半導(dǎo)體器件的形成方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括：在半導(dǎo)體襯底上形成第一柵極；在第一柵極側(cè)壁形成側(cè)墻；在半導(dǎo)體襯底、第一柵極和側(cè)墻上形成半導(dǎo)體材料層，半導(dǎo)體材料層的上表面高于第一柵極上表面；去除高于第一柵極的半導(dǎo)體材料層；對(duì)剩余半導(dǎo)體材料層進(jìn)行回刻蝕，至去除覆蓋在所述側(cè)墻上的半導(dǎo)體材料層；對(duì)剩余半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行圖形化，在柵極兩側(cè)形成兩第一接出部；在兩第一接出部下對(duì)應(yīng)形成第一源極和第一漏極。在本方案中，由于側(cè)墻上的半導(dǎo)體材料層部分被刻蝕掉，減小甚至消除了第一柵極與第一源極、漏極之間的寄生電容，可以降低甚至消除第一柵極與第一源極、漏極之間的信號(hào)串?dāng)_，確保器件正常運(yùn)行，且性能較佳。
【專利說明】
半導(dǎo)體器件的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體器件的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，低壓驅(qū)動(dòng)下的互補(bǔ)性金屬氧化物半導(dǎo)體(Comp I ementaryMetal Oxide Semiconductor, CMOS)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(以下簡(jiǎn)稱低壓晶體管)和高壓驅(qū)動(dòng)下的高壓金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(以下簡(jiǎn)稱高壓晶體管)，可以集成在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上。由于高壓晶體管，如橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(Lateral double-diffus1nMetal-Oxide-semiconductor, LDM0S)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，具有較高擊穿電壓，滿足耐高壓、實(shí)現(xiàn)功率控制等方面的要求，被廣泛應(yīng)用于高壓功率集成電路，如作為邏輯元件器件。
[0003]現(xiàn)有的集成有低壓晶體管和高壓晶體管的半導(dǎo)體器件的形成方法包括:
[0004]參照?qǐng)D1，提供半導(dǎo)體襯底1，在半導(dǎo)體襯底I上形成有:位于第一阱區(qū)10的高壓晶體管2、3及位于第二區(qū)20中的低壓晶體管4，第一阱區(qū)10與第二阱區(qū)20通過淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)5絕緣隔離；
[0005]以高壓晶體管2為例，高壓晶體管2具有柵極20，在柵極20上形成有硬掩模層6，在柵極20及硬掩模層6側(cè)壁形成有側(cè)墻7。
[0006]參照?qǐng)D2，在半導(dǎo)體襯底I上、硬掩模層6上和側(cè)墻7側(cè)壁形成半導(dǎo)體材料層8 ;半導(dǎo)體材料層8分為:半導(dǎo)體襯底I上的第一部分81、和硬掩模層6上的第二部分82和側(cè)墻7側(cè)壁的第三部分83。
[0007]參照?qǐng)D3，在半導(dǎo)體材料層8上形成圖形化的掩膜層9，定義出對(duì)應(yīng)源極、漏極位置的接出部，為提高套準(zhǔn)精度，圖形化的掩模層9覆蓋側(cè)墻7上的半導(dǎo)體材料層部分；
[0008]以圖形化的掩膜層9為掩膜，刻蝕半導(dǎo)體材料層8(參照?qǐng)D3)至露出硬掩模層6上表面和半導(dǎo)體襯底I上表面，在柵極20兩側(cè)對(duì)應(yīng)源極和漏極的位置形成接出部21、22 ;
[0009]參照?qǐng)D4，去除圖形化的掩膜層；
[0010]之后，以硬掩模層為掩膜，對(duì)接出部21、22及其下的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在接出部21、22下對(duì)應(yīng)形成源極23和漏極24，接出部21、22分別與源極23和漏極24接出電連接；
[0011]最后，去除硬掩模層。
[0012]但是，參照?qǐng)D4，由于側(cè)墻7上的第三部分83未刻蝕掉，接出部21、22與第三部分83連接在一起。第三部分83與柵極20之間形成寄生電容(parasitic capacitance)，寄生電容會(huì)引發(fā)柵極20與源極21和漏極22之間的信號(hào)串?dāng)_，而干擾器件的正常運(yùn)行。而且，還存在柵極20與第三部分83之間擊穿的可能性，同樣的問題也存在于高壓晶體管3及低壓晶體管4，使得柵極與源極或漏極直接電連接，這會(huì)引起器件失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明解決的問題是，使用現(xiàn)有技術(shù)形成集成有低壓晶體管和高壓晶體管的半導(dǎo)體器件中，在柵極與其源極或漏極之間存在寄生電容，造成器件中信號(hào)串?dāng)_，甚至引起器件失效。
