專利名稱：一種雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法。
背景技術(shù)：
有些電子產(chǎn)品對(duì)功耗和速度都有著較高的要求，只有雙柵氧器件才能滿足 該些電子產(chǎn)品對(duì)功耗和速度的雙重需求。雙柵氧器件不僅具有低功耗的厚柵氧
金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(M0SFET，簡(jiǎn)稱為MOS管)，還具有反應(yīng)速度 較快的薄柵氧MOS管。設(shè)置在柵極兩側(cè)且作為柵極側(cè)墻組成部分的內(nèi)偏移側(cè)墻 (offset spacer)可有效減小漏電流以及柵極與源漏極間的電容，其已廣泛應(yīng) 用在深亞微米的半導(dǎo)體制作領(lǐng)域中。但在雙柵氧器件中為確保薄柵氧MOS管的 反應(yīng)速度并簡(jiǎn)化工藝，其在柵極側(cè)墻中并未使用內(nèi)偏移側(cè)墻，其僅通過沉積側(cè) 墻介質(zhì)層(通常為氮化硅)并通過刻蝕工藝來形成柵極側(cè)墻，從而造成厚柵氧 MOS管的漏電流以及4冊(cè)極與源漏極間的電容均較大，并4吏該雙柵氧器件的電性能 劣化。
因此，如何提供一種雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法以減小厚柵氧MOS管 的漏電流及其柵極與源漏極間的電容，并改善雙柵氧器件的電性能，已成為業(yè) 界亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，通過所述柵 極側(cè)墻制造方法可大大減小厚柵氧MOS管的漏電流及其柵極與源漏極間的電容， 并可有效改善雙柵氧器件的電性能。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，該雙 柵氧器件具有厚柵氧MOS管和薄柵氧MOS管，該柵極側(cè)墻包括厚柵氧側(cè)墻和薄柵氧側(cè)墻，其分別制作在厚柵氧柵極和薄柵氧柵極兩側(cè)，其中，該厚柵氧側(cè)墻
包括內(nèi)偏移側(cè)墻和外側(cè)墻，該柵極側(cè)墻制造方法包括以下步驟a、沉積第一側(cè) 墻介質(zhì)層；b、涂布光刻M^并光刻出薄柵氧M0S管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)圖形；c、通過 濕法刻蝕工藝去除未被光刻膠遮蔽的第一側(cè)墻介質(zhì)層；d、去除光刻膠且重新涂 布光刻膠，并光刻出厚柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)圖形；e、通過干法刻蝕工藝形 成內(nèi)偏移側(cè)墻；f、去除光刻膠并進(jìn)行輕摻雜漏注入工藝；g、沉積第二側(cè)墻介 質(zhì)層并通過千法刻蝕工藝形成薄柵氧側(cè)墻和厚柵氧側(cè)墻的外側(cè)墻。,
在上述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法中，厚柵氧M0S管的厚柵氧化層 的厚度范圍為16至18埃。
在上述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法中，薄柵氧M0S管的薄柵氧化層 的厚度范圍為10至12埃。
在上述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法中，在步驟c中，該濕法刻蝕工 藝的刻蝕液為磷酸溶液。
在上述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法中，該第一側(cè)墻介質(zhì)層為氮化硅。
在上述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法中，在步驟a中，所沉積的第一 側(cè)墻介質(zhì)層厚度范圍為60至130埃。
在上述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法中，該第二側(cè)墻介質(zhì)層包括上下 層疊的氮化硅層和氧化硅層。
在上述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法中，在步驟g中，所沉積的氧化 硅層的厚度范圍為100至200埃，氮化硅層的厚度范圍為500至700埃。
與現(xiàn)有技術(shù)中柵極側(cè)墻中不具有內(nèi)偏移側(cè)墻而致4吏厚柵氧MOS管的漏電流 以及柵極與源漏極間的電容均較大相比，本發(fā)明的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造 方法先沉積第一側(cè)墻介質(zhì)層并去除薄柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)的第一側(cè)墻介質(zhì) 層，再通過干法刻蝕形成內(nèi)偏移側(cè)墻，然后進(jìn)行輕摻雜漏注入工藝，最后沉積 第二側(cè)墻介質(zhì)層并通過干法刻蝕形成薄柵氧側(cè)墻和厚柵氧側(cè)墻的外側(cè)墻，如此 可在不影響薄柵氧MOS管反應(yīng)速度的前提下大大降低了厚柵氧MOS管的漏電流 及其柵極與源漏極間的電容，并可有效改善雙柵氧器件的電性能。


本發(fā)明的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法由以下的實(shí)施例及附圖給出。
圖1為進(jìn)行本發(fā)明的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法前該雙柵氧器件的剖
