多晶硅栅极的形成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103377901A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103377901103377901A(43)申请公布日2013.10.30(21)申请号201210132736.5(22)申请日2012.04.28(71)申请人无锡华润上华科技有限公司地址214028江苏省无锡市国家高新技术产业开发区新洲路8号(72)发明人樊杨肖莉孟增(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人邓云鹏(51)Int.Cl.H01L21/28(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图4页附图4页(54)发明名称多晶硅栅极的形成方法(57)摘要本发明涉及一种多晶硅栅极的形成方法，包括下列步骤：在晶圆上热氧化生长栅氧化层；在所述栅氧化层上淀积非掺杂多晶硅形成栅极层；对所述栅极层进行P型杂质的离子注入。本发明将传统的栅极材料由传统的掺杂多晶硅替换成非掺杂多晶硅搭配离子注入，多晶硅的晶粒尺寸显著减小。而晶粒尺寸减小后，在单个运算放大器中，对开启电压(Vt)的扰动降低，因此对运算放大器失配的影响大幅减小。由于主流的掺杂炉管(furnace)都可以实现非掺杂淀积，并且离子注入工艺没有技术难度，因此本发明通用性高、成本较低，且几乎不会增加整体的作业时间。CN103377901ACN10379ACN103377901A权利要求书1/1页1.一种多晶硅栅极的形成方法，包括下列步骤：在晶圆上热氧化生长栅氧化层；在所述栅氧化层上淀积非掺杂多晶硅形成栅极层；对所述栅极层进行P型杂质的离子注入。2.根据权利要求1所述的多晶硅栅极的形成方法，其特征在于，所述热氧化为干氧氧化工艺。3.根据权利要求1所述的多晶硅栅极的形成方法，其特征在于，所述栅氧化层的厚度为4.根据权利要求1所述的多晶硅栅极的形成方法，其特征在于，所述栅极层的厚度为5.根据权利要求1所述的多晶硅栅极的形成方法，其特征在于，所述离子注入的能量为20千电子伏，剂量为5*1015。6.根据权利要求1所述的多晶硅栅极的形成方法，其特征在于，所述对栅极层进行P型杂质的离子注入的步骤之后，还包括化学气相淀积硅化钨从而在所述栅极层上形成硅化钨层的步骤，和蚀刻所述栅极层和硅化钨层的步骤。7.根据权利要求6所述的多晶硅栅极的形成方法，其特征在于，所述硅化钨层的厚度为8.根据权利要求6所述的多晶硅栅极的形成方法，其特征在于，所述蚀刻所述栅极层和硅化钨层的步骤之后，还包括注入P型离子形成轻掺杂漏结构的步骤。9.根据权利要求8所述的多晶硅栅极的形成方法，其特征在于，所述注入P型离子形成轻掺杂漏结构，还包括淀积并蚀刻形成侧墙的步骤。10.根据权利要求9所述的多晶硅栅极的形成方法，其特征在于，所述侧墙的材质包括正硅酸乙酯，淀积侧墙采用低压化学气相淀积工艺。2CN103377901A说明书1/3页多晶硅栅极的形成方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种多晶硅栅极的形成方法。背景技术[0002]现有0.35微米以上线宽工艺的MOS器件，往往存在运算放大器(OperationalAmplifier，简称OP)之间电压差较大、引发失配(mis-match)的问题，继而影响产品特性，例如造成显示屏色差等问题。[0003]传统的一种解决方案是从器件和电路设计两方面考虑，器件方面主要监控开启电压(Vt)失配，涉及到栅氧和有效沟长的工艺控制方法。电路设计上的考虑主要在仿真阶段参照生产公司提供的器件模型参数，作期间版图的调整。[0004]然而，由于各个设计公司可能采用不同的设计工具，上述传统方案存在耗费时间多、花费大、通用性不高的问题，并且还不一定能大幅提高产品抗失配的能力。发明内容[0005]基于此，有必要针对传统的失配解决方案通用性低、成本较高的问题，提供一种通用性高、成本较低的解决失配问题的多晶硅栅极的形成方法。[0006]一种多晶硅栅极的形成方法，包括下列步骤：在晶圆上热氧化生长栅氧化层；在所述栅氧化层上淀积非掺杂多晶硅形成栅极层；对所述栅极层进行P型杂质的离子注入。[0007]在其中一个实施例中，所述热氧化为干氧氧化工艺。[0008]在其中一个实施例中，所述栅氧化层的厚度为[0009]在其中一个实施例中，所述栅极层的厚度为[0010]在其中一个实施例中，所述离子注入的能量为20千电子伏，剂量为5*1015。[0011]在其中一个实施例中，所述对栅极层进行P型杂质的离子注入的步骤之后，还包括化学气相淀积硅化钨从而在所述栅极层上形成硅化钨层的步骤，和蚀刻所述栅极层和硅化钨层的步骤。[0012]在其中一个实施例中，所述硅化钨层的厚度为[0013]在其中一个实施例中，所述蚀刻所述栅极层和硅化钨层的步骤之后，还包