高压晶体管制造方法

文档序号:7230564阅读:217来源:国知局

专利名称::高压晶体管制造方法
技术领域
:本发明涉及晶体管制造领域,尤其涉及一种能够提高晶体管饱和电流的高压晶体管制造方法。
背景技术
:在一个实施例中,如图1所示,在现有技术中,高压晶体管一般可通过以下方法来制造:第一步,在硅衬底上进行离子注入,形成阱区,然后对硅片进行阱区退火;其中,对于丽OS晶体管而言,所注入的离子可以为硼离子等;而对于PMOS晶体管而言,所注入的离子可以为磷离子等;这时的剖面如图2a所示。第二步,在所述硅衬底上阱区的位置进行选择性延伸轻掺杂源漏离子注入,从而形成晶体管的源漏区域,然后对硅片进行延伸源漏退火;在该步骤中,对于丽OS晶体管而言,所注入的离子可以为磷离子或者砷离子等;而对于PM0S晶体管而言,所注入的离子可以为硼离子或者二氟化硼等;这时的剖面如图2b所示。第三步,在硅衬底的顶部生长一层栅氧化层。第四步,在所述栅氧化层上面再淀积一层多晶硅栅,然后使用公知的光刻技术,对所述多晶硅栅进行刻蚀,形成栅极,这时的剖面结构如图2c所示。第五步,在所述栅极两侧形成晶体管的氧化物侧墙。第六步,进行高浓度源漏离子注入,从而最终形成如图2d所示的高压晶体管。在这个制造过程中,如果想要增加晶体管的饱和电流,一般可以通过以下方法来实现1、减淡沟道注入浓度,减小晶体管开启电压;2、增加延伸轻掺杂漏端注入浓度;3、减小沟道长度。但是上述方法都存在着以下缺点,即容易引起晶体管源漏穿通,因此饱和电流可增加的范围较小,而且不安全。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种高压晶体管制造方法,可增加晶体管的饱和电流,同时不会影响到晶体管的其他特性。为解决上述技术问题,本发明提供了一种高压晶体管制造方法,包括在硅衬底阱区的位置进行选择性延伸轻掺杂源漏离子注入以后,增加一道对晶体管沟道靠近源区的一侧进行离子注入的工序,然后再对硅片进行延伸源漏退火。本发明由于采用了上述技术方案,具有这样的有益效果,即通过在所述硅衬底上阱区的位置进行选择性延伸轻掺杂源漏离子注入后,在晶体管沟道靠近源端一侧,增加一道靠近表面的离子注入,从而有效减小了晶体管表面的沟道长度,进而增加了晶体管的饱和电流;而且,本发明所述方法也不会影响晶体管源端的结击穿电压以及漏电流等特性,因此不会引起晶体管源漏穿通等安全问题。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明图1为现有工艺中进行制造高压晶体管的一个实施例的流程图2a-2d为依据图l所述方法制造高压晶体管过程中的剖面结构图;图3为根据本发明所述高压晶体管制造方法的一个实施例的流程图4a-4c为依据图3所述方法制造高压晶体管过程中的剖面结构图5a为现有工艺中的高压晶体管击穿时耗尽区的分布图5b为对为了降低饱和电流通过常规的单纯减小沟道尺寸制造的高压晶体管击穿时耗尽区的分布图5c为对根据本发明制造的高压晶体管击穿时耗尽区的分布图。具体实施例方式本发明是通过改变晶体管掺杂结构,在晶体管沟道一侧,靠近源端增加一道靠近表面的离子注入来实现饱和电流的增加的,因此通过离子注入的过程,基于如下公式Ids二O.5*li*Cox*(W/L)(Vgs-Vth)"2,其相当于减小了晶体管有效沟道长度,因此可在不影响晶体管其他性能的基础上,有效地增加晶体管饱和电流。在一个实施例中,如图3所示,本发明所述高压晶体管的制造过程如下第一步,在硅衬底上进行离子注入,形成阱区,然后对硅片进行阱区退火;其中,对于應OS晶体管而言,所注入的离子可以为硼离子等;而对于PMOS晶体管而言,所注入的离子可以为磷离子等;这时的剖面如图2a所示。