专利名称：Mos场效应管及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体技术领域，尤其是一种MOS场效应管及其制作方法。
背景技术：
在已有的制作MOS场效应管的工艺中，双栅氧刻蚀步骤将整个低压MOS晶体管区域的中压厚栅氧全部刻蚀掉。图1为已有技术的MOS场效应管横截面结构示意图。如图1所示，在硅区域两边为浅沟道隔离区域，上方为栅氧，栅氧上方为多晶硅栅，在已有技术中的MOS场效应管的栅氧在晶体管宽度方向是均匀的。图2为已有技术的MOS场效应管版图示意图。如图2所示，在W方向上，栅氧的厚度是一致的。
在已有技术的运用浅沟道隔离工艺(STI)的MOS场效应管中，通常容易存在反窄沟道效应。反窄沟道效应等效于在“主晶体管”两侧靠近硅区域与浅沟道隔离区域交界处的地方并联附加了两个阈值电压(Vt)相对较低的“寄生晶体管”。因此，这种反窄沟道效应会造成晶体管阈值电压下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种MOS场效应管及其制作方法，可以加厚低压MOS场效应管靠近浅沟道隔离区域的栅氧，从而改善反窄沟道效应，提高晶体管阈值电压。
为解决上述技术问题，本发明一种MOS场效应管的技术方案是，该MOS场效应管在其宽度方向的两端靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内的某处到浅沟道隔离区域和硅区域交界处的栅氧的厚度大于MOS管中间区域的栅氧厚度。
本发明一种制作MOS场效应管的技术方案是，在双栅氧刻蚀步骤中，只刻蚀掉低压MOS晶体管硅区域中间部分的中压厚栅氧，保留MOS场效应管宽度方向的两端靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内的某处与浅沟道隔离区域和硅区域交界处之间的中压厚栅氧。
本发明通过在双栅氧刻蚀步骤中，只刻蚀掉低压MOS晶体管硅区域中间部分的中压厚栅氧，使得MOS场效应管在硅区域边缘靠近浅沟道隔离区域的栅氧的厚度大于MOS管中间区域的栅氧厚度，从而改善反窄沟道效应，提高晶体管阈值电压。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述图1为已有技术的MOS场效应管横截面结构示意图；图2为已有技术的MOS场效应管版图示意图；图3为本发明MOS场效应管横截面结构示意图；图4为本发明MOS场效应管版图示意图。
具体实施例方式
图3为本发明MOS场效应管横截面结构示意图。如图3所示，本发明MOS场效应管，在硅区域两边为浅沟道隔离区域，上方为栅氧，栅氧上方为多晶硅栅。由于在双栅氧刻蚀步骤中，硅区域中间的中压栅氧被刻蚀，因此在硅区域中间只有存在低压栅氧。而在靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内距离浅沟道隔离区域和硅区域交界处的距离为a到上述交界处的地方，在双栅氧刻蚀步骤中该部分的中压栅氧未被刻蚀，使这部分的栅氧包括低压栅氧和中压栅氧。因此，该MOS场效应管在靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内的某处到浅沟道隔离区域和硅区域交界处的栅氧的厚度大于MOS管中间区域的栅氧厚度。图4为本发明MOS场效应管版图示意图。如图4所示，在W方向上，a为中压栅氧的保留区域，而在硅区域的中间为中央栅氧的刻蚀区域。
为了制作本发明的MOS场效应管，本发明一种制作MOS场效应管的方法，必须在生长在低压晶体管薄栅氧之后生长中压晶体管厚栅氧。首先根据低压晶体管反窄沟道效应的严重程度，中压晶体管栅氧的厚度，低压晶体管栅氧的厚度，低压晶体管的综合器件特性，以及相关的版图设计规则对用于表征中压厚栅氧得以保留的低压MOS晶体管硅边缘区域尺寸的几何参数“a”进行优化。
参数“a”确定之后，对双栅氧刻蚀光刻板版图进行相应的修改。使得在双栅氧刻蚀时，只刻蚀掉低压MOS晶体管硅区域中间部分的中压厚栅氧，保留硅区域边缘靠近浅沟道隔离区的低压MOS晶体管部分的中压厚栅氧。从而在常规工艺基础上通过修改双栅氧刻蚀光刻板版图来加厚低压MOS场效应管靠近浅沟道隔离区域的栅氧，使得该MOS场效应管在硅区域边缘靠近浅沟道隔离区域的栅氧的厚度大于MOS管中间区域的栅氧厚度。从而改善反窄沟道效应，避免阈值电压的降低。
本发明在通过在常规工艺基础上修改双栅氧刻蚀光刻板版图，使得双栅氧刻蚀步骤仅将低压MOS晶体管的中间部分区域的中压厚栅氧刻蚀掉，同时保留了靠近浅沟道隔离区的低压MOS晶体管硅区域边缘部分的中压厚栅氧。保留了低压MOS晶体管硅区域边缘部分的中压厚栅氧，等效与人为加厚了低压MOS晶体管边缘部分的栅氧，从而增加了“寄生晶体管”的栅氧厚度。增加“寄生晶体管”的栅氧厚度将有效地提高其阈值电压，从而提高低压MOS场效应管总晶体管的阈值电压，从而改善MOS场效应管反窄沟道效应引起的阈值电压下降的问题。
权利要求
1.一种MOS场效应管，其特征在于，该MOS场效应管在其宽度方向的两端靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内的某处到浅沟道隔离区域和硅区域交界处的栅氧的厚度大于MOS管中间区域的栅氧厚度。
2.根据权利要求1所述的MOS场效应管，其特征在于，MOS场效应管宽度方向的两端靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内的某处与浅沟道隔离区域和硅区域交界处之间的距离由低压晶体管反窄沟道效应的严重程度、中压晶体管栅氧的厚度、低压晶体管栅氧的厚度，低压晶体管的器件综合特性确定。
3.一种制作权利要求1所述的MOS场效应管的方法，其特征在于，在双栅氧刻蚀步骤中，只刻蚀掉低压MOS晶体管硅区域中间部分的中压厚栅氧，保留MOS场效应管宽度方向的两端靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内的某处与浅沟道隔离区域和硅区域交界处之间的中压厚栅氧。
4.权利要求3所述MOS场效应管的方法，其特征在于，MOS场效应管宽度方向的两端靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内的某处与浅沟道隔离区域和硅区域交界处之间的距离，根据低压晶体管反窄沟道效应的严重程度、中压晶体管栅氧的厚度、低压晶体管栅氧的厚度、低压晶体管的综合器件特性，以及版图设计规则确定。
全文摘要
本发明公开了一种MOS场效应管，该MOS管在其宽度方向的两端靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内的某处到浅沟道隔离区域和硅区域交界处的栅氧的厚度大于MOS管中间区域的栅氧厚度。本发明一种制作MOS场效应管的方法，在双栅氧刻蚀步骤中，只刻蚀掉低压MOS管硅区域中间部分的中压厚栅氧，保留MOS管宽度方向的两端靠近浅沟道隔离区域和硅区域交界处的硅区域内的某处到浅沟道隔离区域和硅区域交界处的中压厚栅氧。本发明通过保留了低压MOS管硅区域边缘部分的中压厚栅氧，提高低压MOS场效应管总晶体管的阈值电压，改善MOS场效应管反窄沟道效应引起的阈值电压下降的问题。
文档编号H01L21/336GK1983630SQ20051011143
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月13日 优先权日2005年12月13日
发明者伍宏, 陈晓波 申请人:上海华虹Nec电子有限公司