專利名稱：用于制造具有多柵氧化膜的半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，本發(fā)明特別地涉及一種用于制造具有多柵氧化膜的半導(dǎo)體器件的方法。
背景技術(shù)：
在諸如PDP(等離子顯示板)驅(qū)動器和LCD(液晶顯示器)驅(qū)動器的IC上，有時可以采用在同一個襯底上以混合方式安裝具有不同門限電壓的晶體管的半導(dǎo)體。這種半導(dǎo)體器件設(shè)置例如兩個晶體管，即，具有較低門限電壓的晶體管(下面稱為“低壓晶體管”)和具有較高門限電壓的晶體管(下面稱為“高壓晶體管”)。在制造這種半導(dǎo)體器件的過程中，需要對低壓晶體管形成薄柵氧化膜，而對高壓晶體管形成厚柵氧化膜。下面將不同厚度的這種多柵氧化膜稱為“多柵氧化膜”。下面將多柵氧化膜的半導(dǎo)體器件稱為“多柵半導(dǎo)體器件”。
圖1A至圖1I分別是示出用于制造多柵半導(dǎo)體器件的傳統(tǒng)處理過程的剖視圖。在圖1A至圖1I中，利用參考符號“L”表示在其上形成低壓晶體管的元件區(qū)，而利用參考符號“H”表示在其上形成高壓晶體管的元件區(qū)。
首先，利用選擇的氧化過程(LOCOS硅的局部氧化)，在半導(dǎo)體襯底30上形成場氧化膜31，從而實(shí)現(xiàn)元件隔離。接著，在整個表面上形成偽氧化膜32，然后，在該偽氧化膜32上形成氮化膜33。通過這樣做，獲得圖1A所示的結(jié)構(gòu)。
接著，通過圖形化光致抗蝕劑，在氮化膜33上形成圖形34，圖形34在形成高壓晶體管的柵極的區(qū)(電極形成區(qū))具有開口。然后，通過利用該圖形34作為掩模進(jìn)行干蝕刻，去除位于上述電極形成區(qū)上的氮化膜33和偽氧化膜32。通過這樣做，獲得圖1B所示的結(jié)構(gòu)。
接著，去除圖形34。然后，利用將氮化膜33用作掩模的選擇氧化方法，在上述電極形成區(qū)上形成高壓晶體管的柵氧化膜35。在選擇氧化步驟，在氮化膜33上形成薄氧化膜36。通過這樣做，獲得圖1C所示的結(jié)構(gòu)。
接著，通過進(jìn)行濕蝕刻，去除氧化膜36和氮化膜33。這時，也對高壓晶體管的柵氧化膜35的表面進(jìn)行濕蝕刻處理。此外，通過進(jìn)行濕蝕刻，去除偽氧化膜32，然后，露出位于低壓晶體管的元件區(qū)L的半導(dǎo)體襯底30的表面。還是在這時，對高壓晶體管的柵氧化膜35的表面進(jìn)行濕蝕刻處理。通過這樣多，獲得圖1D所示的結(jié)構(gòu)。
接著，如圖1E所示，在半導(dǎo)體襯底30上形成低壓晶體管的柵氧化膜37。
接著，在整個表面上形成多晶硅38。然后，通過圖形化光致抗蝕劑，在低壓晶體管的電極形成區(qū)和高壓晶體管的電極形成區(qū)上分別形成圖形39和圖形40。通過這樣做，獲得圖1F所示的結(jié)構(gòu)。
接著，通過執(zhí)行將這些圖形39和40用作掩模的干蝕刻，選擇性地去除上述多晶硅38。此后，去除圖形39和40。通過這樣做，如圖1G所示，形成低壓晶體管的柵極41和高壓晶體管的柵極42。
接著，如圖1H所示，通過執(zhí)行將上述柵極41和42用作掩模的雜質(zhì)離子注入，在半導(dǎo)體襯底30上形成LDD(輕摻雜漏極)。然后，在低壓晶體管和高壓晶體管的源極—漏極區(qū)上注入雜質(zhì)離子。通過使雜質(zhì)熱擴(kuò)散，形成低壓晶體管和高壓晶體管的源極—漏極。
接著，利用上述電極41和42作為掩模，去除柵氧化膜37。這樣，如圖1I所示，完成了以混合方式在同一個襯底上安裝低壓MOS晶體管和高壓MOS晶體管的多柵半導(dǎo)體器件。
根據(jù)上述制造方法，在從圖1C所示的條件到圖1D所示的條件加工半導(dǎo)體器件時，對高壓晶體管的柵氧化膜35的表面進(jìn)行濕蝕刻。因?yàn)樵撛?，柵氧化?5的膜質(zhì)量惡化，產(chǎn)生的問題是，高壓晶體管的柵氧化膜35的可靠性降低。
第6-196639號日本未決專利公開了用于制造多柵半導(dǎo)體器件的另一種方法。圖2A至2H分別是示出第6-196639號日本未決專利公開的制造過程的剖視圖。在圖2A至圖2H中，利用參考符號“L”表示在其上形成低壓晶體管的元件區(qū)，而利用參考符號“H”表示在其上形成高壓晶體管的元件區(qū)。
