半导体器件的制作方法及半导体器件的制作方法

文档序号:7167237阅读:109来源:国知局
专利名称:半导体器件的制作方法及半导体器件的制作方法
技术领域
本发明涉及通信领域技术,尤其涉及一种半导体器件的制作方法及半导体器件。
背景技术
在互补式金属-氧化物-半导体电路设计中,ROM (Read Only Memory,只读存储器)的设计非常普遍。ROM主要用于数据存储,在计算器、音乐贺卡等消费性电子中应用普遍。在0.8微米及上金属氧化物半导体电路中,现有的ROM设计方法是:R0M层处于场氧化层之上,如果两个ROM管相邻,那么这两个ROM管的ROM层必须合并,即横跨有源区之间的整个场氧。这样做可以防止在ROM光刻工艺时出现细(小于0.6微米)的光阻条剥落等缺陷。如图1所示,图中A为两个有源区之间的距离,大概在1.6微米左右;B为每个ROM层处于场氧化层之上的距离,其大概是A的三分之一到二分之一。有源区上有多条多晶硅Poly形成的栅极。这种设计在芯片应用中会出现问题,作为隔离相邻两个ROM管的场氧化层,如果其全部都具有ROM注入,那么在后续的牺牲氧化层湿法去除过程中,场氧化层会损失较多,例如可能损失达到1000A。这样就丧失了它的隔离功能,使得ROM管在工作中会发生侧向漏电,导致功能异常。

发明内容
本发明实施例提供了一种半导体器件的制作方法及半导体器件,可以避免ROM侧向漏电,确保半导体器件正常使用。本发明实施例提供了一种半导体器件的制作方法,包括:在基材衬底上无场氧化层的区域制作出至少两个有源区;按照器件设计图形,生长牺牲氧化层后,在所述至少两个有源区内分别注入只读存储器的制作离子,形成至少两个只读存储器区;在垂直于所述基材衬底的方向上,所述至少两个只读存储器区相邻的区域边缘与所述至少两个只读存储器区之间的场氧化层无重
置;去除所述牺牲氧化层后,制作栅极、源漏电极、介质层和金属层。较佳的,所述在基材衬底上制作出至少两个有源区域之前,还包括:在基材衬底上生长氮化硅;按照器件设计图形,经过曝光显影刻蚀,保留所述有源区位置处的氮化硅;形成场氧化层后,去除所述氮化硅,形成所述有源区。较佳的,还包括:按照器件设计图形,在所述基材衬底上制作阱区。较佳的,按照器件设计图形制作所述栅极时,在所述基材衬底上沉积多晶硅形成所述栅极。较佳的,还包括:制作所述介质层后,按照器件设计图形进行过孔刻蚀。
较佳的,还包括:在所述金属层上沉积绝缘保护层。本发明实施例还提供了一种半导体器件,包括:基材衬底;至少两个有源区,位于所述基材衬底表面;场氧化层,位于所述基材衬底表面的非有源区;至少两个只读存储器区,分别位于所述有源区内,在垂直于所述基材衬底的方向上,所述至少两个只读存储器区相邻的区域边缘与所述至少两个只读存储器区之间的场氧
化层无重叠;栅极和源漏电极层,位于所述场氧化层上;介质层,位于所述栅极和源漏电极层上;金属层,位于所述介质层上。较佳的,所述只读存储器区内注入的离子为硼离子或磷离子。较佳的,还包括:穿过所述金属层和介质层的过孔。较佳的,还包括:位于所述金属层上的绝缘保护层。本发明实施例提供了一种半导体器件的制作方法及半导体器件,用于在基材衬底上无场氧化层的区域制作出至少两个有源区;按照器件设计图形,生长牺牲氧化层后,在所述至少两个有源区内分别注入只读存储器的制作离子,形成至少两个只读存储器区;在垂直于所述基材衬底的方向上,所述至少两个只读存储器区相邻的区域边缘与所述至少两个只读存储器区之间的场氧化层无重叠;去除所述牺牲氧化层后,制作栅极、源漏电极、介质层和金属层。使用本发明实施例提供的半导体器件的制作方法及半导体器件,通过在有源区内注入离子形成只读存储器区,使得只读存储器区的边缘区域与相邻只读存储器区之间场氧化层无重叠,避免了场氧化层在后续处理中被去除,进而避免了 ROM管在工作中产生侧向漏电。


图1为现有技术中ROM区域与场氧化层之间的关系示意图;图2为本发明实施例中半导体器件的制作方法流程示意图;图3a、图3b为本发明实施例中场氧化层被去除程度的示意图;图4为本发明实施例中ROM区域与场氧化层之间的关系示意图;图5为本发明另一实施例中半导体器件的示意图;图6为本发明另一实施例中半导体器件的制作方法流程示意图;图7a至图7f为本发明另一实施例中半导体器件的制作过程示意图。
具体实施例方式下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理具体实施方式