[0014]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，該半導(dǎo)體器件的形成方法包括:
[0015]提供半導(dǎo)體襯底；
[0016]在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一柵極；
[0017]在所述第一柵極側(cè)壁形成側(cè)墻；
[0018]在所述半導(dǎo)體襯底上、第一柵極上和側(cè)墻上形成半導(dǎo)體材料層，所述半導(dǎo)體材料層的上表面高于第一柵極上表面；
[0019]去除高于所述第一柵極上表面的半導(dǎo)體材料層部分；
[0020]在對(duì)剩余半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行回刻蝕后，對(duì)剩余半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行圖形化，在所述第一柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成兩第一接出部；
[0021]在對(duì)剩余半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行回刻蝕后，對(duì)剩余半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行圖形化，在所述第一柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成兩第一接出部；
[0022]對(duì)兩第一接出部及其下的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在兩第一接出部下方的半導(dǎo)體襯底中形成第一源極和第一漏極。
[0023]可選地，使用化學(xué)機(jī)械研磨工藝，去除高于所述第一柵極上表面的半導(dǎo)體材料層部分。
[0024]可選地，所述半導(dǎo)體材料層的材料為多晶硅。
[0025]可選地，所述側(cè)墻材料為氧化硅。
[0026]可選地，在所述第一柵極側(cè)壁形成側(cè)墻的方法包括:
[0027]在所述半導(dǎo)體襯底上和第一柵極上形成側(cè)墻材料層；
[0028]對(duì)所述側(cè)墻材料層進(jìn)行回刻蝕，至露出所述第一柵極的上表面。
[0029]可選地，在所述半導(dǎo)體襯底上、第一柵極上和側(cè)墻上形成半導(dǎo)體材料層之前，在所述第一柵極上形成硬掩模層；
[0030]所述側(cè)墻還位于所述硬掩模層側(cè)壁。
[0031]可選地，所述第一柵極為高壓晶體管中的柵極或低壓晶體管中的柵極。
[0032]可選地，在形成所述第一柵極、第一源極和第一漏極時(shí)，同時(shí)在所述半導(dǎo)體襯底上形成第三柵極、所述第三柵極兩側(cè)的第三源極和第三漏極；
[0033]所述第一柵極和第三柵極其中之一為高壓晶體管中的柵極，另一為低壓晶體管中的柵極。
[0034]可選地，所述第一柵極為高壓晶體管的柵極，在形成所述第一柵極之前，還包括:
[0035]對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第一型離子注入以形成第一阱區(qū)，所述第一型離子與半導(dǎo)體襯底的摻雜類型反型；
[0036]對(duì)第一阱區(qū)進(jìn)行第二型離子注入以形成第二阱區(qū)，所述第一型離子和第二型離子的類型反型；
[0037]對(duì)所述第二阱區(qū)進(jìn)行第一型離子注入，在第一柵極兩側(cè)分別形成兩第一漂移區(qū)；
[0038]在每個(gè)所述第一漂移區(qū)中形成一個(gè)第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；
[0039]所述第一柵極位于兩第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體襯底上；
[0040]所述第一源極和第一漏極分別位于第一柵極兩側(cè)的兩第一漂移區(qū)中，且通過第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)與第一柵極隔離。
[0041]可選地，所述第一柵極為高壓晶體管的柵極，在形成所述第一柵極之前，還包括:
[0042]對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第一型離子注入以形成第一阱區(qū)，所述第一型離子與半導(dǎo)體襯底的摻雜類型反型；
[0043]對(duì)所述第一阱區(qū)進(jìn)行第二型離子注入，在第一柵極兩側(cè)分別形成兩第二漂移區(qū)；
[0044]在每個(gè)所述第二漂移區(qū)中形成一個(gè)第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；
