[发明专利]MOS器件的栅氧化层结构及工艺方法

权利要求书

1.一种MOS器件的栅氧化层结构，所述MOS器件位于衬底中，由STI或者场氧隔离，衬底中包含有LDD区，所述源区及漏区位于LDD中，LDD区之间为MOS器件的沟道；沟道上的衬底表面为栅氧化层及多晶硅栅极，多晶硅栅极之上覆盖氮化硅硬掩膜，多晶硅栅极两侧为栅极侧墙；所述源区及漏区通过接触孔引出；其特征在于：所述栅氧化层在沟道方向上是两端厚、中间薄的形态，即靠近栅极侧墙的栅氧化层厚度大于沟道中间区域的栅氧化层的厚度。

2.如权利要求1所述的MOS器件的栅氧化层结构，其特征在于：所述栅氧化层两端的厚度增加，以提高MOS器件的耐压能力。

3.如权利要求1所述的MOS器件的栅氧化层结构，其特征在于：沟道中间区域的栅氧化层的厚度低于两端的厚度，以维持MOS器件的阈值电压保持不变。

4.制造如权利要求1所述的MOS器件的栅氧化层结构的工艺方法，其特征在于：包含：

第1步，在单晶硅衬底上形成场氧，或者STI，然后进行阱注入；在单晶硅衬底上形成一层氧化层作为栅氧化层，再在氧化层上淀积多晶硅层及氮化硅层；

第2步，光刻及刻蚀形成多晶硅栅极，多晶硅栅极以外的氮化硅层、多晶硅层以及氧化层被去除；

第3步，采用湿法刻蚀对多晶硅栅极下的栅氧化层进行刻蚀；

第4步，在多晶硅栅极的侧壁上形成氧化硅膜；

第5步，进行LDD注入；

第6步，形成氮化硅薄膜，刻蚀形成多晶硅栅极的侧墙。

第7步，离子注入形成源区及漏区；

第8步，衬底表面淀积绝缘介质层，刻蚀形成接触孔。

5.如权利要求4所述的MOS器件的栅氧化层结构的工艺方法，其特征在于：所述第1步中，栅氧化层采用炉管工艺形成，采用化学气相淀积工艺形成多晶硅层，采用低压化学气相沉积法形成氮化硅层。

6.如权利要求4所述的MOS器件的栅氧化层结构的工艺方法，其特征在于：所述第3步中，采用稀释后的低浓度氢氟酸溶液对多晶硅栅极之下的栅氧化层进行横向腐蚀，形成的侵蚀空间。

7.如权利要求4或6所述的MOS器件的栅氧化层结构的工艺方法，其特征在于：所述第4步中，采用热氧化法使多晶硅栅极的侧壁上氧化形成氧化硅薄膜，同时，所述的侵蚀空间氧化后形成氧化硅填充满侵蚀空间，并且与沟道中间区域的栅氧化层连成一体。

8.如权利要求4所述的MOS器件的栅氧化层结构的工艺方法，其特征在于：所述第6步中，采用化学气相淀积工艺形成氮化硅薄膜，采用各向同性干法刻蚀形成多晶硅栅极的侧墙。