專利名稱：漂移區(qū)的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種漂移區(qū)的形成方法。
背景技術(shù)：
目前，一般非對(duì)稱型MOS管，其源極不可耐高壓，只有漏極可耐高壓，而另一種對(duì)稱型MOS管，其源極和漏極均能承受高壓。因此，高壓集成電路中多數(shù)采用對(duì)稱型MOS器件。傳統(tǒng)的高壓對(duì)稱型MOS管的形成方法包括首先，提供半導(dǎo)體襯底10，在所述半導(dǎo)體襯底10上柵極介質(zhì)層20 ;在所述柵極介質(zhì)層20上形成柵極30，如圖I所示；其中，所述柵極介質(zhì)層20的厚度通常大于400埃。
接著，涂覆第一光刻膠層41，所述第一光刻膠層41覆蓋所述半導(dǎo)體襯底10以及所述柵極30 ;隨后對(duì)所述第一光刻膠層41進(jìn)行曝光、顯影，暴露出所述柵極30兩側(cè)的所述柵極介質(zhì)層20，如圖2所示；接著，以所述第一光刻膠層41作為掩膜，對(duì)暴露的柵極介質(zhì)層20進(jìn)行刻蝕，保留一部分的柵極介質(zhì)層20’ ；去除所述第一光刻膠層41，暴露出所述柵極30，如圖3所示；接下來(lái)，涂覆第二光刻膠層42，并對(duì)所述第二光刻膠層42進(jìn)行曝光、顯影，暴露出所述柵極30兩側(cè)的柵極介質(zhì)層20’ ；對(duì)剩余的柵極介質(zhì)層20’及所述半導(dǎo)體襯底10進(jìn)行離子注入，形成P型漂移區(qū)(或N型漂移區(qū))70，并去除所述第二光刻膠層42，如圖4以及圖5所示。通常，由于在制備高電壓器件時(shí)，所述柵極介質(zhì)層20的厚度超過(guò)400埃，當(dāng)離子注入所述柵極介質(zhì)層20以及所述半導(dǎo)體襯底10形成P型漂移區(qū)70 (或N型漂移區(qū)70)時(shí)，柵極介質(zhì)層20過(guò)厚會(huì)對(duì)離子進(jìn)行一定的阻擋，會(huì)導(dǎo)致形成的P型漂移區(qū)70 (或N型漂移區(qū)70)過(guò)淺，甚至失敗。所以需要先刻蝕去除一部分所述柵極30兩側(cè)的柵極介質(zhì)層20，使離子更加容易注入至所述柵極30兩側(cè)的所述半導(dǎo)體襯底10形成P型漂移區(qū)70 (或N型漂移區(qū) 70)。然而現(xiàn)有工藝中，先進(jìn)行涂覆第一光刻膠層，對(duì)第一光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影處理之后，第一光刻膠層只覆蓋柵極，借助第一光刻膠層作為掩膜，再對(duì)所述柵極介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕；一方面由于所述第一光刻膠層受到一定的損傷，另一方面后續(xù)進(jìn)行離子注入需要重新制作光刻膠層作為掩膜只暴露出柵極兩側(cè)源漏極區(qū)域的半導(dǎo)體襯底，從而才可以進(jìn)行離子注入，因而需要去除所述第一光刻膠層，再涂覆第二光刻膠層，對(duì)第二光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影處理之后，再進(jìn)行離子注入形成P型漂移區(qū)70 (或N型漂移區(qū)70)。其中，第一光刻膠層用于作為刻蝕柵極介質(zhì)層的刻蝕掩膜層，第二光刻膠層用于作為離子注入的掩膜層，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)的工藝繁瑣，并且浪費(fèi)耗材，增加成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種漂移區(qū)的形成方法，減少工藝步驟，降低生產(chǎn)成本。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種漂移區(qū)的形成方法，包括
提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底的表面形成柵極介質(zhì)層；在所述柵極介質(zhì)層的表面形成柵極；涂覆光刻膠層，所述光刻膠層覆蓋所述半導(dǎo)體襯底以及所述柵極；對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影，暴露出所述柵極兩側(cè)的柵極介質(zhì)層；以所述光刻膠層作為掩膜，刻蝕去除一部分的柵極介質(zhì)層；以所述光刻膠層作為阻擋，對(duì)剩余的柵極介質(zhì)層及所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，形成漂移區(qū)。
