本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種mos管的制作方法。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體芯片制造領(lǐng)域，傳統(tǒng)的mos管制作方法中包括p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)的形成過程，該過程包括以下步驟：

步驟a、通過離子注入工藝在硅襯底1中制作如圖1中所示的準(zhǔn)n阱區(qū)2；

步驟b、通過離子注入工藝在硅襯底中制作如圖2中所示的準(zhǔn)p阱區(qū)3；

步驟c、通過驅(qū)入工藝加深阱區(qū)的深度，得到如圖3中的n阱區(qū)2'和p阱區(qū)3'；

步驟d、在n阱區(qū)2'和p阱區(qū)3'上形成第一氧化層4，并在第一氧化層上形成氮化硅層5，得到圖4所示的結(jié)構(gòu)；

步驟e、通過光刻工藝刻蝕n阱區(qū)和p阱區(qū)交界處所對(duì)應(yīng)的氮化硅層，得到圖5所示的氮化硅層5'；

步驟f、通過光刻工藝在n阱區(qū)2'對(duì)應(yīng)的上表面形成光刻膠層6，得到圖6所示的結(jié)構(gòu)；

步驟g、向p阱區(qū)內(nèi)靠近n阱區(qū)的位置注入第一深度的p型離子，形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)7；在p阱區(qū)內(nèi)注入第二深度的p型離子，形成防穿通注入?yún)^(qū)8，其中第二深度大于第一深度；然后將光刻膠層去掉，得到圖7所示的結(jié)構(gòu)；

步驟h、利用熱生長(zhǎng)工藝在n阱區(qū)和p阱區(qū)交界處形成第二氧化層9，得到如圖8所示的結(jié)構(gòu)；

步驟i、將第一氧化層4和氮化硅層5'去除，得到圖9所示的結(jié)構(gòu)。

基于圖9中的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要在n阱區(qū)內(nèi)制作p型管，在p阱區(qū)內(nèi)制作n型管等。其中，防穿通注入?yún)^(qū)的作用是防止在p阱區(qū)內(nèi)制作的n型管的源極和漏極穿通，p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)位于第二氧化層的下表面；第二氧化層的作用是防止n阱區(qū)和p阱區(qū)之間的漏電。

從以上步驟中可以看出，傳統(tǒng)的mos管制作方法先注入p型離子形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)，然后再形成第二氧化層。在第二氧化層的熱生長(zhǎng)過程中，p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和抗穿通注入?yún)^(qū)中的p型離子會(huì)擴(kuò)散到p阱區(qū)中的其他區(qū)域，改變了所制作出的器件參數(shù)，從而影響器件的性能。而且，在第二氧化層的熱生長(zhǎng)過程中，p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)的p型離子會(huì)因?yàn)椤拔鹋帕住毙?yīng)而進(jìn)入第二氧化層中，降低了p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明提出了一種mos管的制作方法，該方法可以避免因第二氧化層的熱生長(zhǎng)導(dǎo)致p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和抗穿通注入?yún)^(qū)中的離子會(huì)擴(kuò)散到p阱區(qū)中的其他區(qū)域，影響器件的性能；同時(shí)也能夠避免因第二氧化層的熱生長(zhǎng)導(dǎo)致p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)的硼離子進(jìn)入第二氧化層中，降低p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)的效果。

本發(fā)明提供的mos管的制作方法包括：

在硅襯底上制作第一結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)包括在所述硅襯底上形成的p阱區(qū)和n阱區(qū)、覆蓋所述p阱區(qū)上表面和n阱區(qū)上表面的第一氧化層及形成于所述第一氧化層之上的氮化硅層，且與所述p阱區(qū)和所述n阱區(qū)交界處所對(duì)應(yīng)的第一氧化層露出所述氮化硅層；

在所述p阱區(qū)和所述n阱區(qū)的交界處形成第二氧化層；

在所述p阱區(qū)內(nèi)形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)，所述p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)位于所述第二氧化層的下表面；

去掉所述第一氧化層和所述氮化硅層。

可選的，所述在硅襯底上制作第一結(jié)構(gòu)，包括：

在所述硅襯底上形成所述n阱區(qū)和所述p阱區(qū)；

在所述n阱區(qū)的上表面和所述p阱區(qū)的上表面形成所述第一氧化層；

在所述第一氧化層上形成所述氮化硅層。

可選的，所述在所述硅襯底上形成所述n阱區(qū)和所述p阱區(qū)，包括：

向所述硅襯底中注入n型離子，形成準(zhǔn)n阱區(qū)；

向所述硅襯底中注入p型離子，形成準(zhǔn)p阱區(qū)；

通過阱區(qū)驅(qū)入工藝加深所述準(zhǔn)n阱區(qū)和所述準(zhǔn)p阱區(qū)在所述硅襯底中的深度，得到所述n阱區(qū)和所述p阱區(qū)。

