提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，包括下列步驟：在晶圓上淀積多晶硅；在所述多晶硅上涂覆光刻膠，使用第一光刻掩膜版進(jìn)行曝光和顯影后對(duì)所述多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成第一柵極；對(duì)所述晶圓進(jìn)行第一器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入；去除所述光刻膠。本發(fā)明高壓器件區(qū)柵極和高壓器件區(qū)的LDD注入圖形之間不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)偏移，因此提高了輕摻雜漏極注入位置的準(zhǔn)確性。
【專利說明】提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法，特別是涉及一種提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)邏輯器件的低壓器件區(qū)的輕摻雜漏極(LV LDD)離子注入一般是在多晶硅柵極形成之后進(jìn)行，借助多晶硅(POLY)刻蝕后的圖形的阻擋效應(yīng)，將導(dǎo)電粒子注入到?jīng)]有多晶硅阻擋的有源區(qū)(即源漏區(qū)域)，有多晶硅的地方導(dǎo)電粒子被多晶硅擋住，不會(huì)注入到下面的硅襯底里。
[0003]但是對(duì)于高壓器件區(qū)，需要進(jìn)行高壓輕摻雜漏極(HV LDD)的注入，注入能量很大，可以穿透多晶硅，因此一般在通過光刻定義出HV LDD的注入?yún)^(qū)域之后，再形成多晶硅柵極。
[0004]由于HV LDD的注入?yún)^(qū)域的定義是通過HV LDD光刻來(lái)完成，這一光刻步驟首先要通過和已完成的有源區(qū)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，來(lái)保證HV LDD注入?yún)^(qū)域的準(zhǔn)確定義。而多晶硅刻蝕前的光刻步驟也是采用了相同的方式，需要和有源區(qū)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。但是存在兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)步驟可能使得偏移被放大，參見圖1，器件包括襯底110、多晶硅柵120和高壓低摻雜漏極130，其中多晶硅柵120和高壓低摻雜漏極130以虛線框表示預(yù)期的正確位置，圖1中高壓低摻雜漏極130相對(duì)于正確位置向左偏移了一定距離，而多晶娃柵120又相對(duì)于正確位置向右偏移了一定距離(各自的偏移量都在允許的范圍內(nèi))，兩個(gè)相反的偏移的疊加就會(huì)造成高壓低摻雜漏極130和多晶硅柵120之間形成較大的漂移，這樣偏移的累加造成的較大偏移，會(huì)導(dǎo)致器件漏電。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，為了解決對(duì)準(zhǔn)偏移導(dǎo)致的器件漏電問題，有必要提供一種提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法。
[0006]一種提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，包括下列步驟:在晶圓上淀積多晶硅；在所述多晶硅上涂覆光刻膠，使用第一光刻掩膜版進(jìn)行曝光和顯影后對(duì)所述多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成第一柵極；對(duì)所述晶圓進(jìn)行第一器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入；去除所述光刻膠。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述去除光刻膠的步驟之后還包括下列步驟:再次于所述多晶硅上涂覆光刻膠；使用第二光刻掩膜版進(jìn)行曝光和顯影后對(duì)所述多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成第二柵極；對(duì)所述晶圓進(jìn)行第二器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入；去除再次涂覆的光刻膠。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在晶圓上淀積多晶硅的步驟之前還包括在第一器件區(qū)形成第一柵極氧化層的步驟和在第二器件區(qū)形成第二柵極氧化層的步驟，所述第一柵極形成于所述第一器件區(qū)，所述第二柵極形成于所述第二器件區(qū)。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一柵極氧化層的厚度大于400埃，所述第二柵極氧化層的厚度為20?40埃。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一柵極氧化層的厚度為440埃，所述第二柵極氧化層的厚度為30埃。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)晶圓進(jìn)行第一器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入的步驟中，磷的注入能量為320千電子伏±15%,硼的注入能量為150千電子伏±15%。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)晶圓進(jìn)行第二器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入的步驟中，磷的注入能量為70千電子伏±15%,硼的注入能量為25千電子伏±15%。
[0013]上述提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，高壓器件區(qū)的LDD注入在高壓器件區(qū)柵極的刻蝕之后，且不再對(duì)高壓器件區(qū)的LDD注入?yún)^(qū)域單獨(dú)進(jìn)行光刻和刻蝕，而是和高壓器件區(qū)柵極用一塊光刻掩膜版一步形成，將高壓器件區(qū)柵極光刻的光刻膠圖形作為掩膜定義出HV LDD的區(qū)域。高壓器件區(qū)柵極和高壓器件區(qū)的LDD注入圖形之間不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)偏移，因此提高了輕摻雜漏極注入位置的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是HV LDD的注入?yún)^(qū)域和多晶硅柵產(chǎn)生方向相反的位置偏移的示意圖；
[0015]圖2是一實(shí)施例中提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法的流程圖；
[0016]圖3是另一實(shí)施例中提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法的流程圖；
[0017]圖4A?圖4D是采用圖3所示實(shí)施例進(jìn)行制造時(shí)器件在制造過程中的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0019]圖2是一實(shí)施例中提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法的流程圖，包括下列步驟:
[0020]S10，在晶圓上淀積多晶硅。
[0021]在形成有高壓器件區(qū)的柵氧化層和淺溝槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)的晶圓上淀積多晶硅。
[0022]S20，在多晶硅上涂覆光刻膠，使用第一光刻掩膜版進(jìn)行曝光和顯影后對(duì)多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成第一柵極。
