[发明专利]一种改善后栅极PMOS负偏压温度不稳定性的方法

权利要求书

1.一种改善后栅极PMOS负偏压温度不稳定性的方法，其特征在于，在高介电常数栅电介质金属栅电极叠层的后栅极制程中，包括：

形成一高介电常数栅电介质层并于该高介电常数栅电介质层上沉积一层附加样本栅极材料，之后刻蚀附加样本栅极材料，以形成MOS器件的栅电介质层及覆盖在栅电介质上的附加样本栅；

在附加样本栅形成之后且在源漏离子注入进行热处理之前，通过离子注入注入单质氟离子或含氟化合物到PMOS器件区域；

进行源漏离子注入并实施热处理，使氟离子或含氟化合物进入高介电常数栅电介质层，以在HfO₂/SiO₂和SiO₂/Si界面处形成较稳定的氟化物化学键；

以绝缘层覆盖PMOS器件及其附加样本栅，并对绝缘层进行表面研磨处理直至绝缘层中外露出附加样本栅；

刻蚀掉附加样本栅并在原附加样本栅处形成沟槽，然后在沟槽中沉积第一金属层，同时通过对其表面进行研磨处理来研磨掉多余的金属；

在第一金属层上沉积填充第二金属层，同时通过对其表面进行研磨处理来研磨掉多余的金属。

2.根据权利要求1所述的改善后栅极PMOS负偏压温度不稳定性的方法，其特征在于，氟离子或含氟化合物的注入能量范围是1KeV至20KeV。

3.根据权利要求1所述的改善后栅极PMOS负偏压温度不稳定性的方法，其特征在于，氟离子或含氟化合物的注入剂量范围为1E14/cm²至3E15/cm²。

4.根据权利要求1所述的改善后栅极PMOS负偏压温度不稳定性的方法，其特征在于，所述在HfO₂/SiO₂和SiO₂/Si界面处形成较稳定的氟化物化学键为Hf-F化学键。

5.根据权利要求1所述的改善后栅极PMOS负偏压温度不稳定性的方法，其特征在于，所述在HfO₂/SiO₂和SiO₂/Si界面处形成较稳定的氟化物化学键为Si-F化学键。

6.根据权利要求1所述的改善后栅极PMOS负偏压温度不稳定性的方法，其特征在于，所述对绝缘层进行表面研磨处理直至绝缘层中外露出附加样本栅中是采用化学机械碾磨法进行研磨。

7.根据权利要求1所述的改善后栅极PMOS负偏压温度不稳定性的方法，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层采用不同金属。