可選的，在形成所述準(zhǔn)n阱區(qū)時(shí)注入的n型離子和在形成所述準(zhǔn)p阱區(qū)時(shí)注入的p型離子的初始能量為40kev～150kev。

可選的，所述在所述第一氧化層上形成所述氮化硅層，包括：

在所述第一氧化層上形成覆蓋所述第一氧化層的氮化硅層；

通過光刻工藝將所述p阱區(qū)和所述n阱區(qū)交界處對(duì)應(yīng)的氮化硅成刻蝕掉，得到所述第一結(jié)構(gòu)中的氮化硅層。

可選的，所述在所述p阱區(qū)內(nèi)形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)之前還包括：

在所述n阱區(qū)對(duì)應(yīng)的第一結(jié)構(gòu)上表面形成光刻膠層。

可選的，所述在所述n阱區(qū)對(duì)應(yīng)的第一結(jié)構(gòu)上表面形成光刻膠層，包括：

在所述第一結(jié)構(gòu)的上表面涂覆光刻膠層；

去掉所述p阱區(qū)對(duì)應(yīng)的第一結(jié)構(gòu)上表面的光刻膠層，保留所述n阱區(qū)對(duì)應(yīng)的第一結(jié)構(gòu)上表面的光刻膠層。

可選的，所述在所述p阱區(qū)內(nèi)形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)，包括：

向所述p阱區(qū)中一次性注入p型離子，形成相同深度的所述p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和所述防穿通注入?yún)^(qū)，其中：在所述第二氧化層下表面處的注入?yún)^(qū)為p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)，在所述p阱區(qū)內(nèi)除所述p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)之外的其他注入?yún)^(qū)為防穿通注入?yún)^(qū)。

可選的，在形成所述p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和所述防穿通注入?yún)^(qū)時(shí)向所述p阱區(qū)中注入的p型離子的能量為100kev～300kev。

可選的，所述去掉所述第一氧化層和所述氮化硅層，包括：

利用磷酸將所述氮化硅層腐蝕掉，利用氫氟酸將所述第一氧化層腐蝕掉。

本發(fā)明提供的mos管的制作方法中，在p阱區(qū)和n阱區(qū)的交界處形成第二氧化層，然后再進(jìn)行離子注入形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)。由于本發(fā)明首先形成第二氧化層，因此在第二氧化層的熱生長(zhǎng)過程中，p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和抗穿通注入?yún)^(qū)還沒有形成，由此避免了這兩個(gè)注入?yún)^(qū)中的p型離子不會(huì)擴(kuò)散到p阱區(qū)中的其他區(qū)域，進(jìn)而避免影響器件的性能。同時(shí)，由于“吸硼排磷”效應(yīng)發(fā)生在第二氧化層的熱生長(zhǎng)過程中，而本發(fā)明在進(jìn)行離子注入形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)的過程中，第二氧化層的熱生長(zhǎng)已經(jīng)完成，因此避免或減少了“吸硼排磷”效應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)而避免p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)的p型離子進(jìn)入第二氧化層中降低p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)的效果。

附圖說明

通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征信息和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：

圖1示出了經(jīng)傳統(tǒng)的mos制作方法中步驟a所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖2示出了經(jīng)傳統(tǒng)的mos制作方法中步驟b所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖3示出了經(jīng)傳統(tǒng)的mos制作方法中步驟c所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖4示出了經(jīng)傳統(tǒng)的mos制作方法中步驟d所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖5示出了經(jīng)傳統(tǒng)的mos制作方法中步驟e所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖6示出了經(jīng)傳統(tǒng)的mos制作方法中步驟f所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖7示出了經(jīng)傳統(tǒng)的mos制作方法中步驟g所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖8示出了經(jīng)傳統(tǒng)的mos制作方法中步驟h所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖9示出了經(jīng)傳統(tǒng)的mos制作方法中步驟i所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖10示出了本發(fā)明mos的制作方法一實(shí)施例的流程示意圖；

圖11示出了經(jīng)本發(fā)明mos的制作方法中步驟s2所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖12示出了本發(fā)明mos的制作方法中步驟s1的一種流程示意圖；

圖13示出了本發(fā)明mos的制作方法中形成光刻膠層后的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖14示出了經(jīng)本發(fā)明mos的制作方法中步驟s3所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖15示出了經(jīng)本發(fā)明mos的制作方法中步驟s4所得到結(jié)構(gòu)的剖視圖；

