專利名稱：高壓cmos器件及其制造方法
高壓CMOS器件及其制造方法背景技術(shù)圖1A至IF所示為現(xiàn)有技術(shù)制造高壓CMOS器件的方法的過程示 意圖。參見圖1A，焊盤氧化物膜2較薄地形成在摻雜有雜質(zhì)離子的半導(dǎo) 體襯底1上。焊盤氧化物膜2典型地形成為200A至300A的厚度。參見圖1B，為了形成用于形成下面將描述的高壓深阱的光致抗蝕 劑圖案，在焊盤氧化物膜2上形成掩膜。然后，使用掩膜通過蝕刻包 括焊盤氧化物膜2的半導(dǎo)體襯底1表面的部分區(qū)域，形成光學(xué)對準(zhǔn)標(biāo) 記3 (photo align key)。參見圖1C，基于光學(xué)對準(zhǔn)標(biāo)記3使光致抗蝕劑圖案P1對準(zhǔn)，并 使其形成在焊盤氧化物膜2上。參見圖1D，通過利用光致抗蝕劑圖案P1作為掩膜在襯底上注入 雜質(zhì)離子，形成高壓深阱區(qū)域4，然后將光致抗蝕劑圖案P1剝離。參見圖1E，通過移除焊盤氧化物膜2并進(jìn)行LOCOS處理，在半 導(dǎo)體襯底1的預(yù)定區(qū)域形成隔離區(qū)域5。參見圖1F，通過將雜質(zhì)離子注入到其中形成有隔離區(qū)域5的半導(dǎo) 體襯底1的深阱區(qū)域4中，形成邏輯阱(logic well)區(qū)域6。在半導(dǎo)體襯底1上層疊摻雜有雜質(zhì)離子的柵極氧化物膜和多晶 硅并形成圖案。 其后，通過形成絕緣膜并在其上進(jìn)行毯式蝕刻(blanket etch)， 在柵極氧化物膜和多晶硅的側(cè)面上形成隔離物(spacer)。柵極氧化物 膜，多晶硅和隔離物統(tǒng)稱為"柵極結(jié)構(gòu)7"。通過利用柵極結(jié)構(gòu)7作為注入掩膜注入雜質(zhì)離子，形成源極和漏 極區(qū)域8。現(xiàn)有技術(shù)中制造高壓CMOS器件的方法涉及形成用于在半導(dǎo)體襯 底上產(chǎn)生光學(xué)對準(zhǔn)標(biāo)記的掩膜，以形成用于形成高壓深阱區(qū)域的光致 抗蝕劑圖案的步驟。由于該掩膜除了產(chǎn)生光學(xué)對準(zhǔn)標(biāo)記的作用外不執(zhí) 行其它功能，因此還得增加其他的掩膜，結(jié)果，導(dǎo)致工藝復(fù)雜并且制 造成本增大。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實(shí)施例提供一種高壓CMOS器件及其制造方法，由于不需 要用于形成光學(xué)對準(zhǔn)標(biāo)記的單獨(dú)的掩膜從而簡化了制造步驟和降低了 制造成本。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制造高壓CMOS器件的方法包括在半導(dǎo)體襯 底上形成第一氧化物膜圖案，以暴露半導(dǎo)體襯底的預(yù)定區(qū)域；在暴露 的半導(dǎo)體襯底上形成第二氧化物膜圖案；以及利用該第一氧化物膜圖 案作為掩膜進(jìn)行離子注入和退火處理，形成高壓深阱區(qū)域，其中通過 退火使該第二氧化物膜圖案擴(kuò)散，以在高壓深阱區(qū)域中產(chǎn)生臺階結(jié)構(gòu)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的高壓CMOS器件包括半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體 襯底上形成為具有臺階結(jié)構(gòu)的高壓深阱區(qū)域；形成在高壓深阱區(qū)域中 的邏輯阱區(qū)域；形成在半導(dǎo)體襯底上的隔離區(qū)域；形成在臺階結(jié)構(gòu)的 臺階產(chǎn)生區(qū)域中的隔離物；形成在半導(dǎo)體襯底上的柵極結(jié)構(gòu)；以及在 半導(dǎo)體襯底上在柵極結(jié)構(gòu)邊上形成的源極和漏極區(qū)域。


本申請包括附圖以進(jìn)一步解釋本發(fā)明，其被并入或構(gòu)成本申請的 一部分，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1A至.IF為示出現(xiàn)有技術(shù)制造高壓CMOS器件的方法的步驟圖；以及圖2A至2F為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例制造高壓CMOS器件的方法 的步驟圖。
具體實(shí)施方式
