1.4.1 栅工艺

在 LOCOS器件隔离、沟道截止及阱形成工艺完成后，就要生长栅氧化膜和制作栅结构了。图1-9与图1-1相连接，是栅工艺制程。在栅氧化之前，必须进行硅衬底清洗，以确保获得缺陷密度低、金属杂质污染少、表面态密度低、性能优良的栅氧化层特性。

图1-9 栅氧化膜生长与Poly淀积的制程剖面结构（参阅附录B-[2，3，6，13]）

预栅氧化膜形成后，用离子注入方法调整阈值电压。需要降低阈值电压时注入磷或砷，需要提高阈值电压时注入硼，其条件是：注入能量为50～100keV，注入剂量为1012～1013/cm2，注入能量决定离子注入的射程。这时，注入场区的离子被场氧化膜掩蔽。调整阈值电压的离子注入完成后，腐蚀预栅氧化膜，经硅衬底清洗，进行栅氧化膜生长，用CVD方法淀积用作栅电极的Poly。然后，再用离子注入或扩散的方法（POCl₃）掺入磷，使Poly层的薄层电阻下降到20～30Ω/sq。对于亚微米、深亚微米电路，需要进一步降低薄层电阻，这时要采用金属硅化物。这种结构称为自对准硅化物，用光刻和腐蚀的方法形成。该工艺的重要性在于它决定栅的长度，对器件的特性有直接的影响。

随着MOS设计规则的缩小，栅氧化层薄膜化，厚度到了设计规则为0.25μm以下，硅栅氧化层将被氮氧化物等材料所代替，同时，伴随着MOS结构的微型化，也需要采用高介电常数的电介质。