附圖標(biāo)記說明：

1-硅襯底；2-準(zhǔn)n阱區(qū)；2'-n阱區(qū)；3-準(zhǔn)p阱區(qū)；3'-p阱區(qū)；4-第一氧化層；5-覆蓋第一氧化層的氮化硅層；5'-光刻后形成的氮化硅層；6-光刻膠層；7-p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)；8-防穿通注入?yún)^(qū)；9-第二氧化層。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

本發(fā)明提供一種mos管的制作方法，如圖5、10～15所示，該方 法包括：

步驟s1、在硅襯底1上制作第一結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)包括在所述硅襯底1上形成的p阱區(qū)3'和n阱區(qū)2'、覆蓋所述p阱區(qū)3'上表面和n阱區(qū)2'上表面的第一氧化層4及形成于所述第一氧化層之上的氮化硅層5'，且與所述p阱區(qū)和所述n阱區(qū)2'交界處所對(duì)應(yīng)的第一氧化層露出所述氮化硅層；其中執(zhí)行該步驟后得到的結(jié)構(gòu)可參考圖5；

步驟s2、在所述p阱區(qū)3'和所述n阱區(qū)2'的交界處形成第二氧化層9；其中執(zhí)行該步驟后得到的結(jié)構(gòu)可參考圖11；

步驟s3、在所述p阱區(qū)3'內(nèi)形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)7和防穿通注入?yún)^(qū)8，所述p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)7位于所述第二氧化層9的下表面；其中執(zhí)行該步驟后得到的結(jié)構(gòu)可參考圖14；

步驟s4、去掉所述第一氧化層4和所述氮化硅層5'，執(zhí)行該步驟后得到的結(jié)構(gòu)可參考圖15。

從以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明與傳統(tǒng)的mos管制作方法的區(qū)別在于本發(fā)明先在p阱區(qū)和n阱區(qū)的交界處形成第二氧化層，然后再進(jìn)行離子注入形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)。由于本發(fā)明首先形成第二氧化層，因此在第二氧化層的熱生長(zhǎng)過程中，p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和抗穿通注入?yún)^(qū)還沒有形成，由此避免了這兩個(gè)注入?yún)^(qū)中的p型離子不會(huì)擴(kuò)散到p阱區(qū)中的其他區(qū)域，進(jìn)而避免影響器件的性能。同時(shí)，由于“吸硼排磷”效應(yīng)發(fā)生在第二氧化層的熱生長(zhǎng)過程中，而本發(fā)明在進(jìn)行離子注入形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)的過程中，第二氧化層的熱生長(zhǎng)已經(jīng)完成，因此避免或減少了“吸硼排磷”效應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)而避免p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)的p型離子進(jìn)入第二氧化層中降低p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)的效果。

在具體實(shí)施時(shí)，如圖1～5、12所示，步驟s1中在硅襯底上制作第一結(jié)構(gòu)的過程可包括：

步驟s11、在所述硅襯1上形成所述n阱區(qū)2'和所述p阱區(qū)3'；

步驟s12、在所述n阱區(qū)2'的上表面和所述p阱區(qū)3'的上表面形成所述第一氧化層4；

步驟s13、在所述第一氧化層4上形成所述氮化硅層5'。

進(jìn)一步地，步驟s11的具體過程可包括：

步驟s111、向所述硅襯底1中注入n型離子，形成準(zhǔn)n阱區(qū)2；

步驟s112、向所述硅襯底1中注入p型離子，形成準(zhǔn)p阱區(qū)3；

步驟s113、通過阱區(qū)驅(qū)入工藝加深所述準(zhǔn)n阱區(qū)2和所述準(zhǔn)p阱區(qū)3在所述硅襯底1中的深度，得到所述n阱區(qū)2'和所述p阱區(qū)3'。

在上述步驟s111中，注入的n型離子的離子類型、劑量可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。例如，注入的n型離子為磷離子，采用的劑量為1.0e12～1.0e14個(gè)/cm²。另外，n型離子的初始能量根據(jù)注入的預(yù)期深度進(jìn)行選擇，例如40kev～150kev。

同樣地，在上述步驟s112中，注入的p型離子的離子類型、劑量也可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。例如，注入的p型離子為硼離子，采用的劑量為1.0e12～1.0e14個(gè)/cm²。另外，p型離子的初始能量根據(jù)注入的預(yù)期深度進(jìn)行選擇，例如40kev～150kev。

