專利名稱：一種低壓本征nmos器件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造領域，特別是涉及一種低壓本征NMOS器件。本發(fā)明還涉及一種低壓本征NMOS器件的制造方法
背景技術：
本征NMOS器件具有低閾值電壓，當它的柵極電壓為零伏是出于開的狀態(tài)，在模擬電路中經常被采用，主要是用作傳輸器件。在鍺硅BiCMOS工藝中，為了隔離外部噪聲，降低電路的高頻噪聲，特別是低噪聲功率放大器(LNA)，有的時候需要采用高電阻率的硅襯底材料，比如電阻率為IOOOohm. cm襯底。相比常規(guī)電阻率為IOohm. cm左右的硅襯底，這種高電阻率的硅襯底的摻雜濃度降低了數(shù)十倍。因此對本征NMOS來說，特別是核心低壓本征NMOS (Core Native NMOS)，由于溝道沒有任何額外的摻雜，溝道長度需要加長2 3倍，才能避免器件的源和漏發(fā)生穿通。對于工作電壓為1. 8伏特的本征NM0S，當襯底電阻率從IOohm. cm變?yōu)閘OOOohm. cm時，它的溝道長度需要從O. 8微米加長到2微米才能避免源漏穿通現(xiàn)象的發(fā)生。雖然在本征NMOS的電路中被使用的數(shù)量不是很多，但溝道長度增加導致的驅動電流下降，最終會導致電路中需要并聯(lián)更多的器件才能滿足電路的性能，間接導致電路面積變大。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一 種低壓本征NMOS器件在不改變工藝條件(無需增加溝道長度)的情況下，能抑制由于超高電阻率硅襯底導致的低壓本征NMOS器件源漏穿通現(xiàn)象。本發(fā)明還提供了一種低壓本征NMOS器件的制造方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明的低壓本征NMOS器件包括硅襯底上部形成有注入?yún)^(qū)，注入?yún)^(qū)旁側形成有淺溝槽隔離，注入?yún)^(qū)上部形成有N型源漏區(qū)，注入?yún)^(qū)和硅襯底上方形成有柵氧化層，柵氧化層上方形成有柵多晶硅層，柵氧化層和柵多晶硅層的兩側形成有隔離側墻，N型源漏區(qū)和柵多晶硅層通過接觸孔引出連接金屬連線。所述N型源漏區(qū)與柵氧化層、柵多晶硅層不存在重疊區(qū)域。所述柵氧化層厚度為2納米 4納米。本發(fā)明的低壓本征NMOS器件制造方法，包括(I)在硅襯底上制作淺溝槽隔離，淀積一層二氧化硅，在二氧化硅上方生長一層多晶娃，刻蝕后形成棚多晶娃層；(2)利用高壓輸入輸出PMOS管LDD (輕摻雜漏注入)雜質注入，同時將這道雜質注入到低壓本征NMOS器件預設計的源漏區(qū)域形成注入?yún)^(qū)(利用高壓本征PMOS管制造過程中的I/O PMOS的LDD注入);(3)刻蝕去除部分二氧化硅，形成柵氧化層，在柵氧化層和柵多晶硅層兩側制作隔離側墻；(4)熱退火(利用HBT制作過程中的熱退火)，使注入?yún)^(qū)在橫向和縱向推進；
(5)在注入?yún)^(qū)進行源漏注入，形成N型源漏區(qū)；(6)將N型源漏區(qū)和柵多晶硅層通過接觸孔引出連接金屬連線。其中，實施步驟(I)時，采用電阻率是lOOOohm. com的娃襯底。其中，實施步驟⑴時，淀積二氧化硅厚度為2納米 4納米。本發(fā)明的低壓本征NMOS器件制造過程中利用高壓輸入輸出PMOS (I/0PM0S)的LDD雜質注入，同時將這道雜質注入到NMOS器件預設計的源漏區(qū)域，這樣能提高溝道中在溝道兩側的雜質濃度。由于本征器件的溝道比較長，它的兩側摻雜濃度提高不會影響本征器件的閾值電壓。從而能有效地抑制了源漏穿通的發(fā)生，不需要再通過拉長器件溝道的方式來避免源漏穿通現(xiàn)象的發(fā)生，有利于低壓本征NMOS器件的小型化，有利于減小應用低壓本征NMOS器件的電路面積。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明
圖1是本發(fā)明低壓本征NMOS器件的示意圖。
圖2是本發(fā)明低壓本征NMOS器件制造方法的流程圖。
圖3是本發(fā)明低壓本征 NMOS器件制造方法示意圖一，顯示步驟⑴形成的器件。
圖4是本發(fā)明低壓本征NMOS器件制造方法示意圖二，顯示步驟⑵形成的器件。
圖5是本發(fā)明低壓本征NMOS器件制造方法示意圖三，顯示步驟⑶形成的器件。
圖6是本發(fā)明低壓本征NMOS器件制造方法示意圖四，顯示步驟⑷形成的器件。
圖7是本發(fā)明低壓本征NMOS器件制造方法示意圖五，顯示步驟(5)形成的器件。
附圖標記說明
I是娃襯底
2是淺溝槽隔離
3是柵氧化層
4是柵多晶娃層
5是注入?yún)^(qū)(熱退火前)
