[发明专利]一种改善后栅极PMOS负偏压温度不稳定性的方法

摘要

本发明公开了一种改善后栅极高介电常数栅电介质PMOS晶体管负偏压温度不稳定性的方法，是在高介电常数栅电介质金属栅电极叠层的后栅极制程中：形成一高介电常数栅电介质层并于该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及高介电常数栅电介质层；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；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；刻蚀掉附加样本栅并在原处形成沟槽，在沟槽中沉积第一金属层；在第一金属层上沉积填充第二金属层。本发明有效改善了PMOS的负偏压温度不稳定性效应。

主权项

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。