[发明专利]抬高源漏结构CMOS和Bipolar器件的集成方法有效
| 申请号: | 201110402826.7 | 申请日: | 2011-12-07 |
| 公开(公告)号: | CN103151292A | 公开(公告)日: | 2013-06-12 |
| 发明(设计)人: | 刘鹏 | 申请(专利权)人: | 上海华虹NEC电子有限公司 |
| 主分类号: | H01L21/70 | 分类号: | H01L21/70;H01L21/336;H01L21/28;H01L21/265 |
| 代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 王函 |
| 地址: | 201206 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 抬高 结构 cmos bipolar 器件 集成 方法 | ||
1.一种抬高源漏结构CMOS和Bipolar器件的集成方法,其特征在于,这种方法包含以下步骤:
步骤1,采用传统工艺形成具有浅沟槽隔离结构的栅极图形,然后形成栅极侧墙,栅极侧墙刻蚀造成部分硅基板损失;
步骤2,在源漏区选择性外延生长多晶硅,形成抬高源漏区;
步骤3,依次沉积介质膜及第一层多晶硅膜;
步骤4,回刻第一层多晶硅膜,刻蚀停止在介质膜上,形成第一多晶硅膜侧墙;
步骤5,去除部分介质膜,保留第一多晶硅侧墙下方的介质膜;
步骤6,沉积第二层多晶硅膜,与第一多晶硅侧墙连接,和步骤2形成的抬高源漏区在浅沟槽隔离区和有源区交界处连接,在抬高源漏区正上方和第二层多晶硅膜侧壁下方由介质膜隔离;
步骤7,使用光刻刻蚀工艺形成源漏扩展区域和局部连线图形,刻蚀停止在浅沟槽隔离区上面;
步骤8,涂布填充材料,使栅极图形上方的填充材料厚度较薄,栅极图形旁边的填充材料厚度较厚;
步骤9,回刻填充材料和第一多晶硅侧墙和第二多晶硅侧墙,填充材料较薄的区域全部打开,填充材料较厚的区域部分保留,刻蚀多晶硅侧墙停止在介质膜上;
步骤10,去除填充材料和介质膜,进行源漏注入,并使用高温扩散工艺,使杂质扩散到硅基板中,形成浅的源漏结;
步骤11,采用传统的金属硅化物形成工艺和接触孔工艺形成最终器件结构。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤11完成后,所述最终器件结构的抬高源漏区部分扩展到浅沟槽隔离区的,扩展距离大于0.1微米,所述抬高源漏区域和源漏扩展区域的材料为多晶硅,抬高源漏区多晶硅的厚度为1000埃,抬高源漏扩展区多晶硅的厚度为1000埃。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤1中,所述栅极侧墙刻蚀使用各向异性干法刻蚀工艺完成,刻蚀后造成20-100埃的硅基板损失。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤2中,所述选择性外延生长多晶硅的厚度在500-1000埃。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤3中,所述介质膜是氧化膜,或者氮化膜,或者是氧化膜和氮化膜组合的复合膜,该介质膜的厚度在200-800埃;所述第一层多晶硅膜的厚度在500-1500埃;所述介质膜和Bipolar基区开口介质膜是同一层膜,所述第一层多晶硅膜和基区开口多晶硅膜是同一层膜。
6.如权利要求1或5所述的方法,其特征在于,在步骤3中,第一层多晶硅膜采用如下步骤形成:首先,在介质膜上沉积一层500埃的多晶硅;然后使用光刻和刻蚀工艺定义Bipolar三极管基区开口图形,使用外延工艺,在基区区域生长SiGe单晶或者硅单晶,在非基区区域生长SiGe多晶或者硅多晶,这层SiGe多晶或者硅多晶和前面500埃的多晶硅共同组成CMOS区域的第一层多晶硅膜。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤4中,所述回刻第一层多晶硅膜工艺和Bipolar基区刻蚀可以是同一步刻蚀工艺,该步骤具体为:使用光刻工艺,Bipolar区域定义基区图形,在CMOS区域全部打开,使用各向异性干法刻蚀回刻第一层多晶硅膜,回刻形成的多晶硅侧墙高度在300-1000埃。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤5中,所述介质膜去除使用湿法刻蚀工艺,或者干法刻蚀工艺,或者干法刻蚀和湿法刻蚀工艺的组合。
9.如权利要求1或8所述的方法,其特征在于,在步骤5中,所述去除部分介质膜,利用第一多晶硅侧墙的自对准特性,把CMOS区域的介质膜去掉,保留第一多晶硅侧墙下方的介质膜,这层介质膜在后续步骤中作为多晶硅回刻的刻蚀阻挡层。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤6中,所述第二层多晶硅膜和Bipolar区发射极多晶硅是同一层膜,所述第二层多晶硅膜的厚度为1000-2000埃,在第二层多晶硅膜沉积以后,第二层多晶硅膜覆盖整个CMOS区域。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤7中,所述源漏扩展区域、局部连线图形和Bipolar区域发射极图形在同一步完成。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造





