专利名称：高压mos晶体管的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及半导体制造工艺，尤其涉及高压MOS晶体管的利记博彩app，特 别在制作高压MOS晶体管的过程中防止双峰效应的方法。
背景技术：
在半导体技术中，即使元件尺寸持续缩减，仍希望晶体管的性能可更为 增进，也希望能制造出结合低、高、中电压应用范围的集成电路半导体装置。 举例来说，用于驱动图像传感器、LCD以及印刷磁头等的集成电路(以下称 为驱动IC),由具有在+V以上的电源电压下工作的漏极及源极间的耐压能力 强的高压MOS晶体管的驱动输出单元，以及具有在凄t伏以下的电源电压下可 以使用的漏极耐压能力差的低压MOS晶体管的控制驱动输出单元的逻辑单元 构成。此类集成电路通常称作系统单晶片。尽管这类集成电路包含采用非常 低电压(比方1.8V或2.5V)来操作的逻辑晶体管，但是位于相同集成电路上 的其它晶体管是因高电压应用而设计的，因此是以高电压来操作，并且往往 漏极至源极的压差可能有30V甚至40V之高，高电压晶体管元件比逻辑电路中 的逻辑晶体管或周边晶体管有能力负载更多的电流。
现有制作高压MOS晶体管的利记博彩app请参考专利号为02146360的中国专 利所公开的技术方案。举例NMOS晶体管的形成，如图1A所示，在硅衬底IOO 中注入p型离子形成P阱，在硅衬底100上形成光阻层102,由光刻机将光罩IOI 上的图形转移至光阻层102上，经过显影，在光阻层102上形成浅沟槽图形103。
如图1B所示，以光阻层102为掩膜，蚀刻硅衬底IOO,形成浅沟槽；去除 光阻层102,在浅沟槽内填充满绝缘物质，形成浅沟槽隔离区104,浅沟槽隔 离区104以外区域为有源区110。
如图1C所示，在炉管中通入氧气氧化有源区110处的硅衬底100，形成栅 氧化层106。
如图1D所示，用化学气相沉积法在栅氧化层106上形成多晶硅层108;在 多晶硅层108上旋涂第二光阻层(未图示)，经过曝光和显影，在第二光阻层 上形成栅极图形；以第二光阻层为掩膜，千法蚀刻多晶硅层108和栅氧化层106 至硅衬底100,多晶硅层108作为栅极。
如图1E所示，去除第二光阻层；以栅极为自对准掩膜，在硅衬底100中注 入n型离子，形成源极/漏极116;在多晶硅层108上形成金属硅化物层112,金 属硅化物层112、多晶硅层108和栅氧化层106组成栅极结构114;在栅极结构 114两侧形成间隙壁115。
如图1C，所示，对高压MOS晶体管来说，需要生长厚度在300埃至500 埃的栅氧化层106，由于浅沟槽隔离区104内的绝缘物质的形成过程中，绝缘 物质会高出硅衬底IOO且会出现倒角(虚线椭圓表示)；在有源区110的硅衬 底100上形成栅氧化层106时，由于有源区110与浅沟槽隔离区104相接区 倒角处提供的硅比非相接区的硅少，所以会导致栅氧化层106的边缘部分比 中间部分薄，导致栅氧化层的边缘处阈值电压降低。
现有制作MOS晶体管栅氧化层过程中，由于高压MOS晶体管的栅氧化层 比较厚且受到浅沟槽隔离区倒角的影响，在形成栅氧化层过程中很容易造成 栅氧化层边缘部分比中间部分薄，导致栅氧化层的边缘处阈值电压降低，产 生双峰现象，从而导致器件功耗高，器件工作的稳定性差。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种半导体晶体管的利记博彩app，防止由于高压 MOS晶体管的栅氧化层比较厚且受到浅沟槽隔离区倒角的影响，在形成栅氧 化层过程中很容易造成栅氧化层边缘部分比中间部分薄，导致栅氧化层的边
缘处阚值电压降低，产生双峰现象，从而导致器件功耗高，器件工作的稳定 性差。
为解决上述问题，本发明提供一种高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征 在于，包括下列步骤
a. 在待曝光有源区图形和待曝光隔离区图形相接处形成待曝光辅助有源 区图形，所述待曝光辅助有源区图形与待曝光有源区图形连通向待曝光隔离 区图形凸出；
