发明名称 可与低压元件制程匹配之高压元件制程
摘要 一种可与低压元件制程匹配之高压元件制程。一P型半导体矽基底表面上定义有一高压元件区域以及一低压元件区域,且其表面上形成有一N型磊晶层。首先,对高压元件区域之预定闸极结构区域进行一起始电压调整之离子布植制程。然后,于高压元件区域内定义形成复数个第一闸极结构,其中第一闸极结构系由一第一闸氧化层以及一第一多晶矽层所堆叠而成。接着,于高压元件区域内进行 P+型之离子布植制程以及热退火处理,以于两相邻之第一闸极结构之间的磊晶层中形成一P型体。随后,于低压元件区域内定义形成复数个第二闸极结构,其中第二闸极结构系由一第二闸氧化层、一第二多晶矽层以及一矽化钨层所堆叠而成。
申请公布号 TWI280674 申请公布日期 2007.05.01
申请号 TW091117643 申请日期 2002.08.06
申请人 世界先进积体电路股份有限公司 发明人 杨家伟;廖志成
分类号 H01L41/083(2006.01) 主分类号 H01L41/083(2006.01)
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种可与低压元件制程匹配之高压元件制程,包 括有下列步骤: 提供一具有第一导电型之半导体矽基底,其表面上 定义有一高压元件区域以及一低压元件区域,且其 表面上形成有一具有第二导电型之磊晶层; 对该高压元件区域之预定闸极结构区域之该磊晶 层进行一起始电压调整之离子布植制程; 于该高压元件区域之预定闸极结构区域内定义形 成复数个第一闸极结构,其中该第一闸极结构系由 一第一闸氧化层以及一第一多晶矽层所堆叠而成; 于该高压元件区域内进行一具有第一导电型之离 子布植制程以及一热退火处理,以于两相邻之第一 闸极结构之间的磊晶层中形成一具有第一导电型 之离子扩散区;以及 于该低压元件区域内之预定闸极结构区域内定义 形成复数个第二闸极结构,其中该第二闸极结构系 由一第二闸氧化层、一第二多晶矽层以及一金属 矽化物层所堆叠而成。 2.如申请专利范围第1项所述之可与低压元件制程 匹配之高压元件制程,其中当该第一导电型为P型, 则该第二导电型为N型。 3.如申请专利范围第2项所述之可与低压元件制程 匹配之高压元件制程,其中该离子扩散区为P+型。 4.如申请专利范围第1项所述之可与低压元件制程 匹配之高压元件制程,其中该起始电压调整之离子 布植制程包含有下列步骤: 于该磊晶层之表面上提供一第一光阻层,以覆盖该 低压元件区域之整个表面以及该高压元件区域之 预定闸极结构区域以外之表面; 以该第一光阻层为罩幕,对该高压元件区域之预定 闸极结构区域进行该起始电压调整之离子布植制 程;以及 去除该第一光阻层。 5.如申请专利范围第1项所述之可与低压元件制程 匹配之高压元件制程,其中该高压元件区域之第一 闸极结构的制作方法包含有下列步骤: 于该磊晶层之整个表面上依序沉积该一第一闸氧 化层以及该第一多晶矽层; 于该高压元件区域之第一多晶矽层表面上形成一 第二光阻层,用以定义该第一闸极结构之图案; 以该第二光阻层为罩幕进行蚀刻制程,将该高压元 件区域之该第一闸氧化层以及该第一多晶矽层定 义形成该第一闸极结构,并同时将该低压元件区域 内之该第一闸氧化层以及该第一多晶矽层完全去 除;以及 去除该第二光阻层。 6.如申请专利范围第1项所述之可与低压元件制程 匹配之高压元件制程,其中该高压元件区域之离子 扩散区的制作方法包含有下列步骤: 提供一第三光阻层,用以覆盖该低压元件区域之整 个表面; 以该第一闸极结构为硬罩幕,于该高压元件区域内 进行该具有第一导电型之离子布植制程以及该热 退火处理,以于两相邻之第一闸极结构之间的磊晶 层中形成该具有第一导电型之离子扩散区;以及 去除该第三光阻层。 7.如申请专利范围第1项所述之可与低压元件制程 匹配之高压元件制程,其中该低压元件区域之第二 闸极结构的制作方法包含有下列步骤: 于该半导体矽基底之整个表面上依序沉积该第二 闸氧化层、该第二多晶矽层以及该金属矽化物层; 以及 进行微影蚀刻制程,将该低压元件区域之该第二闸 氧化层、该第二多晶矽层以及该金属矽化物层定 义形成为该第二闸极结构,并同时将该高压元件区 域之该第二闸氧化层、该第二多晶矽层以及该金 属矽化物层完全去除。 