半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，更具體地，涉及一種包括M0S晶體管的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
[0002]通常，諸如射頻(RF)器件的半導(dǎo)體器件可包括M0S晶體管。
[0003]M0S晶體管可具有輕摻雜漏極(LDD)結(jié)構(gòu)以改善由溝道長度縮減所造成的短溝道效應(yīng)。進(jìn)一步地，M0S晶體管可具有雙擴(kuò)散漏極(DDD)結(jié)構(gòu)以防止由LDD結(jié)構(gòu)所造成的擊穿現(xiàn)象，并提高擊穿電壓。
[0004]當(dāng)射頻器件包括具有DDD結(jié)構(gòu)的M0S晶體管時，射頻器件的擊穿電壓可得到提高。然而，射頻器件的截止頻率可能因柵極與低濃度雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)之間的寄生電容而降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種提高了擊穿電壓和截止頻率的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
[0006]根據(jù)請求保護(hù)的本發(fā)明的一方面，半導(dǎo)體器件可包括襯底和形成在襯底上的M0S晶體管。M0S晶體管可包括形成在襯底上的第一柵極絕緣層，形成在第一柵極絕緣層的一側(cè)并且厚度大于第一柵極絕緣層的第二柵極絕緣層，形成在第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層上的柵極，鄰近第一柵極絕緣層的源區(qū)，以及鄰近第二柵極絕緣層的漏區(qū)。
[0007]根據(jù)一些示范實施方式，源區(qū)可具有輕摻雜漏極(LDD)結(jié)構(gòu)。
[0008]根據(jù)一些示范實施方式，漏區(qū)可具有雙擴(kuò)散漏極(DDD)結(jié)構(gòu)。
[0009]根據(jù)一些示范實施方式，M0S晶體管可形成在襯底的低壓區(qū)上，包括厚度大于第二柵極絕緣層的高壓柵極絕緣層的高壓M0S晶體管可形成在襯底的高壓區(qū)上。
[0010]根據(jù)一些示范實施方式，M0S晶體管可形成在襯底的高壓區(qū)上，包括厚度小于第一柵極絕緣層的低壓柵極絕緣層的低壓M0S晶體管可形成在襯底的低壓區(qū)上。
[0011]根據(jù)一些示范實施方式，低壓柵極絕緣層可包括第三柵極絕緣層和第四柵極絕緣層。特別地，第四柵極絕緣層可形成在第三柵極絕緣層的一側(cè)，并且厚度大于第三柵極絕緣層，而小于第一柵極絕緣層。這時，低壓柵極可形成在第三和第四柵極絕緣層上。
[0012]根據(jù)請求保護(hù)的本發(fā)明的另一方面，制造半導(dǎo)體器件的方法可包括在襯底上形成第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層。第二柵極絕緣層可設(shè)置在第一柵極絕緣層的一側(cè)，并且厚度大于第一柵極絕緣層。進(jìn)一步地，該方法可包括在第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層上形成柵極，以及分別在襯底鄰近第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層的表面部分形成源區(qū)和漏區(qū)。
[0013]根據(jù)一些示范實施方式，第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層可形成在襯底的低壓區(qū)上。
[0014]根據(jù)一些示范實施方式，預(yù)備柵極絕緣層可形成在襯底的低壓區(qū)和高壓區(qū)上。
[0015]根據(jù)一些示范實施方式，形成第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層可包括將氟離子注入到其上將形成第二柵極絕緣層的區(qū)域中，以及執(zhí)行熱氧化工藝以形成第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層。
[0016]根據(jù)一些示范實施方式，在執(zhí)行熱氧化工藝之前，去除預(yù)備柵極絕緣層在低壓區(qū)上的部分。
[0017]根據(jù)一些示范實施方式，厚度大于第二柵極絕緣層的高壓柵極絕緣層可通過熱氧化工藝形成在高壓區(qū)上。
[0018]根據(jù)一些示范實施方式，源區(qū)可具有輕摻雜漏極(LDD)結(jié)構(gòu)。
[0019]根據(jù)一些示范實施方式，漏區(qū)可具有雙擴(kuò)散漏極(DDD)結(jié)構(gòu)。
[0020]根據(jù)一些示范實施方式，第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層可形成在襯底的高壓區(qū)上。
[0021]根據(jù)一些示范實施方式，形成第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層可包括將氟離子注入到其上將形成第二柵極絕緣層的區(qū)域中，執(zhí)行第一熱氧化工藝以形成第一預(yù)備柵極絕緣層和厚度大于第一預(yù)備柵極絕緣層的第二預(yù)備柵極絕緣層，以及執(zhí)行第二熱氧化工藝以形成第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層。
[0022]根據(jù)一些示范實施方式，可在執(zhí)行第二熱氧化工藝之前，去除第一預(yù)備柵極絕緣層通過第一熱氧化工藝形成在襯底的低壓區(qū)上的部分。
[0023]根據(jù)一些示范實施方式，厚度小于第一柵極絕緣層的低壓柵極絕緣層可通過第二熱氧化工藝形成在低壓區(qū)上。