首先，利用選擇的氧化過程，在半導(dǎo)體襯底50上形成場氧化膜51，從而實(shí)現(xiàn)元件隔離。接著，在整個表面上形成偽氧化膜52。此后，通過圖形化光致抗蝕劑，形成圖形34，圖形34在形成高壓晶體管的源極-漏極區(qū)具有開口。通過這樣做，獲得圖2A所示的結(jié)構(gòu)。此外，通過利用該圖形53作為掩模進(jìn)行雜質(zhì)離子注入，在半導(dǎo)體襯底50上形成LDD。在去除圖形53后，形成在高壓晶體管的溝道區(qū)具有開口的圖形(未示出)。此外，利用該圖形作為掩模，溝道離子通過偽氧化膜52注入半導(dǎo)體襯底50。此后，去除該圖形。
接著，在整個表面上形成氮化膜54。然后，通過圖形化光致抗蝕劑，在氮化膜54上形成在高壓晶體管的電極形成區(qū)具有開口的圖形55。此外，通過執(zhí)行將該圖形55用作掩模的干蝕刻，去除位于電極形成區(qū)上的氮化膜54和偽氧化膜52。通過這樣做，獲得圖2B所示的結(jié)構(gòu)。
接著，在去除了圖形55后，利用將氮化膜54用作掩模的選擇氧化處理過程，在上述電極形成區(qū)形成高壓晶體管的柵氧化膜56。在該選擇氧化步驟，在氮化膜54上形成薄氧化膜57。然后，在整個表面上形成多晶硅58。此外，通過圖形化光致抗蝕劑，在高壓晶體管的電極形成區(qū)形成圖形59。通過這樣做，獲得圖2C所示的結(jié)構(gòu)。
接著，通過執(zhí)行將該圖形59用作掩模的干蝕刻，選擇性地去除上述多晶硅58。此后，去除圖形59。通過這樣做，如圖2D所示，形成高壓晶體管的柵極60。
接著，通過執(zhí)行濕蝕刻，去除氧化膜57，此外，通過執(zhí)行干蝕刻，去除氮化膜54。然后，形成覆蓋高壓晶體管的元件區(qū)H的圖形61。通過這樣做，獲得圖2E所示的結(jié)構(gòu)。此外，利用圖形61作為掩模，溝道離子通過偽氧化膜52注入位于元件區(qū)L的半導(dǎo)體襯底50。
接著，通過執(zhí)行濕蝕刻，去除圖形61，并去除偽氧化膜52。通過這樣做，獲得圖2F所示的結(jié)構(gòu)。
接著，在整個表面上形成低壓晶體管的柵氧化膜62。然后，在柵氧化膜62上形成多晶硅63。此外，通過圖形化光致抗蝕劑，在低壓晶體管的電極形成區(qū)形成圖形64。通過這樣做，獲得圖2G所示的結(jié)構(gòu)。
接著，通過執(zhí)行將圖形64用作掩模的干蝕刻，選擇性地去除上述多晶硅63。通過這樣做，如圖2H所示，形成低壓晶體管的柵極65。
接著，利用規(guī)定的圖形(未示出)覆蓋高壓晶體管的上述LDD部分，然后，雜質(zhì)離子注入低壓晶體管和高壓晶體管的源極—漏極區(qū)。通過使雜質(zhì)熱擴(kuò)散，形成低壓晶體管和高壓晶體管的源極—漏極。此外，利用上述電極65和60作為掩模，去除柵氧化膜62。這樣，完成了以混合方式在同一個襯底上安裝低壓MOS晶體管和高壓MOS晶體管的多柵半導(dǎo)體器件。
根據(jù)第6-196639號日本未決專利公開的制造方法，在形成高壓晶體管的柵氧化膜56后，接著，形成多晶硅58(參考圖2C)。在后續(xù)步驟，未發(fā)生露出高壓晶體管的的柵氧化膜56的表面，而且可以認(rèn)為，在蝕刻期間，柵氧化膜56的膜質(zhì)量不發(fā)生惡化。
此外，根據(jù)第6-196639號日本未決專利公開的制造方法，為了形成低壓晶體管的柵極65，通過執(zhí)行將圖形64用作掩模的干蝕刻(參考圖2G和2H)，選擇性地去除多晶硅63。此時，也去除覆蓋高壓晶體管的柵極60的多晶硅63。然而，可以認(rèn)為，執(zhí)行了該去除步驟之后的結(jié)構(gòu)實(shí)際上是圖3所示的結(jié)構(gòu)，而非圖2H所示的結(jié)構(gòu)。即，未完全去除位于高壓晶體管的柵極60的側(cè)面上的多晶硅63，而且如圖3所示，未去除的多晶硅63作為殘留多晶硅保留在柵極60的側(cè)面上。在該殘留多晶硅66剝落時，它變成碎片，因此，降低了生產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括在半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)形成第一厚度的第一絕緣膜；在第一絕緣膜上形成第一柵極；在半導(dǎo)體襯底和第一柵極上形成不同于第一厚度的第二厚度的第二絕緣膜；在第二氧化膜上形成導(dǎo)電膜；分別在第一區(qū)的導(dǎo)電膜上和不同于第一區(qū)的第二區(qū)的導(dǎo)電膜上形成第一抗蝕劑圖形和第二抗蝕劑圖形；利用第一抗蝕劑圖形作為掩模去除導(dǎo)電膜，以通過第二絕緣膜形成覆蓋第一柵極的第二柵極；以及利用第二抗蝕劑圖形作為掩模去除導(dǎo)電膜，以在第二區(qū)的第二絕緣膜上形成第三柵極。
