專利名稱：一種制造高操作電壓mos中的雙擴(kuò)散漏極的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)，具體地說，涉及一種制造高操作電壓MOS中的雙 擴(kuò)散漏極的方法。
背景技術(shù)：
雙擴(kuò)散漏極(Double Diffiised Drain,簡(jiǎn)稱DDD)是高操作電壓的MOS中特 有的結(jié)構(gòu)，對(duì)高壓器件的電性有重要影響。目前DDD的形成都采用離子注入機(jī) 臺(tái)的方式，也就是離子注入機(jī)臺(tái)采用高能DD注入的方式向半導(dǎo)體器件中注入 離子，從而自半導(dǎo)體器件中形成DDD結(jié)構(gòu)。為了清楚地說明現(xiàn)有技術(shù)中DDD 的具體的形成方法，請(qǐng)參照?qǐng)D1A-1D。
如圖1A所示，首先在由半導(dǎo)體襯底104和柵氧化物層102的上面形成覆蓋 光阻101，由光阻101定義DDD103的區(qū)域，也就是由光阻將不會(huì)形成DDD103 的區(qū)域阻擋，而后注入高濃度離子，使得離子被注入形成DDD103的區(qū)域中， 而在不會(huì)形成DDD103的區(qū)域則由光阻阻擋，此時(shí)形成了DDD103。如圖1B所 示，去除光阻101，而后在柵氧化物層102上沉積一層摻雜的多晶體層105，而 后，如圖1C所示，在該摻雜的多晶體層105上再覆蓋光阻，此時(shí)光阻覆蓋的區(qū) 域是需要保留摻雜的多晶體層105的區(qū)域，該區(qū)域大于半導(dǎo)體襯底中沒有形成 DDD103的區(qū)域，也就是該區(qū)域完全覆蓋并超出半導(dǎo)體襯底中沒有形成DDD103 的區(qū)域；而后蝕刻摻雜的多晶體層105，僅保留被光阻覆蓋的區(qū)域，蝕刻出多晶 體線。最后，如圖1D所示，移除光阻105，形成所需的含有DDD103的半導(dǎo)體 器件結(jié)構(gòu)，此時(shí)DDD103與摻雜的多晶體層105結(jié)構(gòu)的一部分相互重疊。
上述方法在現(xiàn)階段高壓制程中普遍應(yīng)用，但其也有缺點(diǎn)，因?yàn)槊糠N注入機(jī) 臺(tái)都其固有的限制，例如注入離子深度和濃度等，超出該限制則無法保證注入效果。在現(xiàn)階段主流高壓制程中，可以控制注入條件得到良好的DDD區(qū)。但是 當(dāng)高壓器件向更小線寬過渡而使源漏極越來越淺時(shí)，離子直接注入的方式會(huì)因 離子注入機(jī)臺(tái)、例如IMP.機(jī)臺(tái)的限制而無法精確控制。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明希望提供一種易于精確控制離子的注入方式，特別是在 淺結(jié)型高壓MOS的一種形成DDD的方法。
因此，本發(fā)明提出了一種制造高操作電壓MOS中的雙擴(kuò)散漏極的方法，包 括以下步驟
步驟1，在半導(dǎo)體襯底上依次形成柵氧化物層和摻雜的多晶體層； 步驟2，在上述柵氧化物層和摻雜的多晶體層上沉積摻雜的氧化物層； 步驟3，蝕刻除去高壓MOS雙擴(kuò)散漏極區(qū)域以外區(qū)域的摻雜的氧化物層； 步驟4,摻雜的氧化物層作為擴(kuò)散源向半導(dǎo)體襯底中擴(kuò)散形成雙擴(kuò)散漏極。 作為優(yōu)選，步驟4之后還包括
步驟5，去除摻雜的氧化物層，進(jìn)行退火制程和金屬化處理。
作為優(yōu)選，上述摻雜的多晶體與雙擴(kuò)散漏極結(jié)構(gòu)形成重疊結(jié)構(gòu)。
作為優(yōu)選，上述雙擴(kuò)散漏極包括在NMOS晶體管中的DDN或PMOS晶體 管中的DDP。
作為優(yōu)選，上述摻雜的多晶體為摻雜多晶硅。
作為優(yōu)選，上述步驟l具體為
在半導(dǎo)體襯底上形成柵氧化物層，在柵氧化層上沉積摻雜的多晶體層，蝕 刻除去雙擴(kuò)散漏極區(qū)域以外區(qū)域的摻雜的多晶體層。
作為優(yōu)選，步驟4中的擴(kuò)散為等向擴(kuò)散。
