[發(fā)明專利]一種源體歐姆接觸絕緣體上硅晶體管的制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610113722.3
• 申請日: 2006-10-13
• 公開（公告）號: CN101162696A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢津順;海潮和
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 周國城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種源體歐姆接觸絕緣體上硅(SOI)晶體管的制作方法。

背景技術(shù)

SOI技術(shù)是公認的二十一世紀(jì)的主流半導(dǎo)體技術(shù)之一，并且極有可能替代體硅成為CMOS工藝的首選?？傮w來說，相對于體硅器件而言，SOI器件具有寄生電容小，功耗低，速度快，沒有閂鎖效應(yīng)等優(yōu)點，特別是SOI器件更能從容應(yīng)付各種惡劣環(huán)境的挑戰(zhàn)，如輻射環(huán)境。

SOI根據(jù)頂層硅膜的厚度被分為部分耗盡SOI(PDSOI)和全耗盡SOI(FDSOI)。由于全耗盡SOI器件具有不易控制閾值電壓等技術(shù)難點，而部分耗盡SOI易于控制閾值電壓，因此部分耗盡SOI在工業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用。

通常部分耗盡SOI浮體器件由于存在邊緣溝道，導(dǎo)致器件出現(xiàn)邊緣漏電，使得基于通常部分耗盡SOI浮體器件的電路增加了靜態(tài)功耗。通常部分耗盡SOI浮體器件也存在著電學(xué)浮空的中性體區(qū)，由于這個區(qū)域電勢較低，電離碰撞所產(chǎn)生的空穴(對于n型場效應(yīng)晶體管來說)會聚集在這個區(qū)域，由此產(chǎn)生一系列浮體效應(yīng)，比如kink效應(yīng)、寄生雙極晶體管效應(yīng)等。浮體效應(yīng)對器件和電路的性能和可靠性產(chǎn)生諸多不利的影響，在器件設(shè)計時一般應(yīng)盡量抑制。

通常使用的解決上述問題的辦法是通過對體區(qū)增加一個體接觸(BodyContact)，把多余的電荷引出去，從而提高電路的可靠性，如H型柵和T型柵體接觸結(jié)構(gòu)。然而，這兩種結(jié)構(gòu)增加了器件的柵電容，嚴(yán)重降低了電路的速度，增加了電路的動態(tài)功耗。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種源體歐姆接觸SOI晶體管的制作方法，以消除通常部分耗盡SOI浮體器件中存在的邊緣漏電現(xiàn)象和浮體效應(yīng)。

(二)技術(shù)方案

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種源體歐姆接觸絕緣體上硅晶體管的制作方法，該方法包括：

A、在源體歐姆接觸絕緣體上硅SOI晶體管版圖中，增加一層源漏大劑量雜質(zhì)反注入光刻版60；

B、以源漏大劑量雜質(zhì)注入光刻版40的反版為掩膜進行源漏大劑量雜質(zhì)注入；

C、以增加的源漏大劑量雜質(zhì)反注入光刻版60的反版為掩膜進行源漏大劑量雜質(zhì)反注入，引出柵區(qū)下面的體區(qū)54；

D、濺射鈦層，退火生成源漏硅化物，形成源體歐姆接觸SOI晶體管。

步驟A中所述增加一層源漏大劑量雜質(zhì)反注入光刻版60在SOI晶體管版圖中源區(qū)50兩端進行增加；

所述源漏大劑量雜質(zhì)反注入光刻版60套準(zhǔn)在SOI晶體管版圖柵區(qū)30的中間。

對于n型溝道場效應(yīng)晶體管，步驟B中所述進行源漏大劑量雜質(zhì)注入的雜質(zhì)為磷離子和砷離子；

對于p型溝道場效應(yīng)晶體管，步驟B中所述進行源漏大劑量雜質(zhì)注入的雜質(zhì)為氟化硼離子。

對于n型溝道場效應(yīng)晶體管，步驟C中所述進行源漏大劑量雜質(zhì)反注入的雜質(zhì)為氟化硼離子，其注入的劑量和能量與步驟B中所述p型溝道場效應(yīng)晶體管源漏注入相同；

對于p型溝道場效應(yīng)晶體管，步驟C中所述進行源漏大劑量雜質(zhì)反注入的雜質(zhì)為磷離子和砷離子，其注入的劑量和能量與步驟B中所述n型溝道場效應(yīng)晶體管源漏注入相同。

步驟B和步驟C中所述反版通過采用負性光刻膠實現(xiàn)。

步驟D中所述濺射鈦層的厚度為20nm至50nm，所述退火生成源漏硅化物采用兩步退火工藝實現(xiàn)，所述形成源體歐姆接觸SOI晶體管將體區(qū)54和源區(qū)50固定在同一電位上。

(三)有益效果

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、利用本發(fā)明，由于在源體歐姆接觸SOI晶體管版圖中增加了一層源漏大劑量雜質(zhì)反注入光刻版，以增加的源漏大劑量雜質(zhì)反注入光刻版的反版為掩膜進行源漏大劑量雜質(zhì)反注入，將柵下面的體區(qū)引出；并濺射鈦層，退火生成源漏硅化物，從而將體區(qū)和源區(qū)固定在同一電位上，因而消除了器件的浮體效應(yīng)。同時源區(qū)兩端的源漏大劑量雜質(zhì)反注入消除了邊緣漏電溝道，解決了邊緣漏電問題。

2、利用本發(fā)明提供的方法制作源體歐姆接觸SOI晶體管，有效的抑制了通常部分耗盡SOI浮體器件中存在的邊緣漏電現(xiàn)象和浮體效應(yīng)，并且降低了漏致勢壘降低效應(yīng)，提高了器件的擊穿電壓。源體歐姆接觸SOI晶體管器件柵電容和相同尺寸的通常部分耗盡SOI浮體器件一致，因此速度較之H型柵和T型柵體接觸結(jié)構(gòu)有很大的提高，動態(tài)功耗較之它們有所降低。

3、本發(fā)明與互補金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(CMOS)工藝完全兼容，適用于低壓、低功耗、高可靠性集成電路領(lǐng)域，可以用于商業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明