b. 将待曝光有源区图形、待曝光隔离区图形和待曝光辅助有源区图形转移 至硅衬底上形成有源区、隔离区和辅助有源区；
c. 在有源区和辅助有源区的硅衬底上形成栅氧化层；
d. 在栅氧化层上形成多晶硅层；
e. 在待曝光栅极图形中形成待曝光开口图形；
f. 将待曝光栅极图形和待曝光开口图形转移至多晶硅层上，形成包含开口 的栅极，所述开口完全暴露辅助有源区，且栅极与有源区的重叠部分为沟道；
g. 在硅衬底上形成栅极结构、源极和漏极。
待啄光辅助有源区图形的长度为沟道长度的20%~30%，宽度为沟道宽度 的20% 30%。
所述开口宽度比辅助有源区宽度宽0.1um 0.3um。
用图形布局软件形成待曝光辅助有源区图形和待曝光开口图形。
步骤b包括将待曝光有源区图形、待曝光隔离区图形和待曝光辅助有源 区图形转移至光罩上，形成有源区图形、隔离区图形和辅助有源区图形；将 光罩上的有源区图形、隔离区图形和辅助有源区图形转移至硅衬底上形成有 源区、隔离区和辅助有源区。
步骤f包括将待曝光栅极图形和待曝光开口图形转移至光罩上，形成栅 极图形和开口图形；将光罩上的栅极图形和开口图形转移至多晶硅层上，形 成包舍开口的栅极。
用炉管氧化法形成栅氧化层。所述栅氧化层的厚度为300埃~600埃。
步骤g包括以栅极为掩膜，在栅极两侧的硅衬底中进行第二次离子注 入，形成源极和漏极；在多晶硅层上形成金属硅化物层，金属硅化物层、多 晶硅层和栅氧化层组成栅极结构；在栅极结构两侧形成间隙壁。
与现有技术相比，本发明具有以下特点本发明在图形布局软件中，在 待曝光有源区图形和待曝光隔离区图形相接处形成与待曝光有源区图形连通 向待曝光隔离区图形凸出的待曝光辅助有源区图形；并在图形布局软件中待 曝光栅极图形中形成待曝光开口图形，将待曝光栅极图形和待曝光开口图形 转移至多晶硅层上，形成包含开口的栅极，所述开口暴露辅助有源区。使得 后续形成的栅氧化层的边缘不处于栅极下，避免了双峰现象的出现，从而可 以降低器件功耗，增加器件工作的稳定性；同时本发明不需要增加光罩和工 艺步骤，只是做图形布局软件的改进，对器件电学性能影响很小。
图1A至图IE是现有技术制作高压MOS晶体管的示意图2是本发明制作高压MOS晶体管的流程图3A至图3I是本发明形成高压MOS晶体管的示意图。
具体实施例方式
现有制作MOS晶体管^l氧化层过程中，由于高压MOS晶体管的栅氧化层 比较厚且受到浅沟槽隔离区倒角的影响，且受到浅沟槽隔离区倒角的影响， 在形成栅氧化层过程中很容易造成栅氧化层边缘部分比中间部分薄，导致栅氧化层的边缘处阈值电压降低，产生双峰现象，从而导致器件功耗高，器件 工作的稳定性差。本发明在图形布局软件中，在待曝光有源区图形和待曝光 隔离区图形相接处形成与待曝光有源区图形连通向持曝光隔离区图形凸出的
待曝光辅助有源区图形；并在待曝光栅极图形中形成待曝光开口图形，将待
曝光栅极图形和待曝光开口图形转移至多晶硅层上，形成包含开口的栅极， 所述开口暴露辅助有源区。使得后续形成的栅氧化层的边缘不处于栅极下，
避免了双峰现象的出现，从而可以降低器件功耗，增加器件工作的稳定性； 同时本发明不需要增加光罩和工艺步骤，只是做图形布局软件的改进，对器 件电学性能影响很小。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 对本发明的具体实施方式
做详细的说明。
图2是本发明制作高压MOS晶体管栅氧化层的流程图。如图2所示，执行 步骤S201在待曝光有源区图形和待曝光隔离区图形相接处形成待曝光辅助有 源区图形，所述待曝光辅助有源区图形与待曝光有源区图形连通向待曝光隔 离区图形凸出；S202将待曝光有源区图形、待啄光隔离区图形和待曝光辅助 有源区图形转移至硅衬底上形成有源区、隔离区和辅助有源区；S203在有源 区和辅助有源区的硅衬底上形成栅氧化层；S204在栅氧化层上形成多晶硅层； S205在待曝光栅极图形中形成待曝光开口图形；S206将待曝光栅极图形和待 曝光开口图形转移至多晶硅层上，形成包含开口的栅极，所述开口完全暴露 辅助有源区，且栅极与有源区的重叠部分为沟道；S207在硅衬底上形成栅极 结构、源极和漏才及。