[0024]根據(jù)一些示范實施方式，該方法可進(jìn)一步包括在去除第一預(yù)備柵極絕緣層的所述部分之前，將氟離子注入到低壓區(qū)的一部分中。
[0025]根據(jù)一些示范實施方式，第三柵極絕緣層和厚度大于第三柵極絕緣層的第四柵極絕緣層可通過第二熱氧化工藝形成在低壓區(qū)上。特別地，第四柵極絕緣層可形成在低壓區(qū)的所述部分上，并且厚度小于第一柵極絕緣層。
【附圖說明】
[0026]結(jié)合附圖，根據(jù)以下說明可更詳細(xì)地理解示范實施方式，其中:
[0027]圖1為根據(jù)請求保護(hù)的本發(fā)明一示范實施方式的半導(dǎo)體器件的剖面圖。
[0028]圖2至4為根據(jù)請求保護(hù)的本發(fā)明其他示范實施方式的半導(dǎo)體器件的剖面圖。
[0029]圖5至10為制造如圖1所示的半導(dǎo)體器件的方法的剖面圖。
[0030]圖11至17為制造如圖2所示的半導(dǎo)體器件的方法的剖面圖。
[0031]圖18至25為制造如圖3所示的半導(dǎo)體器件的方法的剖面圖。
[0032]圖26至31為制造如圖4所示的半導(dǎo)體器件的方法的剖面圖。
[0033]雖然可對實施方式作出各種改型和替代形式，其細(xì)節(jié)已經(jīng)由附圖中的實例示出，并會詳細(xì)說明。然而，須理解，其目的不是把本發(fā)明局限于描述的特定實施方式。相反，本發(fā)明涵蓋了所有落在本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定的實質(zhì)及范圍內(nèi)的改型、等同方式、和替代形式。
【具體實施方式】
[0034]以下參照附圖更詳細(xì)地說明【具體實施方式】。然而，請求保護(hù)的本發(fā)明可以以不同的形式實施，不應(yīng)解釋為局限于本文提出的實施方式。更確切地說，提供這些實施方式以便本公開是徹底且完整的，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分表達(dá)了請求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。
[0035]也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，當(dāng)提及層、薄膜、區(qū)域或板在另一個“之上”時，它可以直接在另一個之上，或者也可以存在一個或多個介于其間的層、薄膜、區(qū)域或板。與此不同，也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識至IJ，當(dāng)提及層、薄膜、區(qū)域或板“直接在另一個之上”時，它直接在另一個之上，并且不存在一個或多個介于其間的層、薄膜、區(qū)域或板。而且，盡管在請求保護(hù)的本發(fā)明的各種實施方式中使用了像是第一、第二和第三的術(shù)語來描述不同的組件、組分、區(qū)域和層，但其并不局限于這些術(shù)語。
[0036]在以下描述中，技術(shù)術(shù)語僅用于解釋【具體實施方式】，而不是限制請求保護(hù)的本發(fā)明。除非在本文中另外定義，否則本文中使用的所有術(shù)語，包括技術(shù)或科技術(shù)語，可具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同的含義。一般而言，認(rèn)為詞典中定義的術(shù)語應(yīng)當(dāng)具有與相關(guān)技術(shù)上下文含義相同的含義，并且，除非在本文中明確定義，否則不應(yīng)理解為反?；蜻^于正式的含義。
[0037]參照請求保護(hù)的本發(fā)明理想的實施方式的示意圖來描述請求保護(hù)的本發(fā)明的實施方式。于是，圖形形狀的變化，例如，制造工藝和/或容許誤差的變化，是充分預(yù)期的。于是，請求保護(hù)的本發(fā)明的實施方式不會描述成局限于用圖形描述的區(qū)域的具體形狀，而是包括形狀的偏差，并且附圖描繪的區(qū)域也是完全示意的，他們的形狀并不代表準(zhǔn)確的形狀，也不限制請求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。
[0038]圖1為根據(jù)請求保護(hù)的本發(fā)明一示范實施方式的半導(dǎo)體器件的剖面圖。
[0039]參照圖1，根據(jù)請求保護(hù)的本發(fā)明一示范實施方式，半導(dǎo)體器件10可包括諸如硅晶圓的襯底102以及在襯底102上形成的M0S晶體管100。
[0040]M0S晶體管100可包括在襯底102的有源區(qū)104上形成的第一柵極絕緣層120，在第一柵極絕緣層120—側(cè)形成并且厚度大于第一柵極絕緣層120的第二柵極絕緣層122，在第一柵極絕緣層120與第二柵極絕緣層122上形成的柵極130，在襯底102鄰近第一柵極絕緣層120的表面部分形成的源區(qū)140，以及在襯底102鄰近第二柵極絕緣層122的表面部分形成的漏區(qū)150。
[0041]例如，源區(qū)140可具有輕摻雜漏極(LDD)結(jié)構(gòu)，漏區(qū)150可具有雙擴(kuò)散漏極(DDD)結(jié)構(gòu)以提高半導(dǎo)體器件10的擊穿電壓。
[0042]源區(qū)140可包括低濃度雜質(zhì)區(qū)142和高濃度雜質(zhì)區(qū)144，漏區(qū)150可包括低濃度雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)152和高濃度雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)154。特別地，第二柵極絕緣層122可具有比第一柵極絕緣層120厚的厚度，因此可降低柵極130和低濃度雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)152之間的寄生電容。結(jié)果，可充分提高半導(dǎo)體器件10的截止頻率。
[0043]圖2