第二步,在所述硅衬底上阱区的位置进行选择性延伸轻掺杂源漏离子注入,从而形成晶体管的源漏区域,然后对硅片进行延伸源漏退火;在该步骤中,对于NMOS晶体管而言,所注入的离子可以为磷离子或者砷离子等;而对于PMOS晶体管而言,所注入的离子可以为硼离子或者二氟化硼等;这时的剖面如图2b所示。第三步,如图4a所示,在沟道靠近漏区的一侧增加一光罩,然后对晶体管沟道靠近源区的一侧进行低能量的离子注入。在该步骤中,对于NM0S晶体管而言,所注入的离子可以为磷离子或者砷离子等;而对于PM0S晶体管而言,所注入的离子可以为硼离子或者二氟化硼等;这时的剖面如图4b所示。根据公式I^0.5忭求C。^(W/L)(L-Vth)"2(其中,U代表晶体管的饱和电流,U代表迁移率,C。x代表氧化层电容,W代表晶体管有源区宽度,L代表沟道长度,L为栅极电压,Vth为晶体管域值电压)可知,通过步骤的离子注入,相当于减小了晶体管的有效沟道长度,因此在不影响晶体管其他性能的基础上,有效增加了晶体管饱和电流。第四步,对硅片进行延伸源漏退火。第五步,在硅衬底的顶部生长一层栅氧化层。第六步,在所述栅氧化层上面再淀积一层多晶硅栅,然后使用公知的光刻技术,对所述多晶硅栅进行刻蚀,形成栅极。第七步,在所述栅极两侧形成晶体管的氧化物侧墙。第八步,进行高浓度源漏离子注入,从而最终形成如图4c所示的高压晶体管。当然,本领域的一般技术人员应该知道,本发明的所述晶体管的制造方法并不仅限于上述实施例,基于上述在所述硅衬底上阱区的位置进行选择性延伸轻掺杂源漏离子注入后,在晶体管沟道靠近源端一侧,增加一道靠近表面的离子注入的原理,本领域一般技术人员应该可以知道如何结合其他常规的制造高压晶体管步骤,因此在此不作详细描述。如图5a-5c分别为对根据现有工艺制造的丽OS晶体管、通过单纯减小沟道尺寸来制造的丽0S晶体管以及根据本发明制造的丽0S晶体管进行TCAD仿真所得到的这三种器件击穿时耗尽区分布示意图,结合表1可以看出,通过本发明制造的晶体管不仅从一定程度上增加了器件的饱和电流,而且并没有如通过单纯减小沟道尺寸来制造的晶体管那样影响到击穿电压。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种高压晶体管制造方法,其特征在于,包括在硅衬底阱区的位置进行选择性延伸轻掺杂源漏离子注入以后,增加一道对晶体管沟道靠近源区的一侧进行离子注入的工序,然后再对硅片进行延伸源漏退火。2、根据权利要求l所述高压晶体管制造方法,其特征在于,在所述对晶体管沟道靠近源区的一侧进行离子注入的工序中对于丽0S晶体管,所注入的离子为磷离子或者砷离子;而对于PMOS晶体管,所注入的离子为硼离子或者二氟化硼。全文摘要本发明公开了一种高压晶体管制造方法,通过在所述硅衬底上阱区的位置进行选择性延伸轻掺杂源漏离子注入后,在晶体管沟道靠近源端一侧,增加一道靠近表面的离子注入,从而有效减小了晶体管表面的沟道长度,进而增加了晶体管的饱和电流;而且,本发明所述方法也不会影响晶体管源端的结击穿电压以及漏电流等特性,因此不会引起晶体管源漏穿通等安全问题。文档编号H01L21/336GK101452849SQ20071009438公开日2009年6月10日申请日期2007年12月6日优先权日2007年12月6日发明者君胡,钱文生申请人:上海华虹Nec电子有限公司
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