根據(jù)上述方法，可以改善多個柵氧化膜的膜質(zhì)量。此外，該方法可以提高其生產(chǎn)率，因?yàn)椴淮嬖谌菀讖牡谝粬艠O的第二絕緣膜上分離的殘留。


根據(jù)下面參考附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所做的說明，本發(fā)明的上述以及其他目的和優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見，其中圖1A至1I是分別示出用于制造第一相關(guān)多柵半導(dǎo)體器件的方法的剖視圖；圖2A至2H是分別示出用于制造第一相關(guān)多柵半導(dǎo)體器件的方法的剖視圖；圖3是示出用于制造其它相關(guān)多柵半導(dǎo)體器件的方法的剖視圖；圖4A至4J是分別示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例用于制造多柵半導(dǎo)體器件的方法的剖視圖；以及圖5A至5B是分別示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例用于制造多柵半導(dǎo)體器件的方法的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參考

用于制造與本發(fā)明有關(guān)的多柵半導(dǎo)體器件的方法。圖4A至4J是示出根據(jù)本發(fā)明制造傳統(tǒng)多柵半導(dǎo)體器件的方法的剖視圖。在圖4A至4J中，利用參考符號“L”表示在其上形成低壓晶體管的元件區(qū)，而利用參考符號“H”表示在其上形成高壓晶體管的元件區(qū)。
首先，利用選擇的氧化過程，在半導(dǎo)體襯底10上形成場氧化膜11，從而實(shí)現(xiàn)元件隔離。然后，在整個表面上形成偽氧化膜12。此外，在該偽氧化膜12上形成氮化膜13。通過這樣做，獲得圖4A所示的結(jié)構(gòu)。
接著，通過圖形化光致抗蝕劑，在氮化膜13上形成圖形14，圖形14在形成高壓晶體管的柵極的區(qū)(電極形成區(qū))具有開口。然后，通過利用該圖形14作為掩模進(jìn)行干蝕刻，去除位于上述電極形成區(qū)上的氮化膜13和偽氧化膜12。通過這樣做，獲得圖4B所示的結(jié)構(gòu)。
接著，去除圖形14。然后，利用將氮化膜13用作掩模的選擇氧化方法，在上述電極形成區(qū)上形成高壓晶體管的柵氧化膜16。在選擇氧化步驟，在氮化膜13上形成薄氧化膜15。此外，在整個表面上形成多晶硅17。此外，通過圖形化光致抗蝕劑，在高壓晶體管的電極形成區(qū)形式圖形18。通過這樣做，獲得圖4C所示的結(jié)構(gòu)。
接著，通過執(zhí)行將圖形18用作掩模的干蝕刻，選擇性地去除上述多晶硅17。此后，去除圖形18。通過這樣做，如圖4D所示，形成高壓晶體管的第一電極19。
接著，通過進(jìn)行濕蝕刻，去除氧化膜15，此外，通過進(jìn)行干蝕刻去除氮化膜13。然后，去除覆蓋低壓晶體管的元件區(qū)L的圖形20。通過這樣多，獲得圖4E所示的結(jié)構(gòu)。此外，利用該圖形20作為掩模，雜質(zhì)離子通過偽氧化膜12注入高壓晶體管的元件區(qū)H。通過這樣做，在高壓晶體管的元件區(qū)H的半導(dǎo)體襯底10上形成LDD。
接著，通過進(jìn)行濕蝕刻，去除圖形20，并去除偽氧化膜12。通過這樣多，獲得圖4F所示的結(jié)構(gòu)。
接著，在整個表面上形成低壓晶體管的柵氧化膜21。還在整個表面上形成多晶硅22。然后，通過圖形化光致抗蝕劑，在高壓晶體管的電極形成區(qū)和低壓晶體管的電極形成區(qū)上分別形成圖形23和圖形24。通過這樣多，獲得圖4G所示的結(jié)構(gòu)。