本發(fā)明的有益效果在于該過程可以簡(jiǎn)單方便地執(zhí)行，對(duì)于不適合采用傳統(tǒng) 植入方式形成的淺結(jié)型MOS晶體管尤為適用。DDD區(qū)中的離子濃度由其形成 環(huán)境的溫度、時(shí)間等決定，易于精確控制，特別適合于在較小的線寬制程中制造DDD區(qū)，而且本發(fā)明可以形成多晶體層與DDD重疊的結(jié)構(gòu)，改進(jìn)高操作電 壓MOS的特性。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。對(duì)于所屬 技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，從對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的上述和其他目 的、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。


圖1A-1D表示現(xiàn)有技術(shù)中的離子植入式DDD的形成示意圖。 圖2A-2F表示本發(fā)明一較佳實(shí)施例的DDD形成的制造過程示意圖。 圖3表示本發(fā)明的DDD結(jié)構(gòu)的模擬擴(kuò)散分布圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種制造高操作電壓MOS中的 DDD的方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖2A-2F表示本發(fā)明一較佳實(shí)施例的在半導(dǎo)體器件上形成DDD的制造過程 示意圖，其中應(yīng)當(dāng)理解的是，為表達(dá)清楚起見，示意圖中只示意性標(biāo)明了各個(gè) 主要元件的相對(duì)位置，而其比例大小并不受視圖的限制。
本發(fā)明一較佳實(shí)施例的在半導(dǎo)體器件上形成DDD的制造過程如下
步驟l，在半導(dǎo)體襯底204上形成柵氧化物層202，在實(shí)際生產(chǎn)中，該層十 分薄，但是為了明確地表示個(gè)元件的排列，在附圖中表示出呈可見厚度的柵氧 化物層。在柵氧化物層202上沉積摻雜的多晶體層205，例如摻雜高濃度離子， 如N型雜質(zhì)離子(如磷離子)或P型雜質(zhì)離子(摻雜何種離子由半導(dǎo)體襯底的 類型決定，如果半導(dǎo)體襯底為N型，則摻雜的離子為P型離子；如果半導(dǎo)體襯 底為P型，則摻雜的離子為N型離子)的多晶硅，從而形成如圖2A所示的多 層結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，該多層結(jié)構(gòu)中還具有其他元件，如現(xiàn)有技術(shù)所公知的其他氧化 物層、間隔物(spacer)等等，在此便不再進(jìn)行記述。
步驟2，在摻雜的多晶體層205上沉積光阻206，光阻206沉積的范圍就是 所要形成DDD的摻雜的多晶體層205以外區(qū)域，而后進(jìn)行蝕刻，將光阻206未 覆蓋的要形成DDD的區(qū)域中的摻雜的多晶體層205蝕刻掉，露出該區(qū)域的柵氧化物層202，如圖2B所示。
步驟3，去除摻雜的多晶體層205上的光阻206，該去除過程可以如現(xiàn)有技 術(shù)中的一樣，因此不再在此詳述，而后在柵氧化物層202與摻雜的多晶體層205 形成的階梯狀結(jié)構(gòu)上沉積摻雜的氧化物層207，摻雜的氧化物層207覆蓋柵氧化 物層202與摻雜的多晶體層205，氧化物層207則為與上面兩者組成的階梯結(jié)構(gòu) 互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)，如圖2C所示。
步驟4，在要形成DDD的區(qū)域的摻雜的氧化物層207上方沉積光阻208， 蝕刻除去要形成DDD的區(qū)域以外的區(qū)域的摻雜的氧化物層207，如圖2D所示。
步驟5，去除摻雜的氧化物層207上的光阻208，而后以摻雜的氧化物層207 作為擴(kuò)散源，通過將氧化物層207中的離子向半導(dǎo)體襯底204中擴(kuò)散(drive in) 形成DDD203，此時(shí)，由于等向擴(kuò)散的特性，DDD203向摻雜的多晶體層205 下方持續(xù)擴(kuò)散的范圍，并且由于其橫向擴(kuò)散，所以范圍大于摻雜的氧化物層207 所在的范圍，如圖2E所示。