[0045]所述第一柵極位于兩第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間的第一阱區(qū)上；
[0046]所述第一源極和第一漏極分別位于第一柵極兩側(cè)的兩第二漂移區(qū)中，且通過第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)與第一柵極隔離。
[0047]可選地，所述第二柵極為低壓晶體管的柵極，在對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第一型離子注入以形成第一阱區(qū)之前或之后，還在所述半導(dǎo)體襯底中進(jìn)行離子注入以形成第三阱區(qū)，所述第三阱區(qū)與第一阱區(qū)間隔開；
[0048]在所述第一漂移區(qū)中形成第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)時(shí)，還在所述第三阱區(qū)與第一阱區(qū)之間形成第三淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；
[0049]在形成所述第一柵極時(shí)，還在所述第三阱區(qū)形成第三柵極；
[0050]在所述第一柵極側(cè)壁形成所述側(cè)墻時(shí)，還在所述第三柵極側(cè)壁形成側(cè)墻，且露出第三源極和第三漏極；
[0051]在對(duì)應(yīng)所述第一源極和第一漏極的位置分別形成兩第一接出部時(shí)，還對(duì)應(yīng)所述第三源極和第三漏極的位置形成兩第三接出部；
[0052]當(dāng)所述第三阱區(qū)和第一漂移區(qū)具有同型摻雜時(shí)，在形成第一源極和第一漏極時(shí)，還對(duì)兩第三接出部及其下方的第三阱區(qū)進(jìn)行離子注入，在兩第三接出部下分別形成第三源極和第二漏極。
[0053]可選地，所述第一接出部覆蓋所述第一源極、和與所述第一源極相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分，所述另一第一接出部覆蓋所述第一漏極、和與所述第一漏極相鄰的淺溝槽隔尚結(jié)構(gòu)部分；
[0054]所述第三接出部覆蓋所述第三源極、和與所述第三源極相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分，所述另一第三接出部覆蓋所述第三漏極、和與所述第三漏極相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分。
[0055]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0056]在形成半導(dǎo)體材料層時(shí)，半導(dǎo)體材料層上表面高于第一柵極上表面，而現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體材料層形成于側(cè)墻側(cè)壁；之后，去除高于所述第一柵極上表面的半導(dǎo)體材料層部分，使剩余半導(dǎo)體材料層部分上表面與第一柵極上表面持平；接著，對(duì)剩余的半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行回刻蝕，至去除覆蓋在側(cè)墻上的半導(dǎo)體材料層部分；之后，對(duì)剩余的半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行圖形化，以對(duì)應(yīng)第一源極和第一漏極的位置分別形成兩第一接出部；對(duì)兩第一接出部及其下的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，分別形成第一源極和第一漏極。在回刻蝕過程中，由于剩余的半導(dǎo)體材料層部分的上表面到半導(dǎo)體襯底上表面的距離相等，因此各個(gè)部分的刻蝕速率基本相同，因此待側(cè)墻上方的半導(dǎo)體材料層部分全刻蝕掉，僅剩余覆蓋半導(dǎo)體襯底的半導(dǎo)體材料層部分。由于側(cè)墻上的半導(dǎo)體材料層部分被刻蝕掉，減小甚至消除了第一柵極與第一源極、漏極之間的寄生電容，可以降低甚至消除第一柵極與第一源極、漏極之間的信號(hào)串?dāng)_，確保器件正常運(yùn)行，且性能較佳。
【附圖說明】
[0057]圖1?圖4是現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件在形成過程中各個(gè)階段的剖面圖；
[0058]圖5?圖17是本發(fā)明具體實(shí)施例的半導(dǎo)體器件在形成過程中各個(gè)階段的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059]為使本發(fā)明的上述目的、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)施例做詳細(xì)的說明。