及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。为了解决现有技术存在的问题,本发明实施例提供了一种半导体器件的制作方法,如图2所示,包括以下步骤:步骤201、在基材衬底上无场氧化层的区域制作出至少两个有源区;
步骤202、按照器件设计图形,生长牺牲氧化层后,在至少两个有源区内分别注入只读存储器的制作离子,形成至少两个只读存储器区;在垂直于基材衬底的方向上,至少两个只读存储器区相邻的区域边缘与至少两个只读存储器区之间的场氧化层无重叠;步骤203、去除牺牲氧化层后,制作栅极、源漏电极、介质层和金属层。具体的,由于在相同的腐蚀酸液浓度的情况下,氧化层的蚀刻率与其是否被离子注入有很大关系,基本关系为:有离子注入的氧化层的蚀刻率比没有注入离子的氧化层的蚀刻率高,离子注入浓度越大,蚀刻率越大。如图1所示,现有技术中,相邻只读存储器区合并处理时,两者之间的场氧化层有只读存储器区的离子注入,如硼离子或磷离子。后续去除牺牲氧化层时,该相邻只读存储器区之间的场氧化层,由于具有一定浓度的离子,被去除较大部分。如图3a所示,没有注入离子的情况下,去除牺牲氧化层时,场氧化层厚度几乎没有损失;如图3b所示,注入离子的情况下去除牺牲氧化层时,场氧化层损失较大厚度,约为1000埃,剩余的场氧化层的厚度不足以起到隔离作用,造成侧向漏电。对此,本发明实施例提供的方法,制作半导体器件时,先在基材衬底上无场氧化层的区域制作出至少两个有源区;生长牺牲氧化层后,按照器件设计图形,在至少两个有源区内分别注入只读存储器的制作离子,形成至少两个只读存储器区;如图4所示,与图1相比,在垂直于基材衬底的方向上,至少两个只读存储器区相邻的区域边缘与至少两个只读存储器区之间的场氧化层无重叠。这样,可以避免硼离子或磷离子注入到相邻只读存储器区之间的场氧化层,进而避免该场氧化层在后续去除牺牲氧化层时蚀刻掉场氧化层,确保了半导体器件的正常使用。然后,去除牺牲氧化层后,制作栅极、源漏电极、介质层和金属层。较佳的,在基材衬底上制作出至少两个有源区之前,还包括:在基材衬底上生长氮化硅;按照器件设计图形,经过曝光显影刻蚀,保留有源区位置处的氮化硅;形成场氧化层后,去除氮化硅,形成有源区。较佳的,还包括:按照器件设计图形,在基材衬底上制作阱区。较佳的,按照器件设计图形制作栅极时,在基材衬底上沉积多晶硅形成栅极。较佳的,还包括:制作所述介质层后,按照器件设计图形进行过孔刻蚀。较佳的,还包括:在上述金属层上沉积绝缘保护层。通过上述描述,可以看出,使用本发明实施例提供的半导体器件的制作方法,通过在有源区内注入离子形成只读存储器区,使得只读存储器区的边缘区域与相邻只读存储器区之间场氧化层无重叠,避免了场氧化层在后续处理中被去除,进而避免了 ROM管在工作中产生侧向漏电。相应的,本发明实施例还提供一种半导体器件,如图5所示,具体包括:基材衬底I ;至少两个有源区2,位于所述基材衬底I表面;场氧化层3,位于所述基材衬底I表面的非有源区;至少两个只读存储器区4,分别位于所述有源区2内,在垂直于所述基材衬底I的方向上,所述至少两个只读存储器区3相邻的区域边缘与所述至少两个只读存储器区4之间的场氧化层3无重叠;栅极5和源漏电极层,位于所述场氧化层3上;介质层6,位于所述栅极5和源漏电极层上;
金属层7,位于所述介质层6上。较佳的,所述只读存储器区2内注入的离子为硼离子或磷离子。较佳的,还包括:穿过所述金属层和介质层的过孔。较佳的,还包括:位于所述金属层上的绝缘保护层。通过上述描述,可以看出,使用本发明实施例提供的半导体器件,通过在有源区内注入离子形成只读存储器区,使得只读存储器区的边缘区域与相邻只读存储器区之间场氧化层无重叠,避免了场氧化层在后续处理中被去除,进而避免了 ROM管在工作中产生侧向漏电。下面通过具体实施例对本发明实施例提供的半导体器件的制作方法及半导体器件进行详细说明,如图6所示,使用本发明实施例提供的方法制作半导体器件时,包括以下步骤:步骤601、按照器件设计图形,在基材衬底内制作阱区;如图7a所示,在基材衬底70内形成阱区71 ;步骤602、在基材衬底上生长氣化娃;如图7b所不,在基材衬底70上生长氣化娃,形成氮化娃层72。步骤603、按照器件设计图形,经过曝光显影刻蚀,保留两个有源区位置处的氮化硅;如图7c所示,基材衬底70上的氮化硅层72仅保留一部分,作为有源区。步骤604、形成场氧化层后,去除氮化硅,形成两个有源区;如图7d所示,进行场氧化生长,形成场氧化层73。由于具有氮化硅的区域,无法生长场氧化层73,所以去除氮化硅后,形成了有源区74。