图3A至图3I是本发明形成高压MOS晶体管的示意图。其中，NMOS晶体 管的形成，如图3A所示，用图形布局软件，在待曝光有源区图形220和待曝光 隔离区图形221的相接处形成与待曝光有源区图形220连通向待曝光隔离区图形221凸出的待曝光辅助有源区图形222,待曝光辅助有源区图形222的宽度为 X',长度Y'。
如图3B所示，用电子束写入装置或激光束写入装置将图形布局软件中的 待曝光有源区图形、待曝光隔离区图形和待曝光辅助有源区图形转移至光罩 224上，形成有源区图形225 、隔离区图形223和辅助有源区图形226。
如图3C所示，在硅衬底200上形成光阻层202,将图3B的光罩224上的源区 图形225、隔离区图形223和辅助有源区图形226转移至光阻层202上，经过曝 光和显影后，在光阻层202上形成浅沟槽隔离图形203。
如图3D所示，以光阻层202为掩膜，蚀刻硅衬底200，形成浅沟槽；去除 光阻层202，在浅沟槽内填充满绝缘物质，形成浅沟槽隔离区204,浅沟槽隔 离区204以外区域为有源区2IO和辅助有源区211;在有源区21 O和辅助有源区 211的硅村底200中进行次离子201注入，注入的离子201类型为p型。
图3E是将图3D逆时针旋转30。，如图3E所示，在炉管中通入氧气在温度 为800 °C ~ 1000 。C时氧化有源区21 O和辅助有源区211处的硅村底200 ，形成厚度 为300埃 600埃栅氧化层206 。
如图3F所示，在图形布局软件中，在待曝光4册极图形218中形成待曝光开 口图形219。
如图3G所示，用电子束写入装置或激光束写入装置将图形布局软件中的 待曝光栅极图形218和待曝光开口图形219转移至光罩230上，形成栅极图 形231和开口图形232。
如图3H所示，在硅衬底200上旋涂第二光阻层(未图示)，经过曝光，将 图3G中的光罩230上的栅极图形231和开口图形232转移至第二光阻层上，继续 进行显影步骤，将辅助有源区处的第二光阻层去除；以第二光阻层为掩膜'蚀刻多晶硅层208至栅氧化层206表面；去除第二光阻层，蚀刻后包含开口209 的多晶硅层208为栅极，所述开口 209完全暴露辅助有源区。
如图3H'所示，多晶硅层208所形成的栅极与有源区210的重叠部分为沟 道229，沟道229的宽度为X",长度为Y"。
如图3I所示，以栅极为掩膜，在硅衬底200中进行第二次离子注入，注入 的离子类型为n型，形成源极/漏极216;在多晶硅层208上形成金属硅化物层 212,金属硅化物层212、多晶硅层208和栅氧化层206组成栅极结构214;在栅 极结构214两侧形成间隙壁215。
本实施例中，待曝光辅助有源区图形222的长度Y，为沟道209长度Y"的 20% 30%，宽度X，为沟道宽度X"的20% 30%。
本实施例中，所述开口209宽度比辅助有源区211宽度宽0.1um 0.3um，具 体例如O.lum、 0.2um或0.3um。
所述注入硅衬底200的p型离子为硼离子或氟化硼，本实施例优选硼离子； 其中，注入硼离子的剂量为1 .OE 13/cm2 1 .OE 14/cm2 ，具体例如1 .OE 13/cm2 、 5.0E13/cm2或1.0E14/cm2;注入硼离子的能量为500keV 1000keV，具体例如500 keV、 600keV、 700 keV、 800keV、 900 keV或1000 keV。
本实施例中，氧化有源区210处的硅衬底200的温度具体例如80(TC 、 850。C、 900 。C、 950。C或1000。C。
本实施例中，栅氧化层206的厚度具体例如300埃、400埃、500埃或600埃。 多晶硅层208的厚度具体例如1000埃、IIOO埃、1200埃、1300埃、1400埃或1500埃。
