半导体器件及其制作方法技术

本申请提供了一种半导体器件。该半导体器件包括半导体前道工艺结构和半导体后道工艺结构，半导体前道工艺结构包括：半导体衬底，其中设置有阱区和离子注入区，且阱区中设置有漏极；栅氧层，设置在半导体衬底的表面上；栅极，设置在栅氧层上；半导体后道工艺结构包括：层间介质层，其中设置有过孔；金属布线层，金属布线层中设置有金属部和介质部，过孔与金属部相连，栅极通过过孔和金属部与离子注入区相连，上述半导体器件还包括附加阱区，离子注入区设置在附加阱区中，附加阱区与阱区中的杂质离子为类型相同的第一杂质离子。附加阱区使栅极和漏极不存在电势差；附加阱区在半导体前道工艺中即可完成，不会影响层间介质层或金属布线层的制作。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体制造
，具体而言，涉及一种。
技术介绍
半导体制造领域中，刻蚀工艺、离子注入工艺和化学气相沉积工艺等诸多工艺中都会用到等离子体，理论中等离子体总的对外电性应该是呈中性的，也就是说正离子和负离子是等量的，但实际进入晶圆的正负离子在局部区域并不是等量的，导致出现大量游离的电荷。图1示出了现有技术中半导体器件的剖面结构示意图，在完成半导体前道工艺后，在半导体衬底100中形成阱区101、漏极102、源极(图1中未标出)、离子注入区103，并在半导体衬底100上形成栅氧层201，在栅氧层201上形成栅极202 ;然后进行半导体后道工艺，在半导体后道工艺制程中，采用高密度等离子体化学气相沉积形成层间介质层300时，已经形成的漏极102会收集该过程产生的游离电子，而已经形成的栅极202在经半导体后道工艺形成的金属布线层400中第二金属布线层400与半导体衬底100相连形成如图1所示的示意结构，此时栅极202处于接地状态，而漏极102由于收集了游离电子进而在栅极202和漏极102之间形成偏压，使得电子穿透栅氧层201，在漏极102与栅极202之间形成漏电流，进而产生等离子损伤效应。目前，一般采用调节等离子体的能量来减轻对栅氧层201造成的损伤，但是，上述方法是在牺牲层间介质层300的填充能力的基础上实现的上述效果，因此会在层间介质层300中形成空隙，导致器件局部功能失效。因此，目前亟需一种既能减轻等离子损伤又不会对器件性能造成影响的等离子损伤缓解方法。
技术实现思路
本申请旨在提供一种，以解决现有技术中形成层间介质层过程中对栅氧层造成等离子损伤的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种半导体器件，包括半导体前道工艺结构和半导体后道工艺结构，半导体前道工艺结构包括:半导体衬底，半导体衬底中设置有阱区和离子注入区，且阱区中设置有漏极；栅氧层，设置在半导体衬底的表面上；栅极，设置在栅氧层上；半导体后道工艺结构包括:层间介质层，层间介质层中设置有过孔；金属布线层，金属布线层中设置有金属部和介质部，过孔与金属部相连，栅极通过过孔和金属部与离子注入区相连，上述半导体器件还包括附加阱区，离子注入区设置在附加阱区中，附加阱区与阱区中的杂质离子为类型相同的第一杂质离子。进一步地，上述阱区中第一杂质离子的浓度为C1，附加阱区中第一杂质离子的浓度为 C2，且 C2:C1 = 1:1.1 ?1.1:1。进一步地，上述半导体衬底为P型衬底，阱区和附加阱区为N型阱区。进一步地，上述半导体器件还包括设置在漏极的外围的阱区中的附加离子注入区，附加离子注入区的杂质离子与漏极的杂质离子为类型相同第二杂质离子，且附加离子注入区中的第二杂质离子浓度为C3，漏极的第二杂质离子浓度为C4，C3 < C4。进一步地，上述C3和C4的比例为C3 = 50?95% C4。进一步地，上述层间介质层和金属布线层分别有η层，金属布线层沿依次远离半导体衬底方向依次为第一金属布线层、第二金属布线层、……、第η-l金属布线层和第η金属布线层，其中第二金属布线层、……、第η-l金属布线层和第η金属布线层组成的组中2至(η-2)层金属布线层的连接栅极与离子注入区的金属部由介质隔离部和金属垫组成，金属垫与过孔相连。进一步地，上述η为3至8。根据本申请另一方面，提供了一种半导体器件的制作方法，包括半导体前道工艺和半导体后道工艺，半导体前道工艺包括:形成阱区的步骤、形成漏极的步骤、形成栅氧层的步骤、形成栅极的步骤和形成离子注入区的步骤；半导体后道工艺包括:形成层间介质层的步骤和形成金属布线层的步骤，上述制作方法还包括在半导体衬底中离子注入区的周围形成附加阱区的步骤，附加阱区与阱区中的杂质离子为类型相同的第一杂质离子。进一步地，上述形成附加阱区的步骤与形成阱区的步骤采用离子注入法同时进行。进一步地，上述半导体衬底为Ρ型衬底，形成阱区的步骤和形成附加阱区的步骤所注入的离子为Ν型离子。进一步地，上述制作方法还包括在阱区中的漏极的外围设置附加离子注入区的步骤，附加离子注入区的杂质离子与漏极的杂质离子类型相同，且附加离子注入区中的杂质离子浓度为C3，漏极区的杂质离子浓度为C4，C3 < C4。进一步地，上述附加离子注入区在半导体前道工艺中形成。进一步地，上述附加离子注入区在完成源漏注入之后采用离子注入形成。进一步地，上述C1和C2的比例为C3 = 50?95% C4。进一步地，上述形成金属布线层的步骤包括:在层间介质层上设置介质材料；对介质材料进行图形化处理，在对应栅极和离子注入区的位置形成凹槽；在凹槽中设置金属。应用本申请的技术方案，将离子注入区设置在附加阱区中，且附加阱区的杂质离子与阱区中的杂质离子类型相同，因此，相当于使栅极和漏极所积聚的电荷都处于“浮动(floating) ”状态，且两者之间不会产生电势差，进而不会产生漏极向栅极的漏电流；同时，该附加阱区设置在半导体衬底中，因此在半导体前道工艺中即可完成，不会对半导体后道工艺中的层间介质层或金属布线层的制作产生任何影响，由此可见，本申请的半导体器件不仅能够解决等离子损伤而且不会影响层间介质层的制作。【附图说明】构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:图1示出了现有技术中半导体器件的剖面结构示意图；图2示出了本申请一种优选实施方式提供的半导体器件的剖面结构示意图；图3示出了本申请另一种优选实施方式提供的半导体器件的剖面结构示意图；以及图4示出了本申请又一种优选实施方式提供的半导体器件的剖面结构示意图。【具体实施方式】应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括半导体前道工艺结构和半导体后道工艺结构，所述半导体前道工艺结构包括：半导体衬底，所述半导体衬底中设置有阱区和离子注入区，且所述阱区中设置有漏极；栅氧层，设置在所述半导体衬底的表面上；栅极，设置在所述栅氧层上；所述半导体后道工艺结构包括：层间介质层，所述层间介质层中设置有过孔；金属布线层，所述金属布线层中设置有金属部和介质部，所述过孔与所述金属部相连，所述栅极通过所述过孔和所述金属部与所述离子注入区相连，其特征在于，所述半导体器件还包括附加阱区，所述离子注入区设置在所述附加阱区中，所述附加阱区与所述阱区中的杂质离子为类型相同的第一杂质离子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗鹏程，李广宁，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31