在上述步驟s113中，利用阱區(qū)驅(qū)入工藝加深所注入離子的深度，從而達(dá)到預(yù)期的阱深。在實(shí)際操作時(shí)的工藝條件可以根據(jù)預(yù)期的阱深等因素進(jìn)行設(shè)置，例如驅(qū)入溫度為1000～1200℃，時(shí)間為50～500min。

在具體實(shí)施時(shí)，步驟s12中形成第一氧化層時(shí)的工藝條件可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，例如采用900～1200℃的生長(zhǎng)溫度，達(dá)到厚度為0.05～0.50um的第一氧化層。

在具體實(shí)施時(shí)，步驟s13的具體過程包括：

步驟s131、在所述第一氧化層上形成覆蓋所述第一氧化層的氮化硅層；

步驟s132、通過光刻工藝將所述p阱區(qū)和所述n阱區(qū)交界處對(duì) 應(yīng)的氮化硅成刻蝕掉，得到所述第一結(jié)構(gòu)中的氮化硅層。

在上述步驟s131中，形成覆蓋第一氧化層的氮化硅的工藝條件可以根據(jù)需要設(shè)置，例如采用600～900℃的生長(zhǎng)溫度，達(dá)到厚度為0.10～0.50的氮化硅層。

通過上述步驟s132將p阱區(qū)和n阱區(qū)交界處對(duì)應(yīng)的氮化硅層刻蝕掉，便于后續(xù)第二氧化層的形成。同時(shí)，由于光刻工藝是一種非常成熟的工藝，因此通過光刻工藝可以得到預(yù)期的氮化硅圖案。

在具體實(shí)施時(shí)，步驟s2中形成第二氧化層的工藝條件可以根據(jù)需要設(shè)置，例如采用900～1200℃的生長(zhǎng)溫度形成厚度為0.1～2.0um。

在具體實(shí)施時(shí)，如圖13所示，在步驟s3之前還可包括：在所述n阱區(qū)2'對(duì)應(yīng)的第一結(jié)構(gòu)上表面形成光刻膠層6。

這樣做的好處是，便于后續(xù)的p型離子注入形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和所述防穿通注入?yún)^(qū)。通過在n阱區(qū)對(duì)應(yīng)的第一結(jié)構(gòu)表面設(shè)置光刻膠層，使p型離子進(jìn)入p阱區(qū)內(nèi)。

進(jìn)一步地，光刻膠層的形成過程可以包括：

在所述第一結(jié)構(gòu)的上表面涂覆光刻膠層；

去掉所述p阱區(qū)對(duì)應(yīng)的第一結(jié)構(gòu)上表面的光刻膠層，保留所述n阱區(qū)對(duì)應(yīng)的第一結(jié)構(gòu)上表面的光刻膠層。

在具體實(shí)施時(shí)，如圖14所示，步驟s3的具體過程可以包括：

向所述p阱區(qū)3'中一次性注入p型離子，形成相同深度的所述p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)7和所述防穿通注入?yún)^(qū)8，其中：在所述第二氧化層9下表面處的注入?yún)^(qū)為p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)7，在所述p阱區(qū)3'內(nèi)除所述p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)7之外的其他注入?yún)^(qū)為防穿通注入?yún)^(qū)8。

在傳統(tǒng)的mos管制作方法中，由于先形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)，而后在形成第二氧化層時(shí)，之前形成的p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)會(huì)下沉至與防穿通注入?yún)^(qū)幾乎相同的深度，所以需要開始形成的p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)的深度相對(duì)于防穿通注入?yún)^(qū)的深度要淺。由于兩個(gè)注入?yún)^(qū)的 深度不同，所以需要分兩次注入。而本發(fā)明中，由于在形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)時(shí)，第二氧化層已經(jīng)形成，因此可以將p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)形成于同一深度。由于深度相同，因此可以采用一次注入形成，具有簡(jiǎn)化工藝流程、快速形成p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)的優(yōu)點(diǎn)。

由于p型場(chǎng)區(qū)注入?yún)^(qū)和防穿通注入?yún)^(qū)的注入深度相同，因此采用相同初始能量的p型離子，具體的能量大小根據(jù)需要注入的深度決定，例如100kev～300kev。另外，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，注入的p型離子可以但不限于采用硼離子，劑量可以但不限于1.0e11～1.0e13個(gè)/cm²。

在具體實(shí)施時(shí)，步驟s4中可以采用磷酸將氮化硅層腐蝕掉，采用氫氟酸將第一氧化層腐蝕掉。其中，采用熱的磷酸腐蝕效果更佳，具體溫度可以根據(jù)需要設(shè)定，本發(fā)明不做限定。

在本發(fā)明中，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。術(shù)語“多個(gè)”指兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確的限定。

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。