[发明专利]一种利用多层辅助结构制备纳米级PMOS控制电路的方法

摘要

本发明提供了一种利用多层辅助结构制备纳米级PMOS控制电路的方法，首先制造出N阱，并在N阱上生长Poly-Si/SiO₂/Poly-Si多层结构；将最上层的Poly-Si刻蚀成窗口，再淀积一层SiN；刻蚀掉表面的SiN层，保留窗口侧面的SiN；利用不同的刻蚀比刻蚀SiN表面的Poly-Si；利用不同的刻蚀比刻蚀掉表面上除SiN侧壁区域以外的SiO₂和Poly-Si，形成栅极s，腐蚀SiN侧壁；离子注入自对准形成PMOSFET的源、漏区，形成PMOSFET器件；光刻器件的互连线形成PMOS集成电路。本发明能够在微米级硅集成电路加工工艺平台上，不改变现有SPIN二极管制造设备和增加成本的条件下制备出65～90nm的PMOS控制电路。

主权项

一种利用多层辅助结构制备纳米级PMOS控制电路的方法，其特征在于：第一步，在Si衬底上热氧化一层SiO₂缓冲层，在SiO₂缓冲层上淀积一层SiN，用于阱区注入的掩蔽；第二步，在SiN层上光刻N阱，对N阱进行注入和推进，在Si衬底形成N阱；第三步，刻蚀Si衬底上部的SiN层和SiO₂层，然后在整个衬底表面依次生长SiO₂缓冲层和SiN层，在SiN层上光刻、氧化形成隔离区，刻蚀去掉N阱表面的SiN和SiO₂层；第四步，在N阱上热氧化生长6～10nm厚的SiO₂栅介质层，在该SiO₂栅介质层上淀积一层130～160nm厚的p型掺杂的Poly‑Si，掺杂浓度>10²⁰cm^‑3，作为栅极；第五步，在Poly‑Si上淀积生长一层厚度为30～80nm的SiO₂，作为栅极的保护层；第六步，在SiO₂层上淀积一层110～130nm厚的Poly‑Si，作为制造过程中的辅助层，辅助生成侧壁；第七步，在Poly‑Si的区域中刻蚀出符合电路要求的窗口；第八步，在整个Si衬底上淀积一层90～130nm厚的SiN介质层，覆盖整个表面；第九步，刻蚀衬底表面上的SiN，保留Poly‑Si侧壁的SiN；再依次利用Poly‑Si与SiN不同的刻蚀比刻蚀SiN表面的Poly‑Si；利用SiO₂与SiN和Poly‑Si与SiN不同的刻蚀比刻蚀掉表面上除SiN侧壁区域以外的SiO₂和Poly‑Si，形成栅极s，腐蚀SiN侧壁，并在阱区上淀积一层6～10nm厚的SiO₂，形成栅极侧壁的保护层；第十步，在N阱区进行p型离子注入，自对准生成PMOSFET的源区和漏区；第十一步，在PMOSFET的栅、源和漏区上光刻引线，构成PMOS控制电路。