发明名称 平面双扩散金氧半功率电晶体的自动对准源结构及其制造方法
摘要 本发明揭示一种自动对准源结构,其中一个P-体扩散区系透过一个成型窗口形成于一个n-磊晶矽层置于一个n+矽基板之上的一个表面之内;一个P+扩散区系透过形成于一个氮化矽层之上的一个第一侧边墙介电垫层所包围之一个第一自动对准离子布植窗口来形成于该P-体扩散区的一个表面之内;一个n+源扩散环系透过形成于该氮化矽层及由该第一侧边墙介电垫层所包围的一个有机高分子层之间的一个第二自动对准离子布植窗口来形成于该P-体扩散区的一个部份表面且置于该p+扩散区的一个延伸部份的表面之上;以及一个自动对准源接触窗口系形成于由一个第二侧边墙介电垫层所包围之该n+源扩散环及由该n+源扩散环所包围之该P+扩散区之上。
申请公布号 TWI253172 申请公布日期 2006.04.11
申请号 TW093109574 申请日期 2004.04.07
申请人 矽基科技股份有限公司 发明人 吴庆源
分类号 H01L29/10 主分类号 H01L29/10
代理机构 代理人
主权项 1.一种自动对准源结构,至少包含: 一个半导体基板,其中该半导体基板至少包含一种 第一导电型的一个淡掺杂磊晶矽层形成于该第一 导电型的一个高掺杂矽基板之上; 一种第二导电型的一个体扩散区透过一个成形氧 化物层置于一个成形复晶矽闸层之上所包围的一 个成形窗口来形成于该淡掺杂磊晶矽层的一个表 面部份,其中该成形复晶矽闸层系置于一个闸氧化 物层之上; 该第二导电型的一个高掺杂扩散区透过一个第一 侧边墙介电垫层所包围的一个第一自动对准离子 布植窗口来形成于该体扩散区的一个表面部份,其 中该第一侧边墙介电电层系形成于一个氮化矽层 的一个侧边墙之上且置于该成形窗口内之该氮化 矽层的一个侧边部份之上; 该第一导电型的一个高掺杂源扩散环透过位于该 氮化矽层的一个侧边墙及该第一侧边墙介电垫层 所包围的该氮化矽层之上的一个有机高分子层之 间的一个第二自动对准离子布植窗口来形成于该 体扩散区的一部份表面及该第二导电型之该高掺 杂扩散区的一个延伸部份之上;以及 一个自动对准源接触窗口藉由一个第二侧边墙介 电垫层所包围之该高掺杂源扩散环及该高掺杂源 扩散环所包围之该第二导电型的该高掺杂扩散区 所组成。 2.如申请专利范围第1项所述之自动对准源结构,其 中该氮化矽层藉由低压化学气相堆积(LPCVD)法来堆 积系形成于该成形氧化物层置于该成形复晶矽闸 层之上且置于该成形窗口之内的一个热二氧化矽 层之上。 3.如申请专利范围第1项所述之自动对准源结构,其 中该有机高分子层至少包含一个光阻层或一个聚 亚醯胺层。 4.如申请专利范围第1项所述之自动对准源结构,其 中第一侧边墙介电垫层系由二氧化矽所组成且利 用LPCVD法来堆积并在形成该有机高分子层之后来 加予去除以形成该第二自动对准离子布植窗口。 5.如申请专利范围第1项所述之自动对准源结构,其 中该第二侧边墙介电垫层系由氮化矽或二氧化矽 所组成且利用LPCVD法来堆积或由掺杂氧化物所组 成且利用LPCVD法或高密度电浆(HDP)CVD来堆积并系形 成于该成形氧化物层置于该成形复晶矽闸层的一 个侧边墙之上且置于该成形窗口内的一个热二氧 化矽层之上。 6.如申请专利范围第1项所述之自动对准源结构,其 中该第二侧边墙介电垫层系由二氧化矽或氮化矽 所组成且利用LPCVD法来堆积或由掺杂氧化物所组 成且利用LPCVD法或高密度电浆CVD法来堆积并形成 于该氮化矽层的一个侧边墙之上且置于该成形窗 口内的之该氮化矽层的一个侧边部份之上。 