進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)體襯底為N阱或P阱襯底。進(jìn)一步的，所述柵極介質(zhì)層的材質(zhì)為二氧化硅。 進(jìn)一步的，所述柵極介質(zhì)層采用化學(xué)氣相沉積工藝形成。進(jìn)一步的，所述柵極介質(zhì)層的厚度大于400埃。進(jìn)一步的，剩余的柵極介質(zhì)層的厚度為80 120埃。進(jìn)一步的，所述光刻膠層厚度大于20000埃。進(jìn)一步的，所述漂移區(qū)為對(duì)稱漂移區(qū)。進(jìn)一步的，所述漂移區(qū)為P型漂移區(qū)或者N型漂移區(qū)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)于在半導(dǎo)體襯底上形成柵極，再涂覆光刻膠層，對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行顯影、曝光處理后，先對(duì)柵極兩側(cè)暴露出的柵極介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，保留一部分柵極介質(zhì)層，再直接對(duì)剩余的柵極介質(zhì)層以及其下的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入形成漂移區(qū)，從而簡(jiǎn)化了工藝步驟，降低了生產(chǎn)成本。


圖I至圖5為現(xiàn)有技術(shù)中一漂移區(qū)形成方法的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中漂移區(qū)的形成方法的流程圖；圖7至圖11為本發(fā)明一實(shí)施例中漂移區(qū)形成方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了便于理解，下面將結(jié)合具體實(shí)施例與圖6-11對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。請(qǐng)參考圖6，本發(fā)明提出一種漂移區(qū)的形成方法，包括步驟SI :提供半導(dǎo)體襯底100 ;所述半導(dǎo)體襯底100中形成有N阱或P阱(未圖示)，在本實(shí)施例中，選擇形成有N阱的半導(dǎo)體襯底100。步驟S2 :在所述半導(dǎo)體襯底100的表面形成柵極介質(zhì)層，所述柵極介質(zhì)層的厚度大于400埃；在本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底100上制作第一器件區(qū)、第二器件區(qū)以及第三器件區(qū)，所述第一器件區(qū)用于形成高電壓器件，例如是30V高壓器件；所述第二器件區(qū)用于形成中電壓器件區(qū)；所述第三器件區(qū)用于形成低電壓器件區(qū)；當(dāng)需要形成高電壓器件時(shí)，為了提高器件能承受的電壓，則需要形成較厚的柵極介質(zhì)層，當(dāng)需要形成低電壓電器時(shí)，只需要形成較薄的柵極介質(zhì)層；形成此三類器件區(qū)的步驟具體包括首先，僅在第一器件區(qū)上形成第一柵極介質(zhì)層(高電壓介質(zhì)層)210 ;其次，僅在第一器件區(qū)和第二器件區(qū)上形成第二柵極介質(zhì)層(中電壓介質(zhì)層)220 ;接著，僅在第一器件區(qū)、第二器件區(qū)以及第三器件區(qū)上形成第三柵極介質(zhì)層(低電壓介質(zhì)層)230 ；由于本實(shí)施例僅涉及第一器件區(qū)(高電壓器件區(qū))，因此其他兩種器件區(qū)的形成工藝在此不再贅述，附圖僅示出了第一器件區(qū)。具體的，如圖7所示，本實(shí)施例中第一器件區(qū)的柵極介質(zhì)層包括第一柵極介質(zhì)層
210、第二柵極介質(zhì)層220以及第三柵極介質(zhì)層230 ;所述第一柵極介質(zhì)層210、所述第二柵極介質(zhì)層220以及所述第三柵極介質(zhì)層230材質(zhì)均為二氧化硅；所述第一柵極介質(zhì)層210、所述第二柵極介質(zhì)層220以及所述第三柵極介質(zhì)層230均采用化學(xué)氣相沉積工藝形成；所述第一柵極介質(zhì)層210的厚度為400 500埃，例如是480埃；所述第二柵極介質(zhì)層220的厚度為90 120埃，例如是110埃；所述第三柵極介質(zhì)層230的厚度為30 50埃，例如是40埃。步驟S3 :在所述第三柵極介質(zhì)層230的表面形成柵極300 ;其中，如圖7所示，先在所述第三柵極介質(zhì)層230的表面形成一層多晶硅層，然后對(duì)所述多晶硅層進(jìn)行刻蝕形成所述柵極300，此工藝為本領(lǐng)域常用的技術(shù)手段，在此不再贅述。步驟S4 :涂覆光刻膠層400，所述光刻膠層400覆蓋所述半導(dǎo)體襯底100以及所述·柵極300 ;其中，所述光刻膠層厚度大于20000埃，為后續(xù)刻蝕和離子注入做掩膜和阻擋。步驟S5 :對(duì)所述光刻膠層400進(jìn)行曝光、顯影，暴露出所述柵極300兩側(cè)的第三柵極介質(zhì)層230 ;其中，曝光和顯影均為本領(lǐng)域技術(shù)人員慣用的技術(shù)手段，在此不再贅述。一般來(lái)說(shuō)，在所述光刻膠層400被曝光顯影處理之后，所述光刻膠層400只暴露出所述柵極300兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底100，以便于后續(xù)工藝進(jìn)行處理，如圖8所示。步驟S6 :以所述光刻膠層400作為掩膜，對(duì)暴露的第三柵極介質(zhì)層230、第二柵極介質(zhì)層220以及第一柵極介質(zhì)層210進(jìn)行刻蝕，保留一部分的第一柵極介質(zhì)層210’，如圖9所示；正如背景技術(shù)中提及的，由于所述第一柵極介質(zhì)層210、第二柵極介質(zhì)層220以及第三柵極介質(zhì)層230的厚度之和通常超過(guò)400埃，當(dāng)使用離子直接穿過(guò)第一柵極介質(zhì)層210、第二柵極介質(zhì)層220以及第三柵極介質(zhì)層230對(duì)所述柵極400兩側(cè)的所述半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行注入時(shí)會(huì)導(dǎo)致形成的P型漂移區(qū)500 (或N型漂移區(qū)500)過(guò)淺，甚至失敗。