双层多晶硅CMOS的制作方法与流程

文档序号:12369978阅读:688来源:国知局
双层多晶硅CMOS的制作方法与流程

本发明涉及半导体芯片制造领域,尤其涉及一种双层多晶硅CMOS的制作方法。



背景技术:

现有技术中,双层多晶硅CMOS的制作方法如下所示:

步骤一、制作出场氧化层和栅氧化层;

步骤二、在器件表面上生长第一层多晶硅层,并通过光刻和刻蚀工艺对多晶硅层进行刻蚀;

步骤三、在器件表面生长介质层;

步骤四、在介质层的表面上生长第二层多晶硅层;

步骤五、通过光刻和刻蚀工艺对第二层多晶硅层进行过刻蚀;

步骤六、通过光刻胶定义轻掺杂漏极注入区域,并在光刻胶的阻挡下进行离子注入;

步骤七、在器件表面淀积二氧化硅层;

步骤八、通过刻蚀工艺对二氧化硅层进行刻蚀,形成二氧化硅侧墙;

步骤九、对源漏区进行离子注入。

但是,这种双层多晶硅CMOS的制作方法制作过程较复杂,且成本较高,因此,为了进一步提高双层多晶硅CMOS的生产效率和产品利润,急需一种制作过程简单、成本较低的制作方法来替代现有的制作方法。



技术实现要素:

本发明提供一种双层多晶硅CMOS的制作方法,用以解决现有制作方法制作过程复杂,成本较高的问题。

本发明提供的双层多晶硅CMOS制作方法,包括:

制作器件的场氧化层和栅氧化层,所述场氧化层的表面高度高于阱区的 表面高度,所述栅氧化层位于器件第一区域的表面上;

在所述器件的表面上生长第一多晶硅层,并通过光刻和刻蚀工艺对所述第一多晶硅层进行刻蚀,保留位于所述场氧化层表面上的部分第一多晶硅层和所述栅氧化层表面上的部分第一多晶硅层;

定义漏极区,并完成漏极离子的注入;

在所述器件的表面上生长介质层;

在所述介质层的表面上生长第二多晶硅层,并通过光刻和刻蚀工艺对所述第二多晶硅层进行刻蚀,保留位于所述场氧化层上方的部分所述第二多晶硅层、位于所述场氧化层表面上的部分第一多晶硅层两侧边缘的部分所述第二多晶硅层以及位于所述栅氧化层表面上的部分第一多晶硅层两侧边缘的部分所述第二多晶硅层;

定义源漏区,并完成所述源漏区的离子注入。

本发明提供的双层多晶硅CMOS制作方法,在生成第二多晶硅层之后,通过光刻和刻蚀工艺对第二多晶硅层进行刻蚀,在保留场氧化层上方的部分第二多晶硅层的同时,保留位于所述场氧化层表面上的部分第一多晶硅层两侧边缘的部分所述第二多晶硅层以及位于所述栅氧化层表面上的部分第一多晶硅层两侧边缘的部分所述第二多晶硅层,形成侧墙,避免了传统工艺中淀积二氧化硅层,形成二氧化硅侧墙的工艺,制作工艺简单,成本较低。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的双层多晶硅CMOS制作方法的流程示意图;

图2为执行步骤101后器件的结构示意图;

图3为执行步骤102后器件的结构示意图;

图4为执行步骤103后器件的结构示意图;

图5为执行步骤104后器件的结构示意图;

图6为执行步骤105后器件的结构示意图;

图7为执行步骤106后器件的结构示意图;

图8为本发明另一实施例提供的双层多晶硅CMOS制作方法的流程示 意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

以下实施例对器件阱区所处区域的制作方法进行阐述。

图1为本发明一实施例提供的双层多晶硅CMOS制作方法的流程示意图,如图1所示,双层多晶硅CMOS的制作方法包括如下步骤:

步骤101、制作器件的场氧化层3和栅氧化层2,所述场氧化层3的表面高度高于阱区1的表面高度,所述栅氧化层2位于器件第一区域4的表面上;

具体的,图2为执行步骤101后器件的结构示意图,步骤101具体通过以下步骤形成如图2所示的器件结构:

步骤S1、在所述器件的表面上生长垫氧化层;

步骤S2、在所述垫氧化层的表面上生长氮化硅层;

步骤S3、通过光刻和刻蚀工艺定义需要生长场氧化层3的区域;

步骤S4、通过热氧化工艺,在所述需要生长场氧化层的区域上生长所述场氧化层3,优选的,生长场氧化层3的温度约为900~1100摄氏度,生长厚度约为0.3~1.0um

步骤S5、去除所述氮化硅层和所述垫氧化层,并通过热氧化工艺在所述第一区域4的表面上生长栅氧化层2,优选的,生长栅氧化层2的温度约为900~1100摄氏度,生长厚度约为0.01~0.30um。

步骤102、在器件的表面上生长第一多晶硅层5,并通过光刻和刻蚀工艺对所述第一多晶硅层5进行刻蚀,保留位于场氧化层3表面上的部分第一多晶硅层5和栅氧化层2表面上的部分第一多晶硅层5;

