专利名称:高压晶体管制造方法
技术领域:
本发明涉及一种晶体管制造方法,尤其涉及一种高压晶体管的制造方法。
背景技术:
现有技术中,在制造高压晶体管时, 一般都是在生长栅多晶硅后,使 用光刻技术对所述栅多晶硅进行刻蚀形成晶体管的栅极,然后再在所述栅 极的两侧形成侧墙,接着再进行高浓度源漏离子注入等后续工艺。
例如,在一个实施例中,如图1所示,现有技术中一般通过以下方法 来制造高压晶体管
第一步,在硅衬底上进行离子注入,形成阱区,然后对硅片进行阱区 退火;其中,对于丽OS晶体管而言,所注入的离子可以为硼离子等;而 对于PMOS晶体管而言,所注入的离子可以为磷离子等;这时的剖面如图
2a所示。
第二步,在所述硅衬底上阱区的位置进行选择性离子注入,形成源漏
区,然后对硅片进行延伸源漏退火;在该步骤中,对于NMOS晶体管而言, 所注入的离子可以为磷离子或者砷离子等;而对于PMOS晶体管而言,所 注入的离子可以为硼离子或者二氟化硼等;这时的剖面如图2b所示。 第三步,在硅衬底的顶部生长一层栅氧化层。第四步,在所述栅氧化层上面再淀积一层多晶硅栅,然后使用公知的 光刻技术,对所述多晶硅栅进行刻蚀,形成栅极,这时的剖面结构如图 2c所示。
第五步,在所述栅极两侧形成晶体管的氧化物侧墙。
第六步,进行高浓度源漏离子注入,从而最终形成如图2d所示的高
压晶体管。
在这个制造过程中,如果想要增加高压器件的击穿电压, 一般需要把 高压阱做淡,同时把低掺杂源漏做得比较缓,但在高压器件制作过程中, 由于晶体管饱和电流,及开启电压的限制,要提高器件的击穿电压就不是 一件容易的事。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高压晶体管制造方法,可在不影 响晶体管饱和电流、开启电压等特性的情况下,提高其击穿电压。 为解决上述技术问题,在一个实施例中,本发明提供了一种高压晶体
管制造方法,包括
在硅衬底上形成源漏区域的工序;
在硅衬底顶部生长栅氧化层和在所述栅氧化层上淀积多晶硅栅的工
序;
对所述多晶硅栅进行刻蚀形成栅极,同时对所述栅极两侧的硅衬底进 行过刻蚀的工序
在所述栅极两侧形成侧墙的工序。
在另一个实施例中,本发明还提供了一种高压晶体管制造方法,包括:在硅衬底上形成源漏区域的工序;
在硅衬底顶部生长栅氧化层和在所述栅氧化层上淀积多晶硅栅的工
序;
对所述多晶硅栅进行刻蚀形成栅极的工序;
在所述栅极的两侧形成侧墙的工序;
对所述侧墙两侧的硅衬底进行过刻蚀的工序。
本发明由于采用了上述技术方案,具有这样的有益效果,即通过在淀 积了多晶硅栅以后,对硅衬底上的源漏区域进行过刻蚀,从而改变了晶体 管的电力线分布,进而提高了晶体管的击穿电压。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明 图1为现有技术中制造高压晶体管的一个实施例的流程图; 图2a-2d为依据图l所述方法制造高压晶体管过程中的剖面结构图; 图3为根据本发明所述高压晶体管制造方法的一个实施例的流程
图4a-4b为依据图3所述方法制造高压晶体管过程中的剖面结构图; 图5为根据本发明所述高压晶体管制造方法的另一个实施例的流程
图6a-6b为依据图5所述方法制造高压晶体管过程中的剖面结构图; 图7a为依据现有技术所制造的高压晶体管的电力线方向示意图; 图7b为依据本发明所制造的高压晶体管的电力线方向示意图。
具体实施例方式
在一个实施例中,如图3所示,本发明所述高压晶体管的制造过程如
下
第一步,在硅衬底上进行离子注入,形成阱区,然后对硅片进行阱区
退火;其中,对于丽OS晶体管而言,所注入的离子可以为硼离子等;而 对于PMOS晶体管而言,所注入的离子可以为磷离子等;这时的剖面如图 2a所示o
