[發(fā)明專利]不對(duì)稱高壓MOS器件柵氧化層保護(hù)方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610118022.3
• 申請(qǐng)日: 2006-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN101178537A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔崟;郭兵;金起凖;程超;梅奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/00
• 分類號(hào): G03F7/00;H01L21/336;H01L21/311
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 李勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路中不對(duì)稱器件的制造方法，特別涉及保持不對(duì)稱高壓LDMOS器件的柵氧化層完整性的方法。

背景技術(shù)

HV?MOS(高壓金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管)器件在集成電路設(shè)計(jì)與制造中有著重要地位。特別是HV?LDMOS(High?voltage?Laterally?DiffusedMetal?Oxide?semiconductor高壓橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管)便被廣泛使用在TFT-LCD(Thin?Film?Transistor_liquid?crystal?Display，薄膜晶體管液晶顯示屏)的驅(qū)動(dòng)芯片中。

而為了實(shí)現(xiàn)更高的操作電壓，這些器件需要采用更厚的柵氧化層。例如在目前采用的0.18um的HVLDMOS的制程中，HVLDMOS的柵氧化層的厚度就達(dá)到了的厚度。

而在HVMOS的制程中，常規(guī)器件在源漏區(qū)域會(huì)有淺溝隔離結(jié)構(gòu)，但是，在不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的MOS管中，源區(qū)本身采用了LDD的結(jié)構(gòu)，可以有效地減小器件的尺寸。

但是在LDD離子注入前，必須將需要做成LDD結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱器件的源極上方的柵氧化層刻蝕出窗口以便進(jìn)行LDD離子注入。如果采用自對(duì)準(zhǔn)工藝進(jìn)行SDOP刻蝕，加上濕法刻蝕的各向同性的性能，使刻蝕過程中在向下刻蝕源區(qū)氧化層的同時(shí)也向旁邊刻蝕掉一部分柵氧化層，而且由于HVMOS的柵氧化層較厚，這樣向下的刻蝕也較多，從而對(duì)旁邊的刻蝕也多。

而由于干法刻蝕在刻蝕過程中容易對(duì)有源區(qū)的表面晶體造成損傷，因而在刻蝕過程中還是會(huì)采用一個(gè)濕法刻蝕的步驟。

這樣的結(jié)果使得采用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)在靠近有源區(qū)POLY下面的柵氧化層的邊緣會(huì)被刻蝕掉一部分，造成柵極很難承受高電壓，影響了器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種有效減少不對(duì)稱器件的柵氧化層刻蝕從而避免器件性能下降的方法。

發(fā)明人意識(shí)到如果將制作不對(duì)稱器件源極的LDD注入用的刻蝕窗口向遠(yuǎn)離柵氧化層的方向偏移一定距離，使得在刻蝕源區(qū)氧化層的時(shí)候，向旁邊的刻蝕不會(huì)到達(dá)柵氧化層，從而有效抑制源端POLY下方柵氧化層被刻蝕掉的問題。

由此，本發(fā)明提出了以下方法來解決上述的柵氧化層部分被刻蝕的問題。

對(duì)現(xiàn)有的SDOP(Source?Drain?OPen，源漏開口)掩膜做改動(dòng)，使新的SDOP掩膜在不對(duì)稱器件的源極區(qū)域的LDD注入用的刻蝕窗口到柵氧化層相隔一定距離。

這樣與原來的SDOP掩膜在不對(duì)稱器件的源極LDD注入用的刻蝕窗口(見圖1)相比，新的SDOP掩膜(見圖2)的不對(duì)稱器件的源極刻LDD注入用刻蝕窗口的邊緣到柵氧化層增加了一定距離。

在之后的刻蝕過程中，由于干法刻蝕的各向異性，對(duì)旁邊的刻蝕很少，故先采用干法刻蝕，來刻蝕掉大部分的源極LDD注入用的刻蝕窗口的氧化層，從而，避免采用濕法刻蝕來刻蝕這部分氧化層索帶來的對(duì)窗口旁邊的氧化層的刻蝕。

在干法刻蝕之后，再采用濕法刻蝕刻蝕掉剩余的不對(duì)稱器件源極LDD注入用的刻蝕窗口的氧化層，以保護(hù)窗口下的源區(qū)晶體。

這個(gè)過程中，干法刻蝕刻蝕掉的厚度在總厚度的80％，濕法刻蝕刻蝕掉總厚度的20％。

本發(fā)明的其他工藝步驟與現(xiàn)有技術(shù)相同不再累述。

采用本發(fā)明后，可以使不對(duì)稱器件在刻蝕源極LDD注入用的刻蝕窗口的氧化層的時(shí)候不會(huì)對(duì)POLY下方柵氧化層造成破壞，而其他的對(duì)稱器件和不對(duì)稱器件的漏極區(qū)域不會(huì)受到影響。從而提高了柵氧化層的完整性，提高了器件的性能。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的SDOP掩膜上源極LDD注入用的刻蝕窗口的窗口俯視圖。

圖2是本發(fā)明的SDOP掩膜上源極LDD注入用的刻蝕窗口的窗口俯視圖。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)不對(duì)稱器件的柵氧化層剖視圖。

圖4是使用本發(fā)明的生產(chǎn)不對(duì)稱器件的柵氧化層剖視圖。

其中，1是源極，2是漏極，3是柵極，4是刻蝕氧化層的區(qū)域。

具體實(shí)施方式

為了提高對(duì)本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例做進(jìn)一步說明。

在現(xiàn)有的0.18um的高壓器件應(yīng)用中，部分器件采用源極為L(zhǎng)DD結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱高壓LDMOS器件，該部分器件的源極沒有淺溝隔離(STI)結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)對(duì)該不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的高壓LDMOS工藝做以下改進(jìn)。

采用新的SDOP掩膜，該SDOP掩膜的不對(duì)稱器件的源極LDD注入用的刻蝕窗口邊緣離柵氧化層的距離增加到0.2um。見圖3

在后續(xù)的刻蝕過程中，先進(jìn)行干法刻蝕，采用約1.5分鐘的碳氟化合物刻蝕掉800A的柵氧化層。