下文中，將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體描述。在實(shí)施例的描述中，當(dāng)將層(膜)、區(qū)域、圖案、或結(jié)構(gòu)描述為 在襯底、層(膜)、區(qū)域、焊盤(pad)或圖案"上/上面/上方/上部" 或"下/下面/下方/下部)"時(shí)，其可以理解為是每一層(膜)、區(qū)域、 圖案或結(jié)構(gòu)直接與每一層(膜)、區(qū)域、焊盤或圖案接觸的情況，或 者也可以理解為表示它們被形成為有另外的層(膜)、另外的區(qū)域、 另外的焊盤、另外的圖案、或另外的結(jié)構(gòu)夾在它們之間的情況。圖2A至2F為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例制造高壓CMOS器件的方法 的步驟圖。參見圖2A，可以在摻雜有雜質(zhì)離子的半導(dǎo)體襯底10上形成第一 氧化物膜。這時(shí)，第一氧化物膜可被形成為3000人至7000A的厚度， 這與現(xiàn)有技術(shù)相比較厚。在一個(gè)實(shí)施例中，第一氧化物膜被形成為大 約5000A的厚度。根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體襯底10可以是摻雜有P型或N 型雜質(zhì)離子的硅襯底。然后，可以在第一氧化物膜上形成掩膜(未示出)。接著，蝕刻第一氧化物膜以形成第一氧化物膜圖案20。第一氧化物膜圖案20的預(yù)定區(qū)域被開口以暴露襯底10的頂面。第一氧化物膜 圖案20可具有3000A至7000A的厚度(即為第一氧化物膜的厚度)。參見圖2B，可以在暴露的半導(dǎo)體襯底10上形成第二氧化物膜圖 案21。第二氧化物膜圖案21可形成為600A至1000A的厚度。在一個(gè) 實(shí)施例中，第二氧化物膜圖案21可形成大約800人的厚度。第二氧化物膜圖案21可通過氧化工藝從暴露的半導(dǎo)體襯底10上 生成。參見圖2C，可以通過利用第一氧化物膜圖案20作為掩膜進(jìn)行雜 質(zhì)離子注入處理和退火處理，形成高壓深阱區(qū)域30。在這種情況下， 第二氧化物膜圖案21利用退火處理通過擴(kuò)散向上和向下延展。結(jié)果， 在第二氧化物膜圖案21的底部和高壓阱區(qū)域30的頂部之間產(chǎn)生臺階 (圖2D中的11)。然后，將第一氧化物膜20移除。參見圖2D，第二氧化物膜圖案21被移除，從而，臺階ll保留在 高壓深阱區(qū)域30的表面上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，臺階11可用作光 學(xué)對準(zhǔn)標(biāo)記。參見圖2E，可以通過進(jìn)行例如LOCOS工藝，在半導(dǎo)體襯底10上 形成隔離區(qū)域12?？稍诎ǜ綦x區(qū)域12的半導(dǎo)體襯底IO上形成絕緣膜(未示出)。然后，通過對該絕緣膜進(jìn)行毯式蝕刻，在臺階ll的臺階產(chǎn)生區(qū)域 上局部形成隔離物40。在一個(gè)實(shí)施例中，隔離物40可以由氮化物形成。
由于在進(jìn)行后續(xù)工藝時(shí)，例如，在隨后多晶硅沉積和蝕刻處理時(shí)， 會在臺階產(chǎn)生區(qū)域產(chǎn)生殘余物，因此在臺階產(chǎn)生區(qū)域中形成隔離物40 以便防止由于后續(xù)工藝而產(chǎn)生殘余物。參見圖2F，在隔離區(qū)域12之間形成包括柵極結(jié)構(gòu)50的晶體管。 在一個(gè)實(shí)施例中，可形成掩膜(未示出)以暴露半導(dǎo)體襯底10的預(yù)定 區(qū)域，并通過利用該掩膜注入雜質(zhì)離子，形成邏輯阱區(qū)域31。之后， 將該掩膜移除。然后，可以在半導(dǎo)體襯底IO上層疊柵極氧化物膜和摻雜有雜質(zhì)離 子的多晶硅并使其形成圖案。通過形成絕緣膜并對其進(jìn)行毯式蝕刻，在柵極氧化物膜和多晶硅 的側(cè)面上形成隔離物。從而，形成包括柵極氧化物膜、多晶硅和隔離 物的柵極結(jié)構(gòu)50。通過利用柵極結(jié)構(gòu)50作為離子注入的掩膜注入雜質(zhì)離子，形成源 極和漏極區(qū)域32。在形成隔離物之前，可進(jìn)一步包括形成低濃度源極 和漏極區(qū)域的步驟。參見圖2F,上述根據(jù)實(shí)施例制造的高壓CMOS器件包括半導(dǎo)體 襯底10;在半導(dǎo)體襯底IO上形成的具有臺階結(jié)構(gòu)11的高壓深阱區(qū)域 30;形成在高壓深阱區(qū)域30中的邏輯阱區(qū)域31;在高壓深阱區(qū)域30 的邊緣區(qū)域形成的隔離區(qū)域；形成在半導(dǎo)體襯底10上的柵極結(jié)構(gòu)50; 以及形成半導(dǎo)體襯底10上在柵極結(jié)構(gòu)50邊上的源極和漏極區(qū)域32。 另外，可在臺階11上的臺階產(chǎn)生區(qū)域中形成的隔離物40。因此，在上述實(shí)施例中，當(dāng)形成高壓深阱以在高壓深阱的表面產(chǎn) 生臺階時(shí)，第二氧化物膜圖案的厚度較厚，使得臺階能被用作光學(xué)對
準(zhǔn)標(biāo)記。另外，由于在進(jìn)行后續(xù)工藝時(shí)，例如，在多晶硅的沉積和蝕 刻工藝時(shí)，由于臺階而可能在臺階的邊上產(chǎn)生多晶硅殘留物，因此在 多晶硅沉積之前在臺階的邊上形成隔離物40使得能夠抑制多晶硅殘余 物的產(chǎn)生。因此，不需要用于形成光學(xué)對準(zhǔn)標(biāo)記的單獨(dú)掩膜，從而能簡化制 造工藝并降低制造成本。本說明書中所提及的"一個(gè)實(shí)施例"、"實(shí)施例"、"示例性實(shí) 施例"等都意味著結(jié)合該實(shí)施例所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本 發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在本說明書中多處出現(xiàn)的這樣的術(shù)語并不 必須涉及相同的實(shí)施例。