步驟6，去除柵氧化物層202上的摻雜的氧化物層207，此時(shí)摻雜的多晶體 層205與DDD203形成重疊結(jié)構(gòu)。而后進(jìn)行退火制程和金屬化處理等后續(xù)制程， 如本領(lǐng)域的公知技術(shù)所作的，在此便不再詳細(xì)描說。
上述DDD203的具體形狀如圖3所示，圖3是TCAD模擬擴(kuò)散分布示意圖， 從圖中可以看出，柵氧化物層202十分薄，因此在圖3中不作標(biāo)記表示，摻雜 的多晶體層205的下方也因等向擴(kuò)散而具有由摻雜的氧化物層207擴(kuò)散到半導(dǎo) 體襯底204中的離子，摻雜的離子為導(dǎo)體襯底的反型，如果在NMOS晶體管中， DDD203為NMOS晶體管中的DDN，如果在PMOS晶體管中，則DDD203為 PMOS晶體管中的DDP。在靠近摻雜的氧化物層207的位置，離子的濃度較大， 表示的顏色較深；在遠(yuǎn)離摻雜的氧化物層207的位置，離子的濃度較小，表示 的顏色較淺。擴(kuò)散的離子的多少由元件形成環(huán)境的溫度、時(shí)間等決定，因此該 過程易于控制。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如 果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換的，均應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種制造高操作電壓MOS中的雙擴(kuò)散漏極的方法，其特征在于包括以下步驟步驟1，在半導(dǎo)體襯底上依次形成柵氧化物層和摻雜的多晶體層；步驟2，在上述柵氧化物層和摻雜的多晶體層上沉積摻雜的氧化物層；步驟3，蝕刻除去高操作電壓MOS雙擴(kuò)散漏極區(qū)域以外區(qū)域的摻雜的氧化物層；步驟4，摻雜的氧化物層作為擴(kuò)散源向半導(dǎo)體襯底中擴(kuò)散形成雙擴(kuò)散漏極。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟4之后還包括 步驟5，去除摻雜的氧化物層，進(jìn)行退火制程和金屬化處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述摻雜的多晶體與雙擴(kuò)散漏 極結(jié)構(gòu)形成重疊結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述雙擴(kuò)散漏極包括在NMOS 晶體管中的DDN或PMOS晶體管中的DDP。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述摻雜的多晶體為摻雜的多 晶硅。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述步驟l具體為在半導(dǎo)體襯底上形成柵氧化物層，在柵氧化層上沉積摻雜的多晶體層，蝕 刻除去雙擴(kuò)散漏極區(qū)域以外區(qū)域的摻雜的多晶體層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟4中的擴(kuò)散為等向擴(kuò)散。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種制造高操作電壓MOS中的雙擴(kuò)散漏極的方法，包括以下步驟步驟1，在半導(dǎo)體襯底上依次形成柵氧化物層和摻雜的多晶體層；步驟2，在上述柵氧化物層和摻雜的多晶體層上沉積摻雜氧化物層；步驟3，蝕刻除去雙擴(kuò)散漏極區(qū)域以外區(qū)域的摻雜的氧化物層；步驟4，摻雜的氧化物層作為擴(kuò)散源向半導(dǎo)體襯底中擴(kuò)散形成雙擴(kuò)散漏極。本發(fā)明的有益效果在于該過程可以簡(jiǎn)單方便地執(zhí)行，DDD區(qū)中的離子濃度由其形成環(huán)境的溫度、時(shí)間等決定，易于精確控制，特別適合于在淺結(jié)型高壓制程中制造DDD區(qū)。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101562137SQ20081009453
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者欒志亮, 沙建德 申請(qǐng)人:和艦科技(蘇州)有限公司