視圖2為本發(fā)明的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法的流程圖3至圖9為完成圖2中步驟S20至S26后雙柵氧器件的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下將對(duì)本發(fā)明的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明中所述的雙柵氧器件具有厚柵氧MOS管和薄柵氧MOS管，所述的柵極側(cè)墻包括厚柵氧側(cè)墻和薄柵氧側(cè)墻，其分別制作在厚柵氧柵極和薄柵氧柵極兩側(cè)，其中，所述厚4冊(cè)氧側(cè)墻包括內(nèi)偏移側(cè)墻和外側(cè)墻。
參見圖1，其顯示了進(jìn)行本發(fā)明的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法前所述雙柵氧器件的剖視圖，如圖所示，厚柵氧MOS管和薄柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的厚柵氧柵極10和薄柵氧柵極11沉積在硅襯底1上，兩者對(duì)應(yīng)的有源區(qū)通過淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)12隔離，所述厚柵氧柵極10與硅襯底1間具有厚柵氧化層13，所述薄柵氧柵極11與硅襯底1間具有薄柵氧化層14。在本實(shí)施例中，厚柵氧化層13的厚度范圍為16至18埃，薄柵氧化層14的厚度范圍為10至12埃。
參見圖2，本發(fā)明的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法首先進(jìn)行步驟S20，沉積第一側(cè)墻介質(zhì)層。在本實(shí)施例中，所述第一側(cè)墻介質(zhì)層為氮化硅，本步驟沉積的氮化硅的厚度范圍為60至130埃。
參見圖3，結(jié)合參圖1,圖3顯示了完成步驟S20后雙柵氧器件的剖視圖，如圖所示所述側(cè)墻介質(zhì)層15沉積在硅襯底1上且覆蓋厚柵氧柵極10、薄柵氧柵極11和淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)12。
接著繼續(xù)步驟S21 ，涂布光刻膠并光刻出薄柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)圖形。在本實(shí)施例中，本步驟還光刻出了圖1中的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)12靠近薄柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)的 一半?yún)^(qū)域。
參見圖4，結(jié)合參圖1和圖3，圖4顯示了完成步驟S21后雙柵氧器件的剖視圖，如圖所示，所述光刻膠2覆蓋在厚柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)上，并覆蓋了淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)12靠近厚柵氧MOS管有源區(qū)的一半?yún)^(qū)域。接著繼續(xù)步驟S22,通過濕法刻蝕工藝去除未被光刻膠遮蔽的第一側(cè)墻介質(zhì)層。在本實(shí)施例中，所述濕法刻蝕工藝的刻蝕液為磷酸溶液。
參見圖5，結(jié)合參圖4，圖5顯示了完成步驟S22后雙柵氧器件的剖視圖，如圖所示，薄柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)上的第一側(cè)墻介質(zhì)層15被完全去除，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)12靠近薄柵氧M0S管有源區(qū)的一半?yún)^(qū)域上的第一側(cè)墻介質(zhì)層15也被去除。
接著繼續(xù)步驟S23，去除光刻膠且重新涂布光刻膠，并光刻出厚柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)圖形。在本實(shí)施例中，本步驟還光刻出了圖1中的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)12靠近厚柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)的一半?yún)^(qū)域。
參見圖6,結(jié)合參圖5,圖6顯示了完成步驟S23后雙柵氧器件的剖視圖，如圖所示，所述光刻膠2覆蓋在薄柵氧M0S管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)上，并覆蓋了淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)12靠近薄柵氧M0S管有源區(qū)的一半?yún)^(qū)域。
接著繼續(xù)步驟S24，通過干法刻蝕工藝形成內(nèi)偏移側(cè)墻。
參見圖7，結(jié)合參圖6,圖7顯示了完成步驟S24后雙柵氧器件的剖視圖，如圖所示，由第一層側(cè)墻介質(zhì)層15刻蝕所得的內(nèi)偏移側(cè)墻16沉積在厚柵氧柵才及10兩側(cè)。
接著繼續(xù)步驟S25,去除光刻膠并進(jìn)行輕摻雜漏注入工藝。
參見圖8，結(jié)合參圖7,圖8顯示了完成步驟S25后雙柵氧器件的剖視圖，如圖所示，輕摻雜漏結(jié)構(gòu)17生成在硅襯底1中且設(shè)置在內(nèi)偏移側(cè)墻16兩側(cè)和薄柵氧柵極ll兩側(cè)。
接著繼續(xù)步驟S26,沉積第二側(cè)墻介質(zhì)層并通過干法刻蝕工藝形成薄柵氧側(cè)墻和厚^t氧側(cè)墻的外側(cè)墻。在本實(shí)施例中，所述第二側(cè)墻介質(zhì)層包括上下層疊的氮化硅層和氧化硅層，本步驟沉積的氧化硅層的厚度范圍為100至200埃，氮化硅層的厚度范圍為500至700埃。