[0060]參照?qǐng)D5，提供半導(dǎo)體襯底100。半導(dǎo)體襯底100具有用于形成低壓晶體管的區(qū)域以及高壓晶體管的區(qū)域，其中各個(gè)區(qū)域的布置可根據(jù)具體的器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0061]在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底100可以為硅襯底，也可以是鍺、鍺硅、砷化鎵襯底或絕緣體上硅襯底。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇半導(dǎo)體襯底的類型，因此半導(dǎo)體襯底100的類型不應(yīng)成為限制本發(fā)明的保護(hù)范圍的特征。本實(shí)施例中的半導(dǎo)體襯底100為硅襯底，因?yàn)樵诠枰r底上實(shí)施本技術(shù)方案要比在其他類型襯底上實(shí)施本技術(shù)方案成本低。
[0062]參照?qǐng)D6，對(duì)半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行第一型離子注入形成第一阱區(qū)110、和進(jìn)行第二型離子注入形成第三阱區(qū)130，其中第一型離子與第二型離子的類型反型，第一阱區(qū)110相比半導(dǎo)體襯底100具有反型摻雜。本實(shí)施例中第一阱區(qū)HO和第三阱區(qū)130為相鄰阱區(qū)，其位置關(guān)系僅起到示例作用，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。第一阱區(qū)110為形成高壓晶體管的區(qū)域，第三阱區(qū)130為形成低壓晶體管的區(qū)域。
[0063]在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底100具有P型摻雜，相應(yīng)地第一型離子為N型離子，第二型離子為P型離子。第一阱區(qū)110為形成具有高壓晶體管的器件的區(qū)域，第三阱區(qū)130位為形成具有低壓晶體管的器件區(qū)域。因此，為使得第一阱區(qū)110能夠耐高電壓而具有高電阻，第一阱區(qū)110中第一型離子的摻雜濃度要小于第三阱區(qū)130中第二型離子的摻雜濃度。
[0064]在其他實(shí)施例中，還可以是:半導(dǎo)體襯底為N型摻雜，第一型離子為P型離子，第二型離子為N型離子，第一阱區(qū)相比于半導(dǎo)體襯底和第三阱區(qū)為耐高壓P阱區(qū)。
[0065]在本實(shí)施例中，第一型離子和第二型離子的類型反型，但不限于此。在其他示例中，還可以是:第一型離子和第二型離子同型。對(duì)于第一型離子和第二型離子的類型可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
[0066]在本實(shí)施例中，由于第一型離子和第二型離子反型，因此對(duì)第一阱區(qū)110和第三阱區(qū)130要分別進(jìn)行兩次離子注入的過程。也就是:首先在半導(dǎo)體襯底100上形成第一掩膜圖形，定義出第一阱區(qū)的窗孔，之后以第一掩膜圖形為掩膜，對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第一型離子注入形成第一阱區(qū)110，最后去除第一掩膜圖形；接著，在半導(dǎo)體襯底100上形成第二掩膜圖形，定義出第三阱區(qū)的窗口，之后以第二掩膜圖形為掩膜，對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第二型離子注入形成第三阱區(qū)130。
[0067]參照?qǐng)D7，對(duì)第一阱區(qū)110進(jìn)行第二型離子注入以形成第二阱區(qū)120，第二阱區(qū)120為高壓阱區(qū)，第二型離子摻雜濃度較低；
[0068]參照?qǐng)D8，對(duì)第二阱區(qū)120進(jìn)行第一型離子注入以形成兩間隔的第一漂移區(qū)121 ;和，
[0069]對(duì)第一阱區(qū)110進(jìn)行第二型離子注入以形成兩間隔的第二漂移區(qū)111，兩第二漂移區(qū)111之間、第二漂移區(qū)111與第二阱區(qū)120之間間隔開。
[0070]為使第一漂移區(qū)121和第二漂移區(qū)111能夠耐高壓而具有高電阻，第一漂移區(qū)121和第二漂移區(qū)111中的離子摻雜濃度較低。
[0071]參照?qǐng)D9，在半導(dǎo)體襯底100中形成:隔離第一阱區(qū)110與第三阱區(qū)130、分別位于兩第一漂移區(qū)121中、隔離第二阱區(qū)120與相鄰的第二漂移區(qū)111、分別位于兩第二漂移區(qū)111中的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。其中第一漂移區(qū)121中的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)為第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)141，第二漂移區(qū)111中的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，及隔離第二阱區(qū)120與相鄰的第二漂移區(qū)111的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)為第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)142，隔離第一阱區(qū)110與第三阱區(qū)130的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)為第三淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)143。