继续参考图3A至图31， PMOS晶体管的形成，如图3A所示，用图形布局 软件，在待曝光有源区图形220和待曝光隔离区图形221的相接处形成与待曝光有源区图形220连通向待曝光隔离区图形221凸出的待曝光辅助有源区图形 222，待曝光辅助有源区图形222的宽度为X，，长度Y，。
如图3B所示，用电于束写入装置或激光束写入装置将图形布局软件中的 待曝光有源区图形、待曝光隔离区图形和待曝光辅助有源区图形转移至光罩 224上，形成有源区图形225、隔离区图形223和辅助有源区图形226。
如图3C所示，在石圭村底200上形成光阻层202,将图3B的光罩224上的源区 图形225、隔离区图形223和辅助有源区图形226转移至光阻层202上，经过曝 光和显影后，在光阻层202上形成浅沟槽隔离图形203 。
如图3D所示，以光阻层202为掩膜，蚀刻硅衬底200,形成浅沟槽；去除 光阻层202，在浅沟槽内填充满绝缘物质，形成浅沟槽隔离区204，浅沟槽隔 离区204以外区域为有源区210和辅助有源区211;在有源区210和辅助有源区 211的硅衬底200中进行次离子201注入，注入的离子201类型为n型。
图3E是将图3D逆时针旋转30。，如图3E所示，在炉管中通入氧气在温度 为800 °C ~1000 °C时氧化有源区21 O和辅助有源区211处的硅衬底200 ，形成厚度 为300埃 600埃栅氧化层206。
如图3F所示，在图形布局软件中，在待曝光栅极图形218中形成待曝光开 口图形219。
如图3G所示，用电子束写入装置或激光束写入装置将图形布局软件中的 待曝光栅极图形218和待曝光开口图形219转移至光罩230上，形成栅极图 形231和开口图形232。
如图3H所示，在硅衬底200上旋涂第二光阻层(未图示)，经过曝光，将 图3G中的光罩230上的栅极图形231和开口图形232转移至第二光阻层上，继续 进行显影步骤，将辅助有源区处的第二光阻层去除；以第二光阻层为掩膜，蚀刻多晶石圭层208至4册氧化层206表面；去除第二光阻层，蚀刻后包含开口 209 的多晶硅层208为4册极，所述开口 209完全暴露辅助有源区。
如图3H，所示，多晶硅层208所形成的栅极与有源区210的重叠部分为沟 道209,沟道209的宽度为X"，长度为Y"。
如图3I所示，以栅极为掩膜，在硅衬底200中进行第二次离子注入，注入 的离子类型为p型，形成源极/漏极216;在多晶硅层208上形成金属硅化物层 212，金属硅化物层212、多晶硅层208和栅氧化层206组成4册极结构214;在栅 极结构214两侧形成间隙壁215。
本实施例中，待曝光辅助有源区图形222的长度Y，为沟道209长度Y"的 20% 30%,宽度X，为沟道宽度X"的20%~30%。
本实施例中，所述开口209宽度比辅助有源区211宽度宽0.1um 0.3um,具 体例3口0.1um、 0.2um或0.3um。
所述次入硅衬底200的n型离子为磷离子或砷离子，本实施例优选磷离子； 其中，注入磷离子的剂量为1.0E13/cm2 1.0E14/cm2，具体例如1.0E13/cm2、 5.0E13/cn^或1.0E14/cn^;注入磷离子的能量为500keV 1000keV,具体例如500 keV、 600keV、 700 keV、 800keV、 900 keV或1000 keV。
本实施例中，氧化有源区210处的硅衬底200的温度具体例如80(TC、 850 。C、 900。C、 950。C或1000。C。
本实施例中，栅氧化层206的厚度具体例如300埃、400埃、500埃或600埃。 多晶硅层208的厚度具体例如1000埃、IIOO埃、1200埃、1300埃、1400埃或1500埃。