7.如申请专利范围第1项所述之自动对准源结构,其 中一个耐高温金属矽化物层系藉由一种自动对准 矽化制程来形成于该自动对准接触窗口。 8.如申请专利范围第1项所述之自动对准源结构,其 中该成形复晶矽闸层的侧边墙之上成长有一个薄 复晶矽氧化物层。 9.一种自动对准源结构,至少包含: 一个半导体基板,其中该半导体基板至少包含一种 第一导电型的一个淡掺杂磊晶矽层形成于该第一 导电型的一个高掺杂矽基板之上; 一种第二导电型的一个体扩散区透过一个成形氧 化物层置于一个成形复晶矽闸层之上所包围的一 个成形窗口来形成于该淡掺杂磊晶矽层的一个表 面部份,其中该成形复晶矽闸层系形成于一个闸氧 化物层之上; 该第二导电型的一个高掺杂扩散区透过一个第一 侧边墙介电垫层形成于一个氮化矽层的一个侧边 墙之上且置于该成形窗口之内的该氮化矽层的一 个侧边部份之上所包围的一个第一自动对准离子 布植窗口来形成于该体扩散区的一个表面部份,其 中该氮化矽层系形成于该成形氧化物层置于该成 形复晶矽闸层之上且置于该成形窗口之内的一个 介电层之上; 该第一导电型的一个高掺杂源扩散环透过位于该 氮化矽层的一个侧边墙及该第一侧边墙介电垫层 所包围的该氮化矽层之上的一个有机高分子层之 间的一个第二自动对准离子布植窗口来形成于该 体扩散区的一部份表面及该第二导电型之该高掺 杂扩散区的一个延伸部份之上,其中该第二自动对 准离子布植窗口系在形成该有机高分子层之后去 除该第一侧边墙介电垫层来形成; 一个自动对准源接触窗口藉由一个第二侧边墙介 电垫层所包围之该高掺杂源扩散环及该高掺杂源 扩散环所包围之该第二导电型的该高掺杂扩散区 所组成,其中该第二侧边墙介电垫层系形成于该成 形氧化物层置于该成形复晶矽闸层之上的一个侧 边墙之上且置于该成形窗口之内的该介电层的一 个侧边部份之上; 一个耐高温金属矽化物层藉由一种自动对准矽化 制程形成于该自动对准源接触窗口之上;以及 一个金属层形成于该成形窗口之内的该耐高温金 属矽化层及该第二侧边墙介电垫层之上且置于该 成形窗口之外的该成形氧化物层之上。 10.如申请专利范围第9项所述之自动对准源结构, 其中该体扩散区系以一个自动对准的方式跨过该 成形窗口之内的该闸氧化物层布植一个中剂量的 掺杂质于该半导体基板的一个表面部份。 11.如申请专利范围第9项所述之自动对准源结构, 其中该体扩散区系以一个自动对准的方式透过该 成形窗口的一个暴露半导体基板利用一种传统热 扩散制程来形成。 12.如申请专利范围第9项所述之自动对准源结构, 其中该第一侧边墙介电垫层系由二氧化矽所组成 且利用LPCVD法来堆积或由掺杂氧化物所组成且藉 由LPCVD、CVD或HDPCVD来堆积。 13.如申请专利范围第9项所述之自动对准源结构, 其中该有机高分子层至少包含一个光阻或聚亚醯 胺层且藉由旋转涂敷一个有机高分子薄膜于所形 成的结构表面之上再回蚀该有机高分子薄膜至一 个所预定的厚度。 14.如申请专利范围第9项所述之自动对准源结构, 其中该第二侧边墙介电垫层系由氮化矽或二氧化 矽所组成且利用LPCVD法来堆积或由掺杂氧化物所 组成且利用LPCVD法、CVD法或高密度电浆(HDP)CVD法来 堆积。 15.如申请专利范围第9项所述之自动对准源结构, 其中该一介电层至少包含该闸氧化物层存留于该 成形窗口之内或一个热二氧化矽层重新成长于该 成形窗口之内而该成形复晶矽闸层的一个侧边墙 成长有一个薄复晶矽氧化物层。 