而且，在結(jié)合任意一個(gè)實(shí)施例描述特征、結(jié) 構(gòu)或特性時(shí)，結(jié)合其它一些實(shí)施例實(shí)現(xiàn)該特征、結(jié)構(gòu)或特性也被認(rèn)為 是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)。盡管已經(jīng)參照多個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人 員能在不脫離本發(fā)明原理的精神和范圍下設(shè)計(jì)各種其他變化和實(shí)施 例。尤其是，在本說明書、附圖以及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)對組成部件和/或物件合并排列上多種變化和修改都是可能的。除了組成部件和/ 或排列的變化和修改之外，替換使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員也是顯而易 見的。
權(quán)利要求
1.一種制造高壓CMOS器件的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成第一氧化物膜圖案，暴露半導(dǎo)體襯底的預(yù)定區(qū)域；在暴露的半導(dǎo)體襯底上形成第二氧化物膜圖案；以及通過利用第一氧化物膜圖案作為注入掩膜進(jìn)行離子注入和退火，形成高壓深阱區(qū)域，其中利用退火處理使第二氧化物膜圖案擴(kuò)散以在高壓深阱區(qū)域的頂面上產(chǎn)生臺階。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括:移除第一和第二氧化物膜圖案； 在半導(dǎo)體襯底上形成隔離區(qū)域；以及在產(chǎn)生臺階的區(qū)域中形成隔離物。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中該隔離物由氮化物形成。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括 在高壓深阱區(qū)域中形成邏輯阱； 在半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)；以及 在半導(dǎo)體襯底上的柵極結(jié)構(gòu)的邊上形成源極和漏極區(qū)域。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該第一氧化物膜圖案被形成為 3000A至7000A的厚度。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中該第一氧化物膜圖案被形成為 大約5000A的厚度。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該第二氧化物膜圖案被形成為 600人至1000A的厚度。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中該第二氧化物膜圖案被形成為 大約800人的厚度。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該臺階用作光學(xué)對準(zhǔn)標(biāo)記。
10. —種高壓CMOS器件，包括 半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上具有臺階結(jié)構(gòu)表面的高壓深阱區(qū)域；形成在高壓深阱區(qū)域中的邏輯阱區(qū)域；形成在半導(dǎo)體襯底上的隔離區(qū)域；形成在臺階結(jié)構(gòu)的臺階產(chǎn)生區(qū)域中的隔離物形成在半導(dǎo)體襯底上的柵極結(jié)構(gòu)；以及形成在柵極結(jié)構(gòu)邊上的半導(dǎo)體襯底上的源極和漏極區(qū)域。
11，如權(quán)利要求IO所述的器件，其中該隔離物由氮化物形成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制造高壓CMOS器件的方法，在形成高壓深阱區(qū)域時(shí)不需要用于形成光學(xué)對準(zhǔn)標(biāo)記的單獨(dú)掩膜。該方法包括形成暴露半導(dǎo)體襯底預(yù)定區(qū)域的相對厚的第一氧化物膜圖案；在暴露襯底上形成第二氧化物膜圖案；以及通過利用第一氧化物膜圖案作為掩膜進(jìn)行離子注入和退火處理，形成高壓深阱區(qū)域。第二氧化物膜圖案通過退火處理擴(kuò)散，以在高壓深阱區(qū)域上產(chǎn)生臺階。該臺階能被用作光學(xué)對準(zhǔn)標(biāo)記。
文檔編號H01L21/8238GK101211852SQ20071015370
公開日2008年7月2日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日
發(fā)明者高光永 申請人:東部高科股份有限公司