

图7为本发明一实施例中制备形成栅极结构的预制备结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图1所示，在一个较佳的实施例中，提出了一种栅极结构的制备方法，各步骤所形成的结构可以如图2～5所示，其中，可以包括：

步骤S1，提供一基板10，并于基板10上形成一复合结构，复合结构可以包括水平排列的第一掺杂类型的一第一多晶硅层21和第二掺杂类型的一第二多晶硅层22，位于第一多晶硅层21上未完全覆盖的第一栅极保护层PT1，以及位于第二多晶硅层22上未完全覆盖的第二栅极保护层PT2；

步骤S2，刻蚀第一多晶硅层21和第二多晶硅层22的暴露出的上表面一预设厚度；