图3为执行步骤102后器件的结构示意图,如图3所示,优选的,在生长温度为500~700摄氏度的条件下,在器件的表面上生长厚度为0.1~1.0um的第一多晶硅层5,并分别在位于场氧化层3表面上的部分第一多晶硅层5 上以及位于栅氧化层2表面上的部分第一多晶硅层5上覆盖光刻胶,在光刻胶的阻挡下,对第一多晶硅层5进行刻蚀,直至露出场氧化层3和栅氧化层2的表面为止,去除光刻胶形成如图3所示的结构。

步骤103、定义漏极区6,并完成漏极离子的注入;

具体的,图4为执行步骤103后器件的结构示意图,如图4所示,通过光刻胶定义漏极区域6,即通过光刻胶覆盖器件表面除漏极区域6以外的区域,并对漏极区域6进行N型轻掺杂漏极离子注入,形成漏极区域6。优选的,注入的N型轻掺杂漏极离子为磷离子,注入剂量为每平方厘米1.0×1012~1.0×1014个,能量为60KEV~120KEV。

步骤104、在所述器件的表面上生长介质层7;

图5为执行步骤104后器件的结构示意图,具体的,可以通过淀积的方式在器件的表面上生成如图5所示的介质层7,介质层7可以为二氧化硅层或氮化硅层。

步骤105、在所述介质层7的表面上生长第二多晶硅层8,并通过光刻和刻蚀工艺对所述第二多晶硅层8进行刻蚀,保留位于所述场氧化层3上方的部分所述第二多晶硅层8、位于所述场氧化层3表面上的部分第一多晶硅层5两侧边缘的部分所述第二多晶硅层8以及位于所述栅氧化层2表面上的部分第一多晶硅层5两侧边缘的部分所述第二多晶硅层8;

图6为执行步骤105后器件的结构示意图,具体的,可以通过在温度为500~700摄氏度的条件下,在介质层7的表面上生长一层厚度为0.05~1.00um的第二多晶硅层8,通过光刻胶覆盖器件表面欲保留的第二多晶硅层8,并在光刻胶的遮挡下,对第二多晶硅层8进行刻蚀,最终形成如图6所示的第二多晶硅层8以及侧墙。

步骤106、定义源漏区9,并完成所述源漏区9的离子注入。

图7为执行步骤106后器件的结构示意图,具体的,与上述定义漏极区6类似,通过光刻工艺定义源漏区9,并在光刻胶的阻挡下对所述源漏区9进行N型离子注入。优选的,注入的N型离子为磷离子,注入剂量为每平方厘米1.0×1014~1.0×1016个,能量为80KEV~120KEV。

本实施例提供的双层多晶硅CMOS制作方法,在生成第二多晶硅层之后,通过光刻和刻蚀工艺对第二多晶硅层进行刻蚀,在保留场氧化层上方的部分 第二多晶硅层的同时,保留位于所述场氧化层表面上的部分第一多晶硅层两侧边缘的部分所述第二多晶硅层以及位于所述栅氧化层表面上的部分第一多晶硅层两侧边缘的部分所述第二多晶硅层,形成侧墙,避免了传统工艺中淀积二氧化硅层,形成二氧化硅侧墙的工艺,制作工艺简单,成本较低。

进一步的,图8为本发明另一实施例提供的双层多晶硅CMOS制作方法的流程示意图,如图8所示,本实施例提供的双层多晶硅CMOS制作方法包括如下步骤:

步骤200、制作所述器件的阱区1,所述阱区1位于所述器件的外延层上。

具体的,通过光刻工艺定义阱区1,并在光刻胶的阻挡下完成所述阱区的杂质注入和驱入,形成所述阱区1。

步骤201、制作器件的场氧化层3和栅氧化层2,所述场氧化层3的表面高度高于阱区的表面高度,所述栅氧化层2位于器件第一区域4的表面上;

步骤202、在器件的表面上生长第一多晶硅层5,并通过光刻和刻蚀工艺对所述第一多晶硅层5进行刻蚀,保留位于场氧化层3表面上的部分第一多晶硅层5和栅氧化层2表面上的部分第一多晶硅层5;

步骤203、定义漏极区6,并完成漏极离子的注入;

步骤204、在所述器件的表面上生长介质层7;

步骤205、在所述介质层7的表面上生长第二多晶硅层8,并通过光刻和刻蚀工艺对所述第二多晶硅层8进行刻蚀,保留位于所述场氧化层3上方的部分所述第二多晶硅层8、位于所述场氧化层3表面上的部分第一多晶硅层5两侧边缘的部分所述第二多晶硅层8以及位于所述栅氧化层2表面上的部分第一多晶硅层5两侧边缘的部分所述第二多晶硅层8;

步骤206、定义源漏区9,并完成所述源漏区9的离子注入。

本实施例中,步骤201-206的具体执行方式与上述实施例步骤101-106的执行方式相同,在这里不再赘述。

本实施例提供的双层多晶硅CMOS制作方法,在生成第二多晶硅层之后,通过光刻和刻蚀工艺对第二多晶硅层进行刻蚀,在保留场氧化层上方的部分第二多晶硅层的同时,保留位于所述场氧化层表面上的部分第一多晶硅层两侧边缘的部分所述第二多晶硅层以及位于所述栅氧化层表面上的部分第一多晶硅层两侧边缘的部分所述第二多晶硅层,形成侧墙,避免了传统工艺中淀 积二氧化硅层,形成二氧化硅侧墙的工艺,制作工艺简单,成本较低。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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