接著，通過執(zhí)行將該圖形23、24用作掩模的干蝕刻，選擇性地去除上述多晶硅23。此后，去除圖形23、24。通過這樣做，如圖4H所示，形成高壓晶體管的柵極25和低壓晶體管的柵極26。
接著，形成覆蓋高壓晶體管的元件區(qū)H的圖形27。通過這樣多，獲得圖4I所示的結(jié)構(gòu)。此外，利用該圖形27作為掩模，雜質(zhì)離子通過柵氧化膜21注入低壓晶體管的元件區(qū)L。通過這樣做，在低壓晶體管的元件區(qū)L的半導(dǎo)體襯底10上形成LDD。此后，去除圖形27。
接著，利用預(yù)定圖形(未示出)覆蓋高壓晶體管和低壓晶體管的上述LDD部分，然后，雜質(zhì)離子注入低壓晶體管和高壓晶體管的源極—漏極區(qū)。通過使雜質(zhì)熱擴(kuò)散，形成低壓晶體管和高壓晶體管的源極—漏極。此外，利用高壓晶體管的上述第二柵極25和低壓晶體管的柵極26作為掩模，去除柵氧化膜21。這樣，完成了以混合方式在同一個襯底上安裝低壓MOS晶體管和高壓MOS晶體管的多柵半導(dǎo)體器件。
下面說明用于制造與本發(fā)明有關(guān)的多柵半導(dǎo)體器件的方法的優(yōu)點(diǎn)。即，形成高壓晶體管的柵氧化膜16后，接著形成多晶硅17(參考圖4C)。在后續(xù)步驟，不露出高壓晶體管的柵氧化膜16的表面，而且也不對該表面進(jìn)行蝕刻處理。因此，改善了形成多個柵氧化膜的膜質(zhì)量。
此外，如圖4G所示，在形成低壓晶體管的柵極26時，不僅在低壓晶體管的電極形成區(qū)上形成圖形，而且在高壓晶體管的電極形成區(qū)上形成圖形。通過這樣做，不去除覆蓋高壓晶體管的第一柵極19的多晶硅22，因此，該多晶硅22變成第二電極25，如圖4H所示。因此，防止形成圖3所示的殘留多晶硅，此外，防止發(fā)生因?yàn)闅埩舳嗑Ч枰鸬睦速M(fèi)。因此，根據(jù)用于制造與本發(fā)明有關(guān)的多柵半導(dǎo)體器件的方法，提高了生產(chǎn)率。
與本發(fā)明有關(guān)的多柵半導(dǎo)體器件設(shè)置了由多晶硅/氧化膜/多晶硅構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)的柵極。即，如圖4H所示，在高壓晶體管的元件區(qū)H上，通過氧化膜12形成第二柵極25，以覆蓋第一柵極19。如上所述，這種多柵半導(dǎo)體器件沒有作為碎片來源的殘留多晶硅，因此，該多柵半導(dǎo)體器件的質(zhì)量高。
為了確保在高壓晶體管上形成的柵極(19，25)與互連之間的連接，需要形成接觸部分。圖5A和5B分別是示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的多柵半導(dǎo)體器件的方法的剖視圖。在圖5A和5B中，在需要時，利用與圖4A至4J中同樣的參考編號表示類似的部分，因此，省略說明它們。此外，根據(jù)處理流程，圖5A和5B所示的各階段分別與圖4G和圖4H所示的各階段相同。
形成圖4F所示的結(jié)構(gòu)后，在整個表面上形成低壓晶體管的柵氧化膜21。此外，還在整個表面上形成多晶硅22。然后，通過圖形化光致抗蝕劑，在低壓晶體管的電極形成區(qū)和高壓晶體管的電極形成區(qū)分別形成圖形24和圖形28。如圖5A所示，該圖形28包括圖形28a和圖形28b，而且在圖形28a與28b之間形成開口。即，在高壓晶體管的電極形成區(qū)上形成圖形28，以覆蓋部分多晶硅22。此外，在該電極形成區(qū)上，露出多晶硅22的另一部分。
接著，通過執(zhí)行將這些圖形24、28a、28b用作掩模的干蝕刻，選擇性地去除上述多晶硅。此時，在高壓晶體管的電極形成區(qū)上，還去除位于對應(yīng)于上述開口位置的多晶硅22。此后，去除圖形24、28a、28b。通過這樣做，如圖5B所示，形成低壓晶體管的柵極26和高壓晶體管的第二柵極29。高壓晶體管的該第二柵極29是其上形成接觸部分的直通部分(through portion)該直通部分到達(dá)高壓晶體管的電極形成區(qū)上的柵氧化膜21。
如上所述，根據(jù)用于制造與本發(fā)明有關(guān)的多柵半導(dǎo)體器件的方法，改善了所形成的多個柵氧化膜的膜質(zhì)量，因此，提高了生產(chǎn)率。此外，與本發(fā)明有關(guān)的多柵半導(dǎo)體器件的質(zhì)量高。