[0072]在本實(shí)施例中，第一、二、三淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)在同一步驟中形成。具體地，第一、二、三淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的形成方法包括:
[0073]對(duì)半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行圖形化，分別形成對(duì)應(yīng)第一、二、三淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的溝槽，當(dāng)?shù)谝?、二、三淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)所需深度均相同時(shí)，所有溝槽可在一個(gè)步驟中形成，當(dāng)?shù)谝弧⒍?、三淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)所需深度不相同時(shí)，對(duì)不同深度的溝槽可分別形成；
[0074]在溝槽側(cè)壁形成襯墊層140，襯墊層140的材料為氧化硅，能夠改善后續(xù)溝槽中淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體襯底之間的界面特性；
[0075]使用化學(xué)氣相沉積形成淺溝槽隔離材料，淺溝槽隔離材料填充滿溝槽并覆蓋半導(dǎo)體襯底100 ；
[0076]使用化學(xué)機(jī)械研磨工藝，去除高于半導(dǎo)體襯底100的淺溝槽隔離材料，剩余的淺溝槽隔離材料作為淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。
[0077]參照?qǐng)D10，在兩第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)141之間的半導(dǎo)體襯底上形成第一柵極151、位于第一柵極151上的硬掩模層170，其中第一柵極151與第二阱區(qū)120之間形成有柵介質(zhì)層(圖中未標(biāo)號(hào))，第一柵極151伸出至兩第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)141上，第一柵極151通過柵介質(zhì)層和第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)141，與第二阱區(qū)120和兩第一漂移區(qū)121隔離；和，
[0078]在兩第二漂移區(qū)111中的兩第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)142之間的半導(dǎo)體襯底上形成第二柵極152、位于第二柵極152上的硬掩模層170，其中第二柵極152與第一阱區(qū)110之間形成有柵介質(zhì)層(圖中未標(biāo)號(hào))，第二柵極152伸出至位于兩第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)142上，第二柵極152通過柵介質(zhì)層和第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)142，與第一阱區(qū)110和兩第二漂移區(qū)111隔離；和，
[0079]在第三阱區(qū)130形成位于半導(dǎo)體襯底100上的兩間隔的第三柵極153、位于第三柵極153上的硬掩模層170，在第三柵極153與半導(dǎo)體襯底100之間形成有柵介質(zhì)層(圖中未標(biāo)號(hào))。
[0080]在本實(shí)施例中，第一柵極151、第二柵極152和第三柵極153可在同一步驟中形成。第一、二、三柵極及硬掩模層170的形成方法包括:在半導(dǎo)體襯底100上形成柵極材料層、位于柵極材料層上的硬掩模材料層；對(duì)硬掩模材料層和柵極材料層進(jìn)行圖形化以形成硬掩模層170和第一、二、三柵極。
[0081]參照?qǐng)D11，在硬掩模層170側(cè)壁、第一柵極151側(cè)壁、第二柵極152側(cè)壁和第三柵極153側(cè)壁形成側(cè)墻180，側(cè)墻180的材料為絕緣介質(zhì)材料，如氧化硅。
[0082]在本實(shí)施例中，側(cè)墻180的形成方法包括:
