[发明专利]一种阵列共源极填充结构及其制备方法

权利要求书

1.一种共源极填充结构的制备方法，其特征在于，包括：

S1：在层间绝缘层中对应共源区形成多个凹槽以作为共源极接触孔；

S2：沉积多晶硅以形成覆盖上述接触孔侧壁的第一多晶硅层，接着实施NH₃等离子体处理，并向该第一多晶硅层实施As/B重掺杂；

S3：进一步沉积多晶硅层以形成将上述凹槽完全填充的第二多晶硅层，向该第二多晶硅层实施As/B重掺杂，接着实施快速热晶化处理；

S4：去除晶片背侧和前侧的多晶硅，并进行多晶硅回蚀，从而使得凹槽内的多晶硅被部分地去除以在凹槽上部形成凹部；

S5：利用钨金属将上述凹部完全填充。

2.根据权利要求1所述的共源极填充结构的制备方法，其特征在于上述快速热晶化处理为尖峰和/或闪光退火，其具体工艺包括：先实施尖峰退火然后实施闪光退火、先实施闪光退火然后实施尖峰退火以及仅实施闪光退火。

3.根据权利要求1或2所述的共源极填充结构的制备方法，其特征在于，在步骤S2和步骤S3中，利用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺沉积多晶硅层。

4.根据权利要求3所述的共源极填充结构的制备方法，其特征在于，上述LPCVD工艺的具体参数包括：以Ar和/或N₂稀释的SiH₄和H₂作为前驱气体，采用分批式炉作为加热炉，并且加热炉的反应温度为400～800℃,腔室的压力为0.1～1托。

5.根据权利要求1或2所述的共源极填充结构的制备方法，其特征在于，上述NH₃等离子体处理是在300～600℃的PECVD腔室中实施。

6.根据权利要求1或2所述的共源极填充结构的制备方法，其特征在于，钨金属采用化学气相沉积(CVD)工艺制备，并且在钨金属沉积之后实施钨化学机械研磨(CMP)处理。

7.根据权利要求1或2所述的共源极填充结构的制备方法，其特征在于，在步骤S1中进一步包括在凹槽侧壁上形成一氧化物层以作为氧化物侧墙，并且步骤S2的第一多晶硅层沉积在上述氧化物侧墙上。

8.根据权利要求2所述的共源极填充结构的制备方法，其特征在于，所述尖峰和/或闪光退火在800～1200℃的温度范围内实施，从而使得As/B掺杂剂被有效地激活并将所述多晶硅层部分地晶化。

9.根据权利要求1或2所述的共源极填充结构的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，在多晶硅回蚀之后进一步实施As/B补偿掺杂处理。

10.一种共源极填充结构，形成在共源区上方并位于层间绝缘层中的共源极接触孔内，其包括下部多晶硅部分以及上部钨金属部分；其特征在于下部多晶硅部分经由两次多晶硅沉积而形成，且每次多晶硅沉积之后均对所形成的多晶硅层实施As/B重掺杂处理，并且所述下部多晶硅部分还经过了快速热晶化处理。

11.根据权利要求10所述的共源极填充结构，其特征在于，上述快速热晶化处理为尖峰和/或闪光退火，其具体处理工艺包括：先实施尖峰退火然后实施闪光退火、先实施闪光退火然后实施尖峰退火以及仅实施闪光退火。

12.根据权利要求10或11所述的共源极填充结构，其特征在于，在步骤S2和步骤S3中，利用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺沉积多晶硅层。

13.根据权利要求12所述的共源极填充结构，其特征在于，上述LPCVD的具体工艺参数包括：以Ar和/或N₂稀释的SiH₄和H₂作为前驱气体，采用分批式炉作为加热炉，并且加热炉的反应温度为400～800℃,腔室的压力为0.1～1托。