虽然本发明己以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本 领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改， 因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征在于，包括下列步骤a.在待曝光有源区图形和待曝光隔离区图形相接处形成待曝光辅助有源区图形，所述待曝光辅助有源区图形与待曝光有源区图形连通向待曝光隔离区图形凸出；b.将待曝光有源区图形、待曝光隔离区图形和待曝光辅助有源区图形转移至硅衬底上形成有源区、隔离区和辅助有源区；c.在有源区和辅助有源区的硅衬底上形成栅氧化层；d.在栅氧化层上形成多晶硅层；e.在待曝光栅极图形中形成待曝光开口图形；f.将待曝光栅极图形和待曝光开口图形转移至多晶硅层上，形成包含开口的栅极，所述开口完全暴露辅助有源区，且栅极与有源区的重叠部分为沟道；g.在硅衬底上形成栅极结构、源极和漏极。
2. 根据权利要求l所述的高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征在于待曝光 辅助有源区图形的长度为沟道长度的20% 30%,宽度为沟道宽度的 20% 30%。
3. 根据权利要求2所述的高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征在于所述开 口宽度比辅助有源区宽度宽0.1um 0.3um。
4. 根据权利要求3所述的高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征在于用图形 布局软件形成待曝光辅助有源区图形和待曝光开口图形。
5. 根据权利要求l所述的高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征在于步骤b 包括将待曝光有源区图形、待曝光隔离区图形和待曝光辅助有源区图形转移至光罩上，形成有源区图形、隔离区图形和辅助有源区图形；将光罩上的有源区图形、隔离区图形和辅助有源区图形转移至硅衬底上 形成有源区、隔离区和辅助有源区。
6. 根据权利要求1所述的高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征在于步骤 f包括将待曝光^^及图形和待曝光开口图形转移至光罩上，形成栅极图形和开 口图形；将光罩上的栅极图形和开口图形转移至多晶硅层上，形成包含开口的栅极。
7. 根据权利要求1所述的高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征在于用炉管 氧化法形成栅氧化层。
8. 根据权利要求7所述的高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征在于所述 栅氧化层的厚度为300埃 600埃。
9. 根据权利要求1所述的高压MOS晶体管的利记博彩app，其特征在于步骤g 包括以栅极为掩膜，在栅极两侧的硅衬底中进行第二次离子注入，形成源 才及和漏才及；在多晶硅层上形成金属硅化物层，金属硅化物层、多晶硅层和栅氧化层 组成栅极结构；在栅极结构两侧形成间隙壁。
全文摘要
一种高压MOS晶体管的利记博彩app，包括下列步骤在待曝光有源区图形和待曝光隔离区图形相接处形成待曝光辅助有源区图形，所述待曝光辅助有源区图形与待曝光有源区图形连通向待曝光隔离区图形凸出；将待曝光有源区图形、待曝光隔离区图形和待曝光辅助有源区图形转移至硅衬底上形成有源区、隔离区和辅助有源区；在有源区和辅助有源区的硅衬底上形成栅氧化层；在栅氧化层上形成多晶硅层；在待曝光栅极图形中形成待曝光开口图形；将待曝光栅极图形和待曝光开口图形转移至多晶硅层上，形成包含开口的栅极，所述开口完全暴露辅助有源区，且栅极与有源区的重叠部分为沟道。经上述步骤，双峰现象不会出现，从而可以降低器件功耗，增加器件工作的稳定性。
文档编号H01L21/02GK101197287SQ20061011915
公开日2008年6月11日 申请日期2006年12月5日 优先权日2006年12月5日
发明者卢普生, 蔡巧明, 辛春艳 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司