6是隔離側墻
7是注入?yún)^(qū)(熱退火后)
8是N型源漏區(qū)
9是接觸孔
10是金屬連線。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明的本征NMOS器件包括硅襯底I上部形成有注入?yún)^(qū)7，注入?yún)^(qū)
7旁側形成有淺溝槽隔離2，注入?yún)^(qū)7上部形成有N型源漏區(qū)8，注入?yún)^(qū)7和硅襯底I上方形成有柵氧化層3，柵氧化層3上方形成有柵多晶硅層4，柵氧化層3和柵多晶硅層4的兩側形成有隔離側墻6，N型源漏區(qū)8和柵多晶硅層4通過接觸孔9引出連接金屬連線10，所述N型源漏區(qū)8與柵氧化層3、柵多晶硅層4不存在重疊區(qū)域，所述柵氧化層3厚度為2納米 4納米。
如圖2所示，本發(fā)明本征NMOS器件的制造方法，包括(I)如圖3所示，在電阻率是lOOOohm. com的硅襯底I上制作淺溝槽隔離2，淀積
一層厚度為2納米 4納米的二氧化硅，在二氧化硅上方生長一層多晶硅，刻蝕后形成柵多晶娃層4 ；(2)如圖4所示，在高壓輸入輸出PMOS管LDD雜質注入到柵多晶硅層4，同時將這道雜質注入到低壓本征NMOS器件預設計的源漏區(qū)域形成注入?yún)^(qū)5 (熱退火前)；(3)如圖5所示，刻蝕去除部分二氧化硅，形成柵氧化層3，在柵氧化層3和柵多晶硅層4兩側制作隔離側墻6 ；(4)如圖6所示，熱退火(利用HBT制作過程中的熱退火)，使注入?yún)^(qū)5在橫向和縱向推進，形成注入?yún)^(qū)7 (熱退火后)；(5)如圖7所示， 在注入?yún)^(qū)7進行源漏注入，形成N型源漏區(qū)8;(6)將N型源漏區(qū)8和柵多晶硅層4通過接觸孔9引出連接金屬連線10，形成如圖1所示器件。以上通過具體實施方式
和實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種低壓本征NMOS器件，其特征是，包括硅襯底上部形成有注入?yún)^(qū)，注入?yún)^(qū)旁側形成有淺溝槽隔離，注入?yún)^(qū)上部形成有N型源漏區(qū)，注入?yún)^(qū)和硅襯底上方形成有柵氧化層，柵氧化層上方形成有柵多晶硅層，柵氧化層和柵多晶硅層的兩側形成有隔離側墻，N型源漏區(qū)和柵多晶硅層通過接觸孔弓I出連接金屬連線。
2.如權利要求1所述的本征NMOS器件，其特征是所述N型源漏區(qū)與柵氧化層、柵多晶娃層不存在重置區(qū)域。
3.如權利要求2所述的本征NMOS器件，其特征是所述柵氧化層厚度為2納米 4納米。
4.一種低壓本征NMOS器件的制造方法，其特征是，包括 (1)在硅襯底上制作淺溝槽隔離，淀積一層二氧化硅，在二氧化硅上方生長一層多晶硅，刻蝕后形成柵多晶硅層； (2)利用高壓輸入輸出PMOS管LDD雜質注入，同時將這道雜質注入到低壓本征NMOS器件預設計的源漏區(qū)域形成注入?yún)^(qū)； (3)刻蝕去除部分二氧化硅，形成柵氧化層，在柵氧化層和柵多晶硅層兩側制作隔離側m ; (4)熱退火，使注入?yún)^(qū)在橫向和縱向推進； (5)在注入?yún)^(qū)進行源漏注入，形成N型源漏區(qū)； (6)將N型源漏區(qū)和柵多晶硅層通過接觸孔引出連接金屬連線。
5.如權利要求4所述的制造方法，其特征是實施步驟(I)時，采用電阻率是IOOOohm.com的娃襯底。
6.如權利要求5述的制造方法，其特征是實施步驟(I)時，淀積二氧化硅厚度為2納米 4納米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓本征NMOS器件包括硅襯底上部形成有注入?yún)^(qū)，注入?yún)^(qū)旁側形成有淺溝槽隔離，注入?yún)^(qū)上部形成有N型源漏區(qū)，注入?yún)^(qū)和硅襯底上方形成有柵氧化層，柵氧化層上方形成有柵多晶硅層，柵氧化層和柵多晶硅層的兩側形成有隔離側墻，N型源漏區(qū)和柵多晶硅層通過接觸孔引出連接金屬連線。本發(fā)明還公開了一種低壓本征NMOS器件的制造方法。本發(fā)明的本征低壓NMOS器件通過提高溝道兩側摻雜濃度，能有效地抑制了源漏穿通的發(fā)生，不需要通過拉長器件溝道的方式來避免源漏穿通現(xiàn)象的發(fā)生，有利于低壓本征NMOS器件的小型化，有利于減小應用低壓本征NMOS器件的電路面積。
文檔編號H01L29/10GK103050529SQ20121000971
公開日2013年4月17日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權日2012年1月13日
發(fā)明者劉冬華, 石晶, 錢文生, 胡君, 段文婷 申請人:上海華虹Nec電子有限公司