【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路，特别是涉及一种nmos晶体管制备方法及nmos晶体管。
技术介绍
1、随着半导体技术的发展，为了隔离集成电路中不同电路之间的相互干扰，同时降低制造成本以及提高集成电路的集成度，浅沟槽隔离技术得以广泛应用。
2、然而，随着沟槽宽度的减小，在集成电路制造过程中，出现了一些负面影响，例如反窄沟道效应。反窄沟道效应是指在隔离区域出现电子浓度增加的现象，由于浅沟槽隔离技术中沉积的浅沟槽隔离材料存在应力，导致有源区中的掺杂离子析出至浅沟槽中，进而造成n型金属氧化物半导体（n-metal-oxide-semiconductor，nmos）的电压阈值降低，无法满足电性规格。因此，如何改善nmos器件的反窄沟道效应是当前急需解决的问题之一。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对现有技术中的沟槽隔离结构引起nmos电压阈值低的问题提供一种nmos晶体管制备方法及nmos晶体管。
2、为了实现上述目的，一方面，本申请提供了一种nmos晶体管制备方法，包括：提供衬底，衬底内包括阵列排布的多个有源区及用于限定多个有源区的沟槽，沟槽的内侧壁上形成有衬垫氧化层；于沟槽内形成顶面低于衬垫氧化层的顶面的填充层；至少经由沟槽的内侧壁向有源区内形成第一预非晶化阻挡层后，对有源区执行p型离子注入工艺，再于有源区内形成第二预非晶化阻挡层，注入的p型离子位于第一预非晶化阻挡层与第二预非晶化阻挡层之间；去除填充层后，于沟槽内形成覆盖衬垫氧化层的缓冲隔离层；于沟槽内形成顶面不低于衬垫氧
3、在其中一个实施例中，至少经由沟槽的内侧壁向有源区内形成第一预非晶化阻挡层后，对有源区执行p型离子注入工艺，再于有源区内形成第二预非晶化阻挡层，包括：经由沟槽的未被覆盖的侧壁向有源区内注入离子，形成第一预非晶化阻挡层；以第一预非晶化阻挡层为阻挡层，对有源区执行p型离子注入工艺；再次经由沟槽的未被覆盖的侧壁向有源区内注入离子，形成第二预非晶化阻挡层。
4、在其中一个实施例中，nmos晶体管制备方法包括：形成第一预非晶化阻挡层的离子注入能量，大于形成第二预非晶化阻挡层的离子注入能量；以及形成第一预非晶化阻挡层的离子注入浓度，等于形成第二预非晶化阻挡层的离子注入浓度。
5、在其中一个实施例中，形成第一预非晶化阻挡层与形成第二预非晶化阻挡层的注入离子类型相同，均为四价离子。
6、在其中一个实施例中，缓冲隔离层的厚度为80埃-160埃。
7、在其中一个实施例中，nmos晶体管制备方法包括：在炉管内对衬底的沟槽内侧壁进行热氧化处理，使得沟槽的拐角圆角化，形成具有圆滑弧面的衬垫氧化层。
8、在其中一个实施例中，nmos晶体管制备方法包括：衬底的顶面形成有硬掩膜层及位于硬掩膜层及衬底之间的界面氧化层；刻蚀硬掩膜层、界面氧化层、衬底后，得到沟槽。
9、在其中一个实施例中，于沟槽内形成顶面不低于衬垫氧化层的顶面的隔离结构，包括：至少于沟槽内形成顶面高于衬垫氧化层的顶面的隔离材料；以硬掩膜层为停止层，采用化学机械研磨工艺去除部分隔离材料；以界面氧化层为停止层，采用湿法刻蚀工艺去除硬掩膜层及部分隔离材料，剩余的隔离材料用于构成隔离结构。
10、在其中一个实施例中，至少于沟槽内形成顶面高于衬垫氧化层的顶面的隔离材料之后，还包括：对隔离材料进行退火处理，使得第一预非晶化阻挡层、第二预非晶化阻挡层与衬底进行共价键重组。
11、本申请还提供了一种nmos晶体管，采用本公开任一项实施例中的nmos晶体管制备方法制备而成。
12、本申请的nmos晶体管制备方法及nmos晶体管具有如下意想不到的有益效果：
13、本申请的nmos晶体管制备方法及nmos晶体管，首先提供衬底，衬底内包括阵列排布的多个有源区及用于限定多个有源区的沟槽，有源区用于形成半导体器件，沟槽用于隔离不同有源区之间的电荷，避免有源区之间相互干扰，沟槽的内侧壁上形成有衬垫氧化层，在形成衬垫氧化层的过程中，可以修补形成沟槽时的损伤，然后于沟槽内形成顶面低于衬垫氧化层的顶面的填充层，至少经由沟槽的内侧壁向有源区内依次形成第一预非晶化阻挡层、第二预非晶化阻挡层，并在第一预非晶化阻挡层和第二预非晶化阻挡层之间进行p型离子注入，避免有源区中的p型离子析出至沟槽的同时，提前补充有源区中p型离子浓度，提高nmos有源区的p型离子浓度，去除填充层后，于沟槽内形成覆盖衬垫氧化层的缓冲隔离层，缓解后续形成隔离结构时的生长应力，并于沟槽内形成顶面不低于衬垫氧化层的顶面的隔离结构，再于有源区内形成nmos晶体管，提高了nmos的阈值电压，改善了nmos晶体管的反窄沟道效应。
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1.一种NMOS晶体管制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，至少经由所述沟槽的内侧壁向所述有源区内形成第一预非晶化阻挡层后，对所述有源区执行P型离子注入工艺，再于所述有源区内形成第二预非晶化阻挡层，包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一预非晶化阻挡层的离子注入能量，大于形成所述第二预非晶化阻挡层的离子注入能量；以及
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一预非晶化阻挡层与形成所述第二预非晶化阻挡层的注入离子类型相同，均为四价离子。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述缓冲隔离层的厚度为80埃-160埃。
6.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，在炉管内对所述衬底的沟槽内侧壁进行热氧化处理，使得所述沟槽的拐角圆角化，形成具有圆滑弧面的所述衬垫氧化层。
7.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述衬底的顶面形成有硬掩膜层及位于所述硬掩膜层及所述衬底之间的界面氧化层；
<...【技术特征摘要】
1.一种nmos晶体管制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，至少经由所述沟槽的内侧壁向所述有源区内形成第一预非晶化阻挡层后，对所述有源区执行p型离子注入工艺，再于所述有源区内形成第二预非晶化阻挡层，包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一预非晶化阻挡层的离子注入能量，大于形成所述第二预非晶化阻挡层的离子注入能量；以及
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一预非晶化阻挡层与形成所述第二预非晶化阻挡层的注入离子类型相同，均为四价离子。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述缓冲隔离层的厚度为80埃-160埃。
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋富冉，施平，周儒领，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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