[0083]在半導(dǎo)體襯底上和硬掩模層上，以及硬掩模層側(cè)壁和第一、二、三柵極側(cè)壁沉積側(cè)墻材料層；
[0084]對(duì)側(cè)墻材料層進(jìn)行回刻蝕，由于硬掩模層側(cè)壁和第一、二、三柵極側(cè)壁的側(cè)墻材料層部分在垂直于半導(dǎo)體襯底100上表面方向上的厚度大于，半導(dǎo)體襯底100和硬掩模層170上的側(cè)墻材料層部分，因此在回刻蝕過程中，半導(dǎo)體襯底100和硬掩模層170上的側(cè)墻材料層部分被全部被刻蝕掉后，在硬掩模層170側(cè)壁和第一、二、三柵極側(cè)壁上還剩余有側(cè)墻材料層部分以作為側(cè)墻180。
[0085]參照?qǐng)D12，在半導(dǎo)體襯底100上、硬掩模層170和側(cè)墻180上形成半導(dǎo)體材料層190，半導(dǎo)體材料層190高于硬掩模層170，半導(dǎo)體材料層190用于形成連接源極和漏極的接出部。由于硬掩模層170高于半導(dǎo)體襯底100，因此硬掩模層170上的半導(dǎo)體材料層部分高于半導(dǎo)體襯底100上的半導(dǎo)體材料層部分。
[0086]半導(dǎo)體材料層的材料為非摻雜多晶硅，具體可使用化學(xué)氣相沉積工藝形成。
[0087]參照?qǐng)D13，使用化學(xué)機(jī)械研磨工藝，對(duì)半導(dǎo)體材料層190上表面進(jìn)行平坦化處理，至剩余半導(dǎo)體材料層190上表面與硬掩模層170上表面基本持平。
[0088]化學(xué)機(jī)械研磨工藝包括兩個(gè)步驟:第一研磨步驟，至硬掩模層170上的半導(dǎo)體材料層部分與半導(dǎo)體襯底100上的半導(dǎo)體材料層部分等高；第二研磨步驟，至剩余半導(dǎo)體材料層部分上表面與硬掩模層170上表面基本持平。
[0089]參照?qǐng)D14，以硬掩模層170和側(cè)墻180為掩膜，對(duì)剩余的半導(dǎo)體材料層190部分進(jìn)行回刻蝕，至覆蓋在側(cè)墻180上的半導(dǎo)體材料層部分被去除并得到所需接出部的厚度。結(jié)合參照?qǐng)D13，由于半導(dǎo)體材料層190上表面平坦，半導(dǎo)體材料層190各個(gè)部分在垂直于半導(dǎo)體材料層190上表面方向上的刻蝕速率相同，待得到所需接出部厚度后，側(cè)墻180傾斜側(cè)壁的半導(dǎo)體材料層部分也被刻蝕掉，僅剩余半導(dǎo)體襯底100上的半導(dǎo)體材料層部分。
[0090]參照?qǐng)D15，使用光刻、刻蝕工藝，對(duì)剩余的半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行圖形化，在每個(gè)柵極兩側(cè)對(duì)應(yīng)源極、漏極的位置形成兩接出部，接出部用于將對(duì)應(yīng)的源極、漏極接出。
[0091]其中，位于第一柵極151兩側(cè)的第一漂移區(qū)121上的接出部為第一接出部191，位于第二柵極152兩側(cè)的第二漂移區(qū)111上的接出部為第二接出部192，位于第三柵極153兩側(cè)的第三阱區(qū)130上的兩接出部為第三接出部193 ;
[0092]參照?qǐng)D16，以硬掩模層170和側(cè)墻180為掩膜，對(duì)第一接出部191及其下的第一漂移區(qū)121進(jìn)行第一型離子注入，在兩第一漂移區(qū)121中分別形成第一源極161和第一漏極162，第一源極161和第一漏極162分別通過第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)141絕緣隔離；和，
[0093]對(duì)第二接出部192及其下的第二漂移區(qū)111進(jìn)行第二型離子注入，在兩第二漂移區(qū)111中分別形成第二源極163、第二漏極164，第二源極163和第二漏極164分別通過第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)142絕緣隔離；和，
[0094]對(duì)第三接出部193及其下的第三阱區(qū)130進(jìn)行第一型離子注入，以形成第三源極和第三漏極(圖中未標(biāo)號(hào))，其中兩第三柵極153共用一個(gè)極區(qū)165。
[0095]另外，在對(duì)第三柵極153兩側(cè)的第三阱區(qū)中進(jìn)行第一型離子注入之前，還包括:使用輕摻雜漏注入工藝，對(duì)第三柵極153兩側(cè)的第三阱區(qū)中進(jìn)行輕摻雜以形成輕摻雜區(qū)160，輕摻雜區(qū)160有助于減少源漏間的溝道漏電效應(yīng)。第三源極和第三漏極與輕摻雜區(qū)160相比，為中等或高等劑量的離子注入。
[0096]由于第一源極、漏極和第三源極、漏極為同型摻雜，因此可在同一步驟中形成；
[0097]參照?qǐng)D17，去除硬掩模層170 (參照?qǐng)D16)。
[0098]通過對(duì)第一、二、三接出部進(jìn)行離子注入，使得接出部導(dǎo)電，接出部與其下的源極或漏極點(diǎn)連接。