16.一种自动对准源结构,至少包含: 一个半导体基板,其中该半导体基板至少包含一种 第一导电型的一个淡掺杂磊晶矽层形成于该第一 导电型的一个高掺杂矽基板之上; 一种第二导电型的一个体扩散区透过一个成形氧 化物层置于一个成形复晶矽闸层之上所包围的一 个成形窗口来形成于该淡掺杂磊晶矽层的一个表 面部份,其中该成形复晶矽闸层系形成于一个闸氧 化物层之上; 该第二导电型的一个高掺杂扩散区透过一个第一 侧边墙介电垫层形成于一个氮化矽层的一个侧边 墙之上且置于该成型窗口之内的该氮化矽层的一 个侧边部份之上所包围的一个第一自动对准离子 布植窗口来形成于该体扩散区的一个表面部份,其 中该氮化矽层系形成于该成形氧化物层置于该成 形复晶矽闸层之上且置于该成型窗口之内的一个 氧化物层之上; 该第一导电型的一个高掺杂源扩散环透过位于该 氮化矽层的一个侧边墙及该第一侧边墙介电垫层 所包围的该氮化矽层之上的一个有机高分子层之 间的一个第二自动对准离子布植窗口来形成于该 体扩散区的一部份表面及该第二导电型之该高掺 杂扩散区的一个延伸部份之上,其中该第二自动对 准离子布植窗口系在形成该有机高分子层之后去 除该第一侧边墙介电垫层来形成; 一个自动对准源接触窗口藉由一个第二侧边墙介 电垫层所包围之该高掺杂源扩散环及该高掺杂源 扩散环所包围之该第二导电型的该高掺杂扩散区 所组成,其中该第二侧边墙介电垫层系形成于该氮 化矽层的一个侧边墙之上且置于该氮化矽层的一 个侧边部份之上; 一个耐高温金属矽化物层藉由一种自动对准矽化 制程形成于该自动对准源接触窗口之上;以及 一个金属层形成于该成形窗口之内的该耐高温金 属矽化物层、该第二侧边墙介电垫层及该氮化矽 层的一部份之上及该成形窗口之外的该成形氧化 物层之上。 17.如申请专利范围第16项所述之自动对准源结构, 其中该有机高分子层至少包含一个光阻或聚亚醯 胺层且藉由旋转涂敷一个有机高分子薄膜于一个 所形成的结构表面之上再回蚀该有机高分子薄膜 至一个所预定的厚度。 18.如申请专利范围第16项所述之自动对准源结构, 其中该第一侧边墙介电垫层系由二氧化矽所组成 且利用LPCVD法来堆积或由掺杂氧化物层所组成且 藉由LPCVD、CVD或HDPCVD来堆积。 19.如申请专利范围第16项所述之自动对准源结构, 其中一该第二侧边墙介电垫层系由氮化矽或二氧 化矽所组成且利用LPCVD法来堆积或由掺杂氧化物 所组成且利用LPCVD法、CVD法或HDPCVD法来堆积。 20.如申请专利范围第16项所述之自动对准源结构, 其中该成形复晶矽闸层的一个侧边墙成长有一个 薄复晶矽氧化物层而该氧化物层系该闸氧化物层 或一个热二氧化矽层。 图式简单说明: 图一A及图一B显示先前技术之平面双扩散金氧半 功率电晶体的简要剖面图,其中图一A显示一种先 前技术之平面双扩散金氧半功率电晶体的一个简 要剖面图;图一B显示另一种先前技术之平面双扩 散金氧半功率电晶体的一个简要剖面图。 图二A至图二H揭示制造本发明之一种平面双扩散 金氧半功率电晶体之一种第一型自动对准源结构 的制程步骤及其简要剖面图。 图三A至图三D揭示本发明之一种平面双扩散金氧 半功率电晶体的一种第二型自动对准源结构之接 续图二E的制程步骤及其简要剖面图。
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