8.如申请专利范围第1项所述之可与低压元件制程 匹配之高压元件制程,其中该金属矽化物层的材质 为矽化钨(WSix)。 9.如申请专利范围第1项所述之可与低压元件制程 匹配之高压元件制程,其中该磊晶层内包含有一第 一导电型井,系位于该低压元件区域之该第二闸极 结构之下方。 10.如申请专利范围第1项所述之可与低压元件制程 匹配之高压元件制程,其中该磊晶层之表面包含有 复数个场氧化层。 11.一种可与低压元件制程匹配之高压元件制程,包 括有下列步骤: 提供一P型之半导体矽基底,其表面上定义有一高 压元件区域以及一低压元件区域,且其表面上形成 有一N型之磊晶层; 对该高压元件区域之预定闸极结构区域之该磊晶 层进行一起始电压调整之离子布植制程; 于该高压元件区域之预定闸极结构区域内定义形 成复数个第一闸极结构,其中该第一闸极结构系由 一第一闸氧化层以及一第一多晶矽层所堆叠而成; 于该高压元件区域内进行一P+型之离子布植制程 以及一热退火处理,以于两相邻之第一闸极结构之 间的磊晶层中形成一P型体;以及 于该低压元件区域内之预定闸极结构区域内定义 形成复数个第二闸极结构,其中该第二闸极结构系 由一第二闸氧化层、一第二多晶矽层以及一矽化 钨层所堆叠而成。 12.如申请专利范围第11项所述之可与低压元件制 程匹配之高压元件制程,其中该起始电压调整之离 子布植制程包含有下列步骤: 于该磊晶层之表面上提供一第一光阻层,以覆盖该 低压元件区域之整个表面以及该高压元件区域之 预定闸极结构区域以外之表面; 以该第一光阻层为罩幕,对该高压元件区域之预定 闸极结构区域进行该起始电压调整之离子布植制 程;以及 去除该第一光阻层。 13.如申请专利范围第11项所述之可与低压元件制 程匹配之高压元件制程,其中该高压元件区域之第 一闸极结构的制作方法包含有下列步骤: 于该磊晶层之整个表面上依序沉积该一第一闸氧 化层以及该第一多晶矽层; 于该高压元件区域之第一多晶矽层表面上形成一 第二光阻层,用以定义该第一闸极结构之图案; 以该第二光阻层为罩幕进行蚀刻制程,将该高压元 件区域之该第一闸氧化层以及该第一多晶矽层定 义形成该第一闸极结构,并同时将该低压元件区域 内之该第一闸氧化层以及该第一多晶矽层完全去 除;以及 去除该第二光阻层。 14.如申请专利范围第11项所述之可与低压元件制 程匹配之高压元件制程,其中该高压元件区域之离 子扩散区的制作方法包含有下列步骤: 提供一第三光阻层,用以覆盖该低压元件区域之整 个表面; 以该第一闸极结构为硬罩幕,于该高压元件区域内 进行P+型之离子布植制程以及该热退火处理,以于 两相邻之第一闸极结构之间的磊晶层中形成该P型 体;以及 去除该第三光阻层。 15.如申请专利范围第11项所述之可与低压元件制 程匹配之高压元件制程,其中该低压元件区域之第 二闸极结构的制作方法包含有下列步骤: 于该半导体矽基底之整个表面上依序沉积该第二 闸氧化层、该第二多晶矽层以及该矽化钨层;以及 进行微影蚀刻制程,将该低压元件区域之该第二闸 氧化层、该第二多晶矽层以及该金属矽化物层定 义形成为该第二闸极结构,并同时将该高压元件区 域之该第二闸氧化层、该第二多晶矽层以及该矽 化钨层完全去除。 16.如申请专利范围第11项所述之可与低压元件制 程匹配之高压元件制程,其中该磊晶层内包含有一 P型井,系位于该低压元件区域之该第二闸极结构 之下方。 17.如申请专利范围第11项所述之可与低压元件制 程匹配之高压元件制程,其中该磊晶层之表面包含 有复数个场氧化层。 图式简单说明: 第1A与1B图显示习知自动对准P型体制程的剖面示 意图。 第2A与2B图显示本发明自动对准P型体制程的剖面 示意图。 第3A至3F图显示本发明高压元件制程的剖面示意图 。
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