[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明提供一种半导体器件及其制造方法，采用全面离子注入工艺对各个所述晶体管区进行阈值电压调整离子注入，来形成阈值电压调整层，调节形成的晶体管的阈值电压和漏电流，同时可以省略栅极多晶硅的一次需要有掩膜版掩膜的离子注入步骤，并可采用具有第一导电类型的第一阱结构替代半导体衬底的低压PMOS晶体管区等晶体管区中的第一导电类型的普通阱结构，省去用掩膜版掩膜形成低压PMOS晶体管中的第一导电类型的普通阱结构的工艺，由此可以节约两张光刻掩膜版，改善资源浪费，简化工艺。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

在现有的某些半导体器件中，往往需要同时具备以下五类晶体管：低压PMOS晶体管(Low Voltage P Metal Oxide Semiconductor，LVPMOS)、低压NMOS晶体管(LVNMOS)、中压N型横向双扩散MOS晶体管(Medium Voltage N Lateral Diffusion MOS，MVN-LDMOS)、中压P型横向双扩散MOS晶体管(MVP-LDMOS)以及隔离的中压N型LDMOS晶体管(ISO MVN-LDMOS)。这些半导体器件的制造过程中，通常都需要进行N阱注入(NW IMP)来形成N阱(nwell，NW)，但实际上只有LVPMOS能够用到形成的所述N阱，显然造成了资源浪费；此外，为了调整栅极多晶硅的电阻，这五类晶体管都需要对其多晶硅栅极进行离子注入(GPIMP)，由此使得工艺变得相对复杂。

发明内容

本发明的目的在于一种半导体器件及其制造方法，能够改善资源浪费，简化工艺。

为了实现上述目的，本发明提供一种半导体器件的制造方法，包括以下步骤：

提供具有多个晶体管区的半导体衬底，采用第一导电类型的离子对所述半导体衬底进行第一阱离子注入，以至少在一个晶体管区中形成具有第一导电类型的第一阱结构；

采用第二导电类型的离子对所述半导体衬底进行第二阱离子注入，以至少在一个晶体管区中形成具有第二导电类型的第二阱结构；

采用全面离子注入工艺对各个所述晶体管区进行阈值电压调整离子注入，以形成阈值电压调整层；

在各个所述晶体管区的表面上形成相应的栅极堆叠结构；

在各个所述栅极堆叠结构两侧的半导体衬底中形成源区和漏区，以在各个所述晶体管区形成相应的晶体管。

可选的，在采用第二导电类型的离子对所述半导体衬底进行第二阱离子注入之前或之后，采用场氧隔离工艺形成相应的场氧隔离结构，以定义出各个晶体管区的有源区。

可选的，采用所述第一导电类型的离子对各个所述晶体管区进行阈值电压调整离子注入，以在各个所述晶体管区的有源区表层形成所述阈值电压调整层。

可选的，所述阈值电压调整离子注入的注入能量为50KeV～200KeV，注入剂量为1.0E10/cm²～1.0E12/cm²。

可选的，在各个所述晶体管区的表面上形成相应的栅极堆叠结构的步骤包括：

在所述半导体衬底的表面上依次形成栅介质层和多晶硅层；

采用全面离子注入工艺对所述多晶硅层进行离子注入，以调节所述多晶硅层的电阻，使所述多晶硅层的电阻值为后续形成的多晶硅电阻的电阻值；

对所述多晶硅层和所述栅介质层进行刻蚀，以同时形成所述栅极堆叠结构以及多晶硅电阻。

可选的，在形成所述源区和漏区之后，将至少一个晶体管区表面的栅极堆叠结构替换为金属栅极堆叠结构，所述金属栅极堆叠结构包括依次层叠晶体管区表面上的高K栅介质层和金属栅电极层。