權(quán)利要求
1.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括在半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)形成第一厚度的第一絕緣膜；在所述第一絕緣膜上形成第一柵極；在所述半導(dǎo)體襯底和所述第一柵極上形成不同于第一厚度的第二厚度的第二絕緣膜；在所述第二氧化膜上形成導(dǎo)電膜；分別在所述第一區(qū)的所述導(dǎo)電膜上和不同于所述第一區(qū)的第二區(qū)的所述導(dǎo)電膜上形成第一抗蝕劑圖形和第二抗蝕劑圖形；利用第一抗蝕劑圖形作為掩模去除所述導(dǎo)電膜，以通過所述第二絕緣膜形成覆蓋所述第一柵極的第二柵極；以及利用第二抗蝕劑圖形作為掩模去除所述導(dǎo)電膜，以在所述第二區(qū)的所述第二絕緣膜上形成第三柵極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一厚度大于所述第二厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一絕緣膜是氧化膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第二絕緣膜是氧化膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述導(dǎo)電膜是多晶硅膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所形成的所述第一抗蝕劑圖形的寬度大于所述第一柵極的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所形成的所述第一抗蝕劑圖形的開口位于所述第一柵極之上，去除所述開口露出的所述導(dǎo)電膜。
8.一種形成半導(dǎo)體器件的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成元件隔離區(qū)，以在所述半導(dǎo)體襯底上限定第一區(qū)和第二區(qū)；利用選擇氧化處理過程，在所述半導(dǎo)體襯底的所述第一區(qū)上，選擇性地形成第一氧化膜；在所述第一氧化膜上，選擇性地形成第一柵極；在所述第一區(qū)注入雜質(zhì)；在所述半導(dǎo)體襯底上以及所述第一區(qū)的所述柵極的表面和所述第二區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底上形成第二氧化膜；在所述第一區(qū)和第二區(qū)的所述第二氧化膜上形成導(dǎo)電膜；選擇性地去除所述導(dǎo)電膜，以在所述第二區(qū)上形成第二柵極，而且通過所述第二氧化膜形成覆蓋膜，從而覆蓋所述第一電極的上表面和側(cè)面；在所述第二區(qū)注入雜質(zhì)；以及去除所述第二氧化膜，以形成所述第二柵極的柵氧化膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過所述第二氧化膜，所述覆蓋膜覆蓋所述第一柵極的整個側(cè)面和上表面。
全文摘要
一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括在半導(dǎo)體襯底的第一區(qū)形成第一厚度的第一絕緣膜；在第一絕緣膜上形成第一柵極；以及在半導(dǎo)體襯底和第一柵極上形成不同于第一厚度的第二厚度的第二絕緣膜。然后，該方法包括在第二氧化膜上形成導(dǎo)電膜；以及分別在第一區(qū)的導(dǎo)電膜上和不同于第一區(qū)的第二區(qū)的導(dǎo)電膜上形成第一抗蝕劑圖形和第二抗蝕劑圖形。然后，該方法包括利用第一抗蝕劑圖形作為掩模去除導(dǎo)電膜，以通過第二絕緣膜形成覆蓋第一柵極的第二柵極；以及利用第二抗蝕劑圖形作為掩模去除導(dǎo)電膜，以在第二區(qū)的第二絕緣膜上形成第三柵極。
文檔編號H01L21/762GK1705086SQ200510074750
公開日2005年12月7日 申請日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月31日
發(fā)明者松本弘毅 申請人:恩益禧電子股份有限公司