步骤605、生长牺牲氧化层;如图7e所示,进行整体氧化层生长,形成牺牲氧化层75,该牺牲氧化层75得厚度一般小于场氧化层73的厚度。步骤606、按照器件设计图形,在两个有源区内分别注入只读存储器的制作离子,形成两个只读存储器区;具体的,如图7f所示,在有源区74内注入硼离子或磷离子,形成只读存储器区76。在垂直于基材衬底70的方向上,该两个只读存储器区76相邻的区域边缘与两个只读存储器区76之间的场氧化层73无重叠。步骤607、去除牺牲氧化层后,制作栅极、源漏电极、介质层和金属层。较佳的,还可以在制作介质层后,按照器件设计图形进行过孔刻蚀,形成过孔。还可以在金属层上沉积绝缘保护层,以便保护电路。通过上述描述,可以看出,使用本发明实施例提供的半导体器件的制作方法及半导体器件,通过在有源区内注入离子形成只读存储器区,使得只读存储器区的边缘区域与相邻只读存储器区之间场氧化层无重叠,避免了场氧化层在后续处理中被去除,进而避免了 ROM管在工作中产生侧向漏电。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括: 在基材衬底上无场氧化层的区域制作出至少两个有源区; 按照器件设计图形,生长牺牲氧化层后,在所述至少两个有源区内分别注入只读存储器的制作离子,形成至少两个只读存储器区;在垂直于所述基材衬底的方向上,所述至少两个只读存储器区相邻的区域边缘与所述至少两个只读存储器区之间的场氧化层无重叠; 去除所述牺牲氧化层后,制作栅极、源漏电极、介质层和金属层。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在基材衬底上制作出至少两个有源区之前,还包括: 在基材衬底上生长氮化硅; 按照器件设计图形,经过曝光显影刻蚀,保留所述有源区位置处的氮化硅; 形成场氧化层后,去除所述氮化硅,形成所述有源区。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:按照器件设计图形,在所述基材衬底上制作阱区。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,按照器件设计图形制作所述栅极时,在所述基材衬底上沉积多晶硅形成所述栅极。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:制作所述介质层后,按照器件设计图形进行过孔刻蚀。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:在所述金属层上沉积绝缘保护层。
7.一种半导体器件,其特征在于,包括: 基材衬底; 至少两个有源区,位于所述基材衬底表面; 场氧化层,位于所述基材衬底表面的非有源区; 至少两个只读存储器区,分别位于所述有源区内,在垂直于所述基材衬底的方向上,所述至少两个只读存储器区相邻的区域边缘与所述至少两个只读存储器区之间的场氧化层无重叠; 栅极和源漏电极层,位于所述场氧化层上; 介质层,位于所述栅极和源漏电极层上; 金属层,位于所述介质层上。
8.如权利要求7所述的半导体器件,其特征在于,所述只读存储器区内注入的离子为硼离子或磷离子。
9.如权利要求7所述的半导体器件,其特征在于,还包括:穿过所述金属层和介质层的过孔。
10.如权利要求7所述的半导体器件,其特征在于,还包括:位于所述金属层上的绝缘保护层。
全文摘要
本发明涉及通信领域技术,尤其涉及一种半导体器件的制作方法及半导体器件,包括在基材衬底上无场氧化层的区域制作出至少两个有源区;按照器件设计图形,生长牺牲氧化层后,在至少两个有源区内分别注入只读存储器的制作离子,形成至少两个只读存储器区;在垂直于基材衬底的方向上,至少两个只读存储器区相邻的区域边缘与至少两个只读存储器区之间的场氧化层无重叠;去除牺牲氧化层后,制作栅极、源漏电极、介质层和金属层。使用本发明实施例提供的半导体器件的制作方法及半导体器件,避免了场氧化层在后续处理中被去除,进而避免了ROM管在工作中产生侧向漏电。
文档编号H01L21/8246GK103151313SQ201110404088
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者闻正锋 申请人:北大方正集团有限公司, 深圳方正微电子有限公司
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