專利名稱：減少柵氧化膜針孔問題的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種減少柵氧化膜針孔問題的方法。
背景技術(shù)：
圖1是目前采用的標(biāo)準(zhǔn)柵結(jié)構(gòu)，柵氧化膜上面的多晶硅電極在成長(zhǎng)過程中為一次 成膜；在對(duì)多晶硅電極進(jìn)行摻雜激活后，其再結(jié)晶形成的晶粒較大，如圖2所示。在后續(xù) 的濕法工藝中，藥液比較容易沿著晶胞的間隙滲入，最終在柵氧化膜上形成針孔，如圖3所 示。尤其是多晶硅電極的厚度較厚，后續(xù)的濕法刻蝕時(shí)間較長(zhǎng)的柵氧化膜更容易出現(xiàn)針孔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種減少柵氧化膜針孔問題的方法，通過控制多 晶硅電極的晶粒大小，能夠有效抵抗柵極氧化膜針孔的形成。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的減少柵氧化膜針孔問題的方法是采用如下技術(shù)方 案實(shí)現(xiàn)的在多晶硅柵極的淀積中采用分層淀積，在各層多晶硅柵極之間通入氧氣，使多晶 硅柵極的表面形成氧化膜。采用本發(fā)明的方法，在多晶硅柵極的淀積中通過分層淀積的方式，在多晶硅柵極 層與層之間通入低濃度的氧氣來隔離各層多晶硅電極。由于在多晶硅柵極的表面形成氧化 膜可以減少多晶硅柵極淀積的晶粒，從而避免或減少柵氧化膜針孔的發(fā)生。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是目前采用的標(biāo)準(zhǔn)柵結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是多晶硅柵極經(jīng)過摻雜，激活再結(jié)晶之后晶粒變大的示意圖；圖3是柵氧化膜出現(xiàn)針孔的示意圖；圖4是一次成膜的多晶硅柵極和采用本發(fā)明的方法形成的多晶硅柵極，在摻雜激 活再結(jié)晶后的表面晶粒狀況在原子力顯微鏡下的比較圖；圖5是一次成膜的多晶硅柵極，柵氧化膜上出現(xiàn)的針孔示意圖；圖6是采用本發(fā)明的方法柵氧化膜保留完整沒有出現(xiàn)針孔的示意圖；圖7是本發(fā)明的方法控制流程圖。
具體實(shí)施例方式參見圖7所示，由于多晶硅柵極成長(zhǎng)過程中晶粒會(huì)隨著多晶硅厚度的增加而增 大，本發(fā)明采用在淀積了一層多晶硅后隨后通入500-3000SCCm，< 5%濃度的02/Ar，使多晶 硅的表面成長(zhǎng)一層約5-10埃的氧化膜，以抑制多晶硅晶粒繼續(xù)增大。然后重復(fù)上述過程， 即每淀積一層多晶硅后就隨即通入少量低濃度氧氣，這樣能使最終的多晶硅晶粒變小，以避免后續(xù)的濕法工藝中出現(xiàn)針孔。圖如是采用本發(fā)明的方法形成的多晶硅柵極，在摻雜激活再結(jié)晶后多晶硅表面 晶粒狀況在原子力顯微鏡下的照片。圖4b是一次成膜的多晶硅柵極，在摻雜激活再結(jié)晶后 多晶硅表面晶粒狀況在原子力顯微鏡下的照片。比較圖如與圖4b能明顯的看到，采用本 發(fā)明的方法形成的多晶硅柵極最后的晶粒比一次淀積形成的多晶硅柵極的晶粒要小的多。經(jīng)過濕法刻蝕并將表面的多晶硅去除，保留下面的柵氧化膜，通過表面缺陷檢查 儀的定位在掃描電子顯微鏡下得到的照片如圖5、6所示。其中圖5是一次淀積的多晶硅柵 極照片，可以看到多晶硅柵極下面的柵氧化膜上有針孔出現(xiàn)；圖6是采用本發(fā)明的方法形 成的多晶硅柵極照片，多晶硅柵極下面的柵氧化膜保留完整，沒有針孔出現(xiàn)。比較圖5、6說 明本發(fā)明的方法在抵抗針孔形成上有非常明顯的效果。下面是一個(gè)具體的實(shí)施例，更能說明本發(fā)明的效果。圖1所示的標(biāo)準(zhǔn)柵結(jié)構(gòu)中，多 晶硅柵極淀積的條件是采用620°C的低壓氣相淀積的方法形成的。單層多晶硅柵極的淀積 厚度為2000埃。改進(jìn)方案的多晶硅柵極淀積是先淀積700埃；再通入5分鐘1 %濃度的O2/ Ar，再淀積700埃多晶硅，再通入5分鐘1 %濃度的02/Ar，再淀積600埃的多晶硅.然后采 用900°C，70分鐘的三氯氧磷在常壓下進(jìn)行磷擴(kuò)。之后用1 30的氫氟酸和氟化氨進(jìn)行濕 法刻蝕20分鐘。在原子力顯微鏡下進(jìn)行多晶硅晶粒大小的確認(rèn)，參見圖4所示，發(fā)現(xiàn)改進(jìn) 方案的多晶硅晶粒比單次淀積形成的晶粒要小的多。然后將表面的多晶硅去除后用表面缺 陷檢查儀對(duì)硅片表面的缺陷進(jìn)行定位，并用掃描電子顯微鏡進(jìn)行缺陷確認(rèn)。采用了本發(fā)明 的改進(jìn)工藝方案的硅片表面沒有出現(xiàn)針孔，而采用原來方案的硅片表面有很多的針孔。以上通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的 限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種減少柵氧化膜針孔問題的方法，其特征在于在多晶硅柵極的淀積中采用分層 淀積，在各層多晶硅柵極之間通入氧氣，使多晶硅柵極的表面形成氧化膜。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述氧氣的流量為500-3000Sccm，濃度 < 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減少柵氧化膜針孔問題的方法，在多晶硅柵極的淀積中采用分層淀積，在各層多晶硅柵極之間通入氧氣，使多晶硅柵極的表面形成氧化膜。本發(fā)明通過控制多晶硅電極的晶粒大小，能夠有效抵抗柵極氧化膜針孔的形成。
文檔編號(hào)H01L21/285GK102087973SQ20091020190
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者董穎 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司