[發明專利]絕緣膜半導體裝置及方法

有效

• 申請號: 200580042404.6
• 申請日: 2005-11-04
• 公開（公告）號: CN101076894A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 奧村洋一
• 申請（專利權）人: 德州儀器公司
• 主分類號: H01L29/76
• 分類號: H01L29/76;H01L21/762
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王允方;劉國偉

1、一種半導體裝置，其包括：

半導體襯底；

第一元件隔離絕緣膜，其形成并選擇性地存留在所述半導體襯底上，以為第一晶體管形成區執行元件隔離；

第二元件隔離絕緣膜，其通過對所述半導體襯底的表面層進行選擇性氧化來形成，以為第二晶體管形成區執行元件隔離；

第一晶體管，其形成于由所述第一元件隔離絕緣膜隔離的所述區中，并具有形成在所述半導體襯底上的第一溝道形成區和第一源極/漏極區、形成在所述第一溝道形成區上的具有第一膜厚的第一柵極絕緣膜、及形成在所述第一柵極絕緣膜上的第一柵電極；及

第二晶體管，其形成于由所述第二元件隔離絕緣膜隔離的所述區中，并具有形成在所述半導體襯底上的第二溝道形成區和第二源極/漏極區、具有小于所述第一膜厚的第二膜厚并形成在所述第二溝道形成區上的第二柵極絕緣膜、及形成在所述第二柵極絕緣膜上的第二柵電極。

2、如權利要求1所述的裝置，其中所述第一柵極絕緣膜和所述第二元件隔離絕緣膜具有基本相同的膜厚。

3、如權利要求1所述的裝置，其中所述第一晶體管是高壓晶體管，且所述第二晶體管是低壓晶體管。

4、如權利要求1所述的裝置，其中靠近所述第一源極/漏極區形成背柵區。

5、如權利要求1所述的裝置，其中所述第二晶體管是第一導電型的晶體管；且進一步包含作為所述第二晶體管而形成在同一區域的第二導電型的另一晶體管。

6、如權利要求1所述的裝置，其中，在由所述第一元件隔離絕緣膜隔離的所述區中，還存在第三晶體管，其具有形成在所述半導體襯底上的第二溝道形成區和第三源極/漏極區、膜厚小于所述第一膜厚并形成在所述第三溝道形成區上的第二柵極絕緣膜、及形成在所述第三柵極絕緣膜上的第三柵電極。

7、如權利要求1所述的裝置，其中所述半導體襯底是具有SOI(絕緣體上半導體)結構的襯底，其在所述襯底上的絕緣膜上具有半導體層。

8、如權利要求7所述的裝置，其中，在所述SOI結構的襯底上，形成有所述第一晶體管的所述半導體層的區通過自所述半導體層的表面形成的絕緣層來單獨絕緣和隔離，以到達所述絕緣膜。

9、一種用于制造半導體裝置的方法，其特征在于以下操作步驟：

為進行元件隔離而選擇性地存留具有第一溝道形成區的半導體襯底的第一晶體管形成區、以形成第一元件隔離絕緣膜的步驟；

為對具有第二溝道形成區的所述半導體襯底的第二晶體管形成區進行元件隔離而將所述半導體襯底的表面層部分進行選擇性氧化、以形成第二元件隔離絕緣膜的步驟；

在所述第一晶體管形成區中的所述半導體襯底的表面上形成具有第一膜厚的所述第一柵極絕緣膜的步驟；

在所述第二晶體管形成區中的所述半導體襯底的表面上形成具有小于所述第一膜厚的第二膜厚的第二柵極絕緣膜的步驟；

在所述第一柵極絕緣膜上形成第一柵電極、并在所述第二柵極絕緣膜上形成第二柵電極的步驟；及

形成連接至所述第一溝道形成區的第一源極/漏極區、并形成連接至所述第二溝道形成區的第二源極/漏極區的步驟。

10、如權利要求9所述的方法，其中同時執行形成所述第二元件隔離絕緣膜的所述步驟和形成所述第一柵極絕緣膜的所述步驟。

11、如權利要求9所述的方法，其中形成所述第一元件隔離絕緣膜的所述步驟包括以下操作步驟：

在所述半導體襯底的整個表面上形成絕緣膜的步驟，

在所述絕緣膜上形成用于保護所述第一元件隔離絕緣膜的形成區的第一掩模層的步驟，

及使用所述第一掩模層來為所述絕緣膜執行圖案化處理以選擇性地將其存留在所述第一元件隔離絕緣膜的形成區中、以形成所述第一元件隔離絕緣膜的步驟。

12、如權利要求9所述的方法，其中形成所述第二元件隔離絕緣膜的所述步驟包括以下操作步驟：

在所述半導體襯底上形成用于保護除所述第二元件隔離絕緣膜的形成區以外的區域的所述第二掩模層的步驟，及

對從所述第二掩模層暴露的所述第二元件隔離絕緣膜的形成區中的所述半導體襯底的表面層部分進行選擇性氧化、以形成所述第二元件隔離絕緣膜的步驟。

13、如權利要求9所述的方法，其中形成所述第一柵極絕緣膜的所述步驟包括以下操作步驟：

形成所述第一柵極絕緣膜的步驟，

在所述半導體襯底上形成用于保護除所述第一晶體管形成區以外的區域的所述第二掩模層的步驟，

及對從所述第二掩模層暴露的所述第一晶體管形成區中的所述半導體襯底的表面層部分進行選擇性氧化、以形成所述第一柵極絕緣膜的步驟。