所以需要刻蝕去除柵極400兩側(cè)的第三柵極介質(zhì)層230、第二柵極介質(zhì)層220以及一部分的第一柵極介質(zhì)層210，使離子更加容易注入至所述柵極400兩側(cè)的所述半導(dǎo)體襯底100形成P型漂移區(qū)500 (或N型漂移區(qū)500);其中，為方便描述，將剩余的第一柵極介質(zhì)層記為210’，所述剩余的第一柵極介質(zhì)層210’的厚度為80 120埃，例如是100埃。步驟S7 :以所述光刻膠層400作為阻擋，直接對(duì)所述剩余的第一柵極介質(zhì)層210’及所述半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行離子注入，形成漂移區(qū)500，如圖10及圖11所示；其中，所述漂移區(qū)500為對(duì)稱型漂移區(qū)，例如同為P型漂移區(qū)或同為N型漂移區(qū)，本實(shí)施例中應(yīng)形成P型漂移區(qū)。在本實(shí)施例中，由于所述光刻膠層400厚度較厚，在對(duì)所述第一柵極介質(zhì)層210、所述第二柵極介質(zhì)層220以及所述第三柵極介質(zhì)層230進(jìn)行刻蝕之后，仍然保留有足夠的光刻膠層400可以為離子注入作為阻擋，因此不再去除所述光刻膠層400，而是再次以所述光刻膠層400作為阻擋，對(duì)所述剩余的第一柵極介質(zhì)層210’及所述半導(dǎo)體襯底100進(jìn)行離子注入，形成漂移區(qū)500 ;這樣就可以減少工藝步驟，達(dá)到降低成本的目的。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍 屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種漂移區(qū)的形成方法，包括 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底的表面形成柵極介質(zhì)層； 在所述柵極介質(zhì)層的表面形成柵極； 涂覆光刻膠層，所述光刻膠層覆蓋所述半導(dǎo)體襯底以及所述柵極； 對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影，暴露出所述柵極兩側(cè)的柵極介質(zhì)層； 以所述光刻膠層作為掩膜，刻蝕去除一部分的柵極介質(zhì)層； 以所述光刻膠層作為阻擋，對(duì)剩余的柵極介質(zhì)層及所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，形成漂移區(qū)。
2.如權(quán)利要求I所述的漂移區(qū)的形成方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為N阱或P阱襯底。
3.如權(quán)利要求I所述的漂移區(qū)的形成方法，其特征在于，所述柵極介質(zhì)層的材質(zhì)為二氧化硅。
4.如權(quán)利要求3所述的漂移區(qū)的形成方法，其特征在于，所述柵極介質(zhì)層采用化學(xué)氣相沉積工藝形成。
5.如權(quán)利要求I所述的漂移區(qū)的形成方法，其特征在于，所述柵極介質(zhì)層的厚度大于400 埃。
6.如權(quán)利要求I所述的漂移區(qū)的形成方法，其特征在于，剩余的柵極介質(zhì)層的厚度為80 120埃。
7.如權(quán)利要求I所述的漂移區(qū)的形成方法，其特征在于，所述光刻膠層的厚度大于20000 埃。
8.如權(quán)利要求I所述的漂移區(qū)的形成方法，其特征在于，所述漂移區(qū)為對(duì)稱漂移區(qū)。
9.如權(quán)利要求8所述的漂移區(qū)的形成方法，其特征在于，所述漂移區(qū)為P型漂移區(qū)或者N型漂移區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種漂移區(qū)的形成方法，在半導(dǎo)體襯底上形成柵極，再涂覆光刻膠層，對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行顯影、曝光處理后，先對(duì)柵極兩側(cè)暴露出的柵極介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，保留一部分柵極介質(zhì)層，再直接對(duì)剩余的柵極介質(zhì)層以及其下的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入形成漂移區(qū)，從而簡(jiǎn)化了工藝步驟，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01L21/336GK102945809SQ201210507599
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者令海陽(yáng), 黃慶豐 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司