高压MOS晶体管的制作方法技术

一种高压ＭＯＳ晶体管的制作方法，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺，尤其涉及高压MOS晶体管的制作方法，特 别在制作高压MOS晶体管的过程中防止双峰效应的方法。
技术介绍
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晶体管的制作方法请参考专利号为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。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体晶体管的制作方法，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，本专利技术提供一种高压MOS晶体管的制作方法，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，本专利技术具有以下特点本专利技术在图形布局软件中，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；同时本专利技术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。附图说明图1A至图IE是现有技术制作高压MOS晶体管的示意图2是本专利技术制作高压MOS晶体管的流程图3A至图3I是本专利技术形成高压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。本专利技术在图形布局软件中，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； 同时本专利技术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。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图2是本专利技术制作高压MOS晶体管栅氧化层的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压ＭＯＳ晶体管的制作方法，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。

【技术特征摘要】
1.一种高压MOS晶体管的制作方法，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晶体管的制作方法，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晶体管的制作方法，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晶体管的制作方法，其特征在于用图形 布局软件形成待曝光辅助有源区...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡巧明，辛春艳，卢普生，
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：31[中国|上海]