[0099]第一接出部191覆蓋第一源極161、和與所述第一源極161相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分，另一第一接出部191覆蓋第一漏極162、和與第一漏極162相鄰的淺溝槽隔尚結(jié)構(gòu)部分；第二接出部192覆蓋第二源極163、和與第二源極163相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分，另一第二接出部192覆蓋第二漏極164、和與第二漏極164相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分；第三接出部193覆蓋第三源極、和與第三源極相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分，另一第三接出部193覆蓋第三漏極、和與第三漏極相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分。
[0100]這樣，接出部相對(duì)增大了源極和漏極的表面積，避免源極和漏極表面積較小而造成源極和漏極無法與其他器件電連接的問題。由于接出部的原因，預(yù)先設(shè)計(jì)的源極和漏極表面積無需太大，進(jìn)一步地，可減小半導(dǎo)體襯底上有源區(qū)區(qū)域面積，以增加器件集成度。
[0101]與現(xiàn)有技術(shù)相比，在側(cè)墻180的傾斜側(cè)壁上沒有半導(dǎo)體材料層殘留，僅剩余側(cè)墻180 —側(cè)的半導(dǎo)體襯底上的接出部，減小甚至消除了第一柵極151與第一源極161和第一漏極162之間、第二柵極152與第二源極164和第二漏極165之間、第三柵極與第三源極和第三漏極之間的寄生電容，可以降低甚至消除柵極與相鄰的源極和漏極之間的信號(hào)串?dāng)_，確保器件正常運(yùn)行，且性能較佳。
[0102]至此，參照?qǐng)D17，在同一半導(dǎo)體襯底100上形成:位于第一阱區(qū)110的兩個(gè)反型的高壓晶體管，和位于第三阱區(qū)130的兩個(gè)低壓晶體管，體現(xiàn)高壓晶體管與低壓晶體管形成工藝具有較佳的兼容性。
[0103]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一柵極； 在所述第一柵極側(cè)壁形成側(cè)墻； 在所述半導(dǎo)體襯底上、第一柵極上和側(cè)墻上形成半導(dǎo)體材料層，所述半導(dǎo)體材料層的上表面高于第一柵極上表面； 去除高于所述第一柵極上表面的半導(dǎo)體材料層部分； 在去除高于所述第一柵極上表面的半導(dǎo)體材料層部分后，對(duì)剩余的半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行回刻蝕，至去除覆蓋在所述側(cè)墻上的半導(dǎo)體材料層部分； 在對(duì)剩余半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行回刻蝕后，對(duì)剩余半導(dǎo)體材料層部分進(jìn)行圖形化，在所述第一柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底上形成兩第一接出部； 對(duì)兩第一接出部及其下的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在兩第一接出部下方的半導(dǎo)體襯底中形成第一源極和第一漏極。2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，使用化學(xué)機(jī)械研磨工藝，去除高于所述第一柵極上表面的半導(dǎo)體材料層部分。3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料層的材料為多晶娃。4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述側(cè)墻材料為氧化硅。5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，在所述第一柵極側(cè)壁形成側(cè)墻的方法包括: 在所述半導(dǎo)體襯底上和第一柵極上形成側(cè)墻材料層； 對(duì)所述側(cè)墻材料層進(jìn)行回刻蝕，至露出所述第一柵極的上表面。6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，在所述半導(dǎo)體襯底上、第一柵極上和側(cè)墻上形成半導(dǎo)體材料層之前，在所述第一柵極上形成硬掩模層； 所述側(cè)墻還位于所述硬掩模層側(cè)壁。7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一柵極為高壓晶體管中的柵極或低壓晶體管中的柵極。8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，在形成所述第一柵極、第一源極和第一漏極時(shí)，同時(shí)在所述半導(dǎo)體襯底上形成第三柵極、所述第三柵極兩側(cè)的第三源極和第二漏極； 所述第一柵極和第三柵極其中之一為高壓晶體管中的柵極，另一為低壓晶體管中的柵極。