[0023]涂覆光刻膠后，用高壓器件區(qū)柵極的光刻掩膜版對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后對(duì)多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成高壓器件區(qū)的柵極。
[0024]S30，對(duì)晶圓進(jìn)行第一器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入。
[0025]進(jìn)行高壓器件區(qū)的HV LDD離子注入，不需要進(jìn)行HV LDD注入的區(qū)域被光刻膠所阻擋，因此不會(huì)發(fā)生注入的離子穿透到硅襯底的問題。
[0026]S40，去除光刻膠。
[0027]上述提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，高壓器件區(qū)的LDD注入在高壓器件區(qū)柵極的刻蝕之后，且不再對(duì)高壓器件區(qū)的LDD注入?yún)^(qū)域單獨(dú)進(jìn)行光刻和刻蝕，而是和高壓器件區(qū)柵極用一塊光刻掩膜版一步形成，將高壓器件區(qū)柵極光刻的光刻膠圖形作為掩膜定義出HV LDD的區(qū)域。高壓器件區(qū)柵極和高壓器件區(qū)的LDD注入圖形之間不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)偏移，因此提高了輕摻雜漏極注入位置的準(zhǔn)確性。
[0028]圖3是另一實(shí)施例中提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法的流程圖，其針對(duì)的是在一個(gè)芯片(die)上同時(shí)做高壓器件和低壓器件的情況，其在圖2所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加了一些步驟，具體闡述如下:
[0029]S9，在第一器件區(qū)形成第一柵極氧化層，在第二器件區(qū)形成第二柵極氧化層。
[0030]在高壓器件區(qū)形成高壓柵氧化層，低壓器件區(qū)形成低壓柵氧化層。由于高壓器件區(qū)需要有很高的耐壓，因此高壓器件區(qū)的柵氧化層厚度大于400人，具體厚度還要根據(jù)器件的類型和要求進(jìn)行調(diào)整設(shè)置；低壓器件區(qū)的厚度則為20~40人。在本實(shí)施例中，高壓器件區(qū)的柵氧化層厚度為440人,低壓器件區(qū)的柵氧化層厚度為30人
[0031]在步驟59之后依次執(zhí)行前續(xù)的310、520、530、540步驟。步驟SlO完成后晶圓的剖視圖如圖4A所示，包括襯底210、多晶硅層220、淺溝槽隔離240、第一柵極氧化層252及第二柵極氧化層254。第一柵極氧化層252和第二柵極氧化層254設(shè)于襯底表面，多晶硅層220形成于第一柵極氧化層252和第二柵極氧化層254表面，淺溝槽隔離240將高壓器件區(qū)和低壓器件區(qū)隔離開。步驟S30完成后晶圓的剖視圖如圖4B所示，通過步驟S30將高壓器件區(qū)的LDD注入了第一柵極氧化層252下方、第一柵極222 (即高壓柵極)兩側(cè)的襯底210內(nèi)，形成高壓器件區(qū)的輕摻雜漏極232 (HV LDD)。步驟S40中將光刻膠260去除，然后執(zhí)行步驟S50。
[0032]S50，再次于多晶硅上涂覆光刻膠。
[0033]S60，使用第二光刻掩膜版進(jìn)行曝光和顯影后對(duì)多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成第二柵極。
[0034]用低壓器件區(qū)柵極的光刻掩膜版對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影后對(duì)多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成如圖4C所示的結(jié)構(gòu)，多晶硅在光刻膠270的保護(hù)下被蝕刻形成第二柵極224。
[0035]S70，對(duì)晶圓進(jìn)行第二器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入。
[0036]進(jìn)行低壓器件區(qū)的LDD離子注入，形成圖4D所示的結(jié)構(gòu)。
[0037]S80，去除再次涂覆的光刻膠。
[0038]去除步驟S50中涂覆的光刻膠。
[0039]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S30的LDD注入，其中磷的注入能量為320keV± 15%，優(yōu)選為320keV ;硼的注入能量為150keV±15%，優(yōu)選為150keV。
[0040]在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟S70的LDD注入，其中磷的注入能量為70keV±15%，優(yōu)選為70keV ;硼的注入能量為25keV±15%，優(yōu)選為25keV。
[0041]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，包括下列步驟: 在晶圓上淀積多晶娃; 在所述多晶硅上涂覆光刻膠，使用第一光刻掩膜版進(jìn)行曝光和顯影后對(duì)所述多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成第一柵極； 對(duì)所述晶圓進(jìn)行第一器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入； 去除所述光刻膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，所述去除光刻膠的步驟之后還包括下列步驟: 再次于所述多晶硅上涂覆光刻膠； 使用第二光刻掩膜版進(jìn)行曝光和顯影后對(duì)所述多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成第二柵極； 對(duì)所述晶圓進(jìn)行第二器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入； 去除再次涂覆的光刻膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，所述在晶圓上淀積多晶硅的步驟之前還包括在第一器件區(qū)形成第一柵極氧化層的步驟和在第二器件區(qū)形成第二柵極氧化層的步驟，所述第一柵極形成于所述第一器件區(qū)，所述第二柵極形成于所述第二器件區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，所述第一柵極氧化層的厚度大于400埃，所述第二柵極氧化層的厚度為20?40埃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，所述第一柵極氧化層的厚度為440埃，所述第二柵極氧化層的厚度為30埃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，所述對(duì)晶圓進(jìn)行第一器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入的步驟中，磷的注入能量為320千電子伏±15%,硼的注入能量為150千電子伏±15%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高輕摻雜漏極注入位置準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，所述對(duì)晶圓進(jìn)行第二器件區(qū)的輕摻雜漏極離子注入的步驟中，磷的注入能量為70千電子伏±15%,硼的注入能量為25千電子伏±15%。
【文檔編號(hào)】H01L21/8234GK104078338SQ201310108536
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】李健 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司