參見圖9,結(jié)合參圖8，圖9顯示了完成步驟S26后雙柵氧器件的剖視圖，如圖所示，厚柵氧側(cè)墻的外側(cè)墻19沉積在硅村底1上且設(shè)置在內(nèi)偏移側(cè)墻16兩側(cè)，薄柵氧側(cè)墻20沉積在硅襯底1上且設(shè)置在薄柵氧柵極11兩側(cè)。
綜上所述，本發(fā)明的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法先沉積第一側(cè)墻介質(zhì)層，之后通過涂布光刻膠和光刻將厚柵氧M0S管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)遮蔽，然后通過濕法刻蝕工藝將未被遮蔽區(qū)域的側(cè)墻介質(zhì)層去除，之后再通過涂布光刻膠和光
刻將薄柵氧M0S管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)遮蔽，再通過刻蝕工藝在薄柵氧柵極兩側(cè)形成 內(nèi)偏移側(cè)墻，在完成輕摻雜漏注入后又沉積第二側(cè)墻介質(zhì)層且進(jìn)行干法刻蝕工 藝來最終形成雙柵氧器件的柵極側(cè)墻，如此可在不影響薄柵氧M0S管反應(yīng)速度 的前提下大大降低了厚柵氧MOS管的漏電流及其柵極與源漏極間的電容，并可 有效改善雙柵氧器件的電性能。
權(quán)利要求
1、一種雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，該雙柵氧器件具有厚柵氧MOS管和薄柵氧MOS管，該柵極側(cè)墻包括厚柵氧側(cè)墻和薄柵氧側(cè)墻，其分別制作在厚柵氧柵極和薄柵氧柵極兩側(cè)，該厚柵氧側(cè)墻包括內(nèi)偏移側(cè)墻和外側(cè)墻，其特征在于，該柵極側(cè)墻制造方法包括以下步驟a、沉積第一側(cè)墻介質(zhì)層；b、涂布光刻膠并光刻出薄柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)圖形；c、通過濕法刻蝕工藝去除未被光刻膠遮蔽的第一側(cè)墻介質(zhì)層；d、去除光刻膠且重新涂布光刻膠，并光刻出厚柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)圖形；e、通過干法刻蝕工藝形成內(nèi)偏移側(cè)墻；f、去除光刻膠并進(jìn)行輕摻雜漏注入工藝；g、沉積第二側(cè)墻介質(zhì)層并通過干法刻蝕工藝形成薄柵氧側(cè)墻和厚柵氧側(cè)墻的外側(cè)墻。
2、 如權(quán)利要求1所述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，其特征在于，厚 柵氧M0S管的厚柵氧化層的厚度范圍為16至18埃。
3、 如權(quán)利要求1所述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，其特征在于，薄 柵氧M0S管的薄柵氧化層的厚度范圍為10至12埃。
4、 如權(quán)利要求1所述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，其特征在于，在 步驟c中，該濕法刻蝕工藝的刻蝕液為磷酸溶液。
5、 如權(quán)利要求1所述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，其特征在于，該 第 一側(cè)墻介質(zhì)層為氮化硅。
6、 如權(quán)利要求1所述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，其特征在于，在 步驟a中，所沉積的第一側(cè)墻介質(zhì)層厚度范圍為60至130埃。
7、 如權(quán)利要求1所述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，其特征在于，該 第二側(cè)墻介質(zhì)層包括上下層疊的氮化硅層和氧化硅層。
8、 如權(quán)利要求7所述的雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，其特征在于，在 步驟g中，所沉積的氧化硅層的厚度范圍為100至200埃，氮化硅層的厚度范 圍為500至700埃。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種雙柵氧器件的柵極側(cè)墻制造方法，該雙柵氧器件具有厚、薄柵氧MOS管，該柵極側(cè)墻包括厚、薄柵氧側(cè)墻，其分別制作在厚、薄柵氧柵極兩側(cè)，其中，該厚柵氧側(cè)墻包括內(nèi)偏移側(cè)墻和外側(cè)墻?，F(xiàn)有技術(shù)中雙柵氧器件的柵極側(cè)墻未使用內(nèi)偏移側(cè)墻，而致使厚柵氧MOS管的漏電流以及柵極與源漏極間的電容均較大，并致使該雙柵氧器件的電性能劣化。本發(fā)明先沉積第一側(cè)墻介質(zhì)層并去除薄柵氧MOS管對(duì)應(yīng)的有源區(qū)的第一側(cè)墻介質(zhì)層；再通過干法刻蝕形成內(nèi)偏移側(cè)墻；然后進(jìn)行輕摻雜漏注入工藝；最后沉積第二側(cè)墻介質(zhì)層并通過干法刻蝕形成薄柵氧側(cè)墻和厚柵氧側(cè)墻的外側(cè)墻。本發(fā)明可減小厚柵氧MOS管的漏電流及其柵極與源漏極間的電容，并可改善雙柵氧器件的電性能。
文檔編號(hào)H01L21/70GK101483154SQ20081003234
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月7日
發(fā)明者剛 毛, 王家佳 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司