9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一柵極為高壓晶體管的柵極，在形成所述第一柵極之前，還包括: 對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第一型離子注入以形成第一阱區(qū)，所述第一型離子與半導(dǎo)體襯底的摻雜類型反型； 對(duì)第一阱區(qū)進(jìn)行第二型離子注入以形成第二阱區(qū)，所述第一型離子和第二型離子的類型反型； 對(duì)所述第二阱區(qū)進(jìn)行第一型離子注入，在第一柵極兩側(cè)分別形成兩第一漂移區(qū)； 在每個(gè)所述第一漂移區(qū)中形成一個(gè)第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)； 所述第一柵極位于兩第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體襯底上； 所述第一源極和第一漏極分別位于第一柵極兩側(cè)的兩第一漂移區(qū)中，且通過第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)與第一柵極隔離。10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一柵極為高壓晶體管的柵極，在形成所述第一柵極之前，還包括: 對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第一型離子注入以形成第一阱區(qū)，所述第一型離子與半導(dǎo)體襯底的摻雜類型反型； 對(duì)所述第一阱區(qū)進(jìn)行第二型離子注入，在第一柵極兩側(cè)分別形成兩第二漂移區(qū)； 在每個(gè)所述第二漂移區(qū)中形成一個(gè)第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)； 所述第一柵極位于兩第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間的第一阱區(qū)上； 所述第一源極和第一漏極分別位于第一柵極兩側(cè)的兩第二漂移區(qū)中，且通過第二淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)與第一柵極隔離。11.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第二柵極為低壓晶體管的柵極，在對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第一型離子注入以形成第一阱區(qū)之前或之后，還在所述半導(dǎo)體襯底中進(jìn)行離子注入以形成第三阱區(qū)，所述第三阱區(qū)與第一阱區(qū)間隔開； 在所述第一漂移區(qū)中形成第一淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)時(shí)，還在所述第三阱區(qū)與第一阱區(qū)之間形成第三淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)； 在形成所述第一柵極時(shí)，還在所述第三阱區(qū)形成第三柵極； 在所述第一柵極側(cè)壁形成所述側(cè)墻時(shí)，還在所述第三柵極側(cè)壁形成側(cè)墻，且露出第三源極和第二漏極； 在對(duì)應(yīng)所述第一源極和第一漏極的位置分別形成兩第一接出部時(shí)，還在對(duì)應(yīng)所述第三源極和第三漏極的位置形成兩第三接出部； 當(dāng)所述第三阱區(qū)和第一漂移區(qū)具有同型摻雜時(shí)，在形成第一源極和第一漏極時(shí)，還對(duì)兩第三接出部及其下方的第三阱區(qū)進(jìn)行離子注入，在兩第三接出部下分別形成第三源極和第二漏極。12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述第一接出部覆蓋所述第一源極、和與所述第一源極相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分，所述另一第一接出部覆蓋所述第一漏極、和與所述第一漏極相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分； 所述第三接出部覆蓋所述第三源極、和與所述第三源極相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分，所述另一第三接出部覆蓋所述第三漏極、和與所述第三漏極相鄰的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)部分。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK105826201SQ201510012092
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月9日
【發(fā)明人】洪波, 蔡建祥
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司