第二步,在所述硅衬底上阱区的位置进行选择性低剂量离子注入(所 注入离子的剂量范围为E12 5E14cm—2),形成晶体管的源漏区域,然后对 硅片进行延伸源漏退火;在该步骤中,对于丽OS晶体管而言,所注入的 离子可以为磷离子或者砷离子等;而对于PMOS晶体管而言,所注入的离 子可以为硼离子或者二氟化硼等;这时的剖面如图2b所示。 第三步,在硅衬.底的顶部生长一层栅氧化层。 第四步,在所述栅氧化层上面再淀积一层多晶硅栅。 第五步,使用公知的光刻技术,对所述多晶硅栅进行刻蚀形成栅极, 同时对所述栅极两侧的硅衬底进行过刻蚀,该过刻蚀的深度应确保不超过 所述硅衬底上源漏区域的深度,这时的剖面结构如图4a所示。
第六步,在上述刻蚀出的沟槽内且位于所述栅极两侧的位置形成侧
+血%!。
第七步,进行高浓度源漏离子注入(所注入离子的剂量范围为E14 E16cm—2)等其他后续步骤,最终如图4b所示的高压晶体管。
在另一个实施例中,如图5所示,本发明所述高压晶体管的制造过程也可如下
第一步,在硅衬底上进行离子注入,形成阱区,然后对硅片进行退火; 其中,对于丽0S晶体管而言,所注入的离子可以为硼离子等;而对于PM0S 晶体管而言,所注入的离子可以为磷离子等;这时的剖面如图2a所示。
第二步,在所述硅衬底上阱区的位置进行选择性离子注入,形成源漏 区域,然后对硅片再一次进行退火;在该步骤中,对于丽OS晶体管而言, 所注入的离子可以为磷离子或者砷离子等;而对于PM0S晶体管而言,所 注入的离子可以为硼离子或者二氟化硼等;这时的剖面如图2b所示。
第三步,在硅衬底的顶部生长一层栅氧化层。
第四步,在所述栅氧化层上面再淀积一层多晶硅栅。
第五步,使用公知的光刻技术,对所述多晶硅栅进行刻蚀形成栅极。
第六步,在所述栅极的两侧形成侧墙。
第七步,使用公知的光刻技术,对所述侧墙两侧的硅衬底进行过刻蚀, 该过刻蚀的深度应确保不超过硅衬底上源漏区域的深度,这时的剖面结构 如图6a所示。
第八步,进行高浓度源漏离子注入(所注入离子的剂量范围为E14 E16cm—2)等其他后续步骤,最终如图6b所示的高压晶体管。
通过上述方法可知,本发明由于对源漏区域进行了过刻蚀,由此有效 增加了晶体管的等效电阻,特别是源漏区域靠近晶体管沟道表面部分的等 效电阻,从而改变了源漏端电力线方向,通过对照图7a和7b可以看出, 本发明所述晶体管沟道表面结比较弱的区域电力线变少了,且表面横向密 集电力线变为自下而上的方向,由此提高了晶体管的击穿电压。但是,本发明的范围并不限于上述两个实施例,因为对于本领域的一 般技术人员而言,基于上述对硅衬底上的源漏区域进行过刻蚀,从而改变 晶体管电力线方向,以提高晶体管击穿电压的原理,本领域的一般技术人 员应该也可以想到其他制造高压晶体管的方法,如源漏区域的掺杂也可以
采用其他方法来实现,如形成为LDD结构的源漏区域等。由于这些对于本
领域的技术人员来说都是熟悉的,因此在此不作详细描述。
权利要求
1、一种高压晶体管制造方法,其特征在于,包括在硅衬底上形成源漏区域的工序;在硅衬底顶部生长栅氧化层和在所述栅氧化层上淀积多晶硅栅的工序;对所述多晶硅栅进行刻蚀形成栅极,同时对所述栅极两侧的硅衬底进行过刻蚀的工序;在所述栅极两侧形成侧墙的工序。
2、 一种高压晶体管制造方法,其特征在于,包括 在硅衬底上形成源漏区域的工序;在硅衬底顶部生长栅氧化层和在所述栅氧化层上淀积多晶硅栅的工序;对所述多晶硅栅进行刻蚀形成栅极的工序;在所述栅极的两侧形成侧墙的工序;对所述侧墙两侧的硅衬底进行过刻蚀的工序。
3、 根据权利要求1或2所述高压晶体管制造方法,其特征在于,所述过 刻蚀的深度应确保不超过所述硅衬底上源漏区域的深度。
全文摘要
本发明公开了一种高压晶体管制造方法,通过在淀积了多晶硅栅以后,对硅衬底上的源漏区域进行过刻蚀,从而改变了晶体管的电力线分布,进而提高了晶体管的击穿电压。
文档编号H01L21/02GK101452850SQ20071009438
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者君 胡, 钱文生 申请人:上海华虹Nec电子有限公司