[发明专利]高压晶体管的以及整合低压与高压晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压晶体管的制造方法及低压与高压晶体管的整合制造方法，且特别是有关于一种具有双扩散漏极(double-diffused drain；DDD)的高压晶体管的制造方法以及低压晶体管与具有双扩散漏极的高压晶体管的整合制造方法。

背景技术

一般来说，具有双扩散漏极的高压晶体管若要可以忍耐高压与高速操作，多半会使用硅化金属来制造其栅极与/或源极/漏极。但是，就必须要进一步增加源极/漏极与衬底间的结的崩溃电压，因此也必须进一步增加双扩散漏极的深结轻掺杂区的结深度。

现有的深结轻掺杂区的形成方法不外乎以下三种方法。第一种为直接利用多晶硅栅极来进行自动对准的高能离子掺杂工艺来形成深结轻掺杂区，但是只依赖多晶硅栅极与其下的栅氧化层的结构没办法阻挡高能离子的穿透而影响晶体管结构及其特性。

若是在多晶硅栅极之上再加一层硬掩模层来进行自动对准的高能离子掺杂工艺，可以较有效地来保护多晶硅栅极与其下的栅氧化层的结构。但若是要在栅极之上形成硅化金属层，则必须先移除多晶硅栅极上的硬掩模层。由于硬掩模层的材料多为氧化硅或氮化硅，在移除硬掩模层的同时常会造成对浅沟渠隔离结构的损伤，而影响集成电路的运作。

若是先以其它掩模层来进行高能离子掺杂工艺，再形成栅氧化层与多晶硅栅极。则掩模层与多晶硅栅极之间可容忍的对准误差将会影响到半导体工艺的关键尺寸是否能进一步缩小。

发明内容

因此本发明的目的之一就是提供一种具有双扩散漏极的高压晶体管的制造方法，以与低压晶体管工艺轻易整合。

依据本发明一实施例，先在衬底上依序形成介电层与导电层，然后在导电层上形成图案化的光致抗蚀剂。以光致抗蚀剂为蚀刻掩模来蚀刻导电层与介电层，以在衬底上形成栅极与栅介电层。稳定光致抗蚀剂的结构之后，进行第一离子掺杂工艺，以在栅极两侧的衬底中分别形成深结轻掺杂区。去除上述的光致抗蚀剂，再形成二间隙壁于栅极的侧壁。接着，进行第二离子掺杂工艺，以在间隙壁外侧的衬底中分别形成重掺杂区。其中，第二离子掺杂工艺的离子掺杂能量小于第一离子掺杂工艺的离子掺杂能量，轻掺杂区的离子掺杂浓度小于重掺杂区的离子掺杂浓度。

依据本发明另一实施例，先在具有低压元件区与高压元件区的衬底上依序形成介电层与导电层，然后在导电层上形成图案化的多个第一光致抗蚀剂。以第一光致抗蚀剂为蚀刻掩模来蚀刻导电层与介电层，以在低压元件区与高压元件区的衬底上形成分别形成第一/第二栅极与第一/第二栅介电层。稳定光致抗蚀剂的结构之后，形成图案化的第二光致抗蚀剂覆盖于低压元件区之上，再进行第一离子掺杂工艺，以在第二栅极两侧的衬底中分别形成深结轻掺杂区。去除第二光致抗蚀剂，再进行第二离子掺杂工艺，以在第一栅极两侧的衬底中分别形成轻掺杂漏极。去除第一光致抗蚀剂，然后在第一与第二栅极的侧壁上形成间隙壁。再进行第三离子掺杂工艺，以在间隙壁的外侧衬底中形成源极/漏极。

按照本发明，利用定义栅极的原有光致抗蚀剂来作为离子掺杂掩模，在高压元件栅极两侧的衬底中形成深结的轻掺杂区，可以有效地保护栅极与栅介电层的结构。除此之外，在后续还可以轻松地以一般光致抗蚀剂的移除方式将光致抗蚀剂移除之而不会损伤浅沟渠隔离结构，因此可以轻松地与硅化金属工艺整合。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下：

图1A-1D是绘示依照本发明一优选实施例的一种具有双扩散漏极的高压晶体管的制造流程剖面示意图。

附图标记说明

100：衬底                    105：低压元件区

110：高压元件区                115：浅沟渠隔离结构

120a、120b：栅介电层           125a、125b：栅极

130a、130b：第一光致抗蚀剂     135：第二光致抗蚀剂

140：第一离子掺杂工艺          145：深结轻掺杂区

150：第二离子掺杂工艺          155：轻掺杂漏极

160：间隙壁                    165：第三离子掺杂工艺

170a、170b：源极/漏极

具体实施方式

请参照图1A-1D，其绘示依照本发明一优选实施例的一种具有双扩散漏极的高压晶体管的制造流程剖面示意图。