[发明专利]有稳定双极晶体管和肖特基二极管的半导体器件制造方法

说明书

本发明涉及制造半导体器件的方法，特别是涉及在相同衬底上制造轻掺杂漏(LDD)型MOS晶体管，和双极晶体管或肖特基势垒二极管(SBD)的方法。

为了避免因热载流子造成精细结构的MOS器件退化，广泛地利用LDD结构。

按照制造LDD结构的MOS晶体管和双极晶体管或SBD的现有技术方法，在MOS晶体管区和双极晶体管区或SBD区上面形成栅绝缘层。然后，在整个表面上形成绝缘层，通过反应离子式腐蚀(RIE)方法对其进行深腐蚀，只在栅电极的侧壁上形成侧壁隔离层。为了除掉因RIE工艺损伤的部分双极晶体管或SBD区，利用光致抗蚀剂图形作为掩模，通过化学腐蚀方法，腐蚀掉受到损伤的部分。这将在以后详细地说明。

但是，按照上述现有技术的制造方法，需要增加形成光致抗蚀剂图形的光刻工艺，这样增加了制造的成本。

本发明的目的是减少制造包括MOS晶体管、和双极晶体管或SBD的半导体器件的成本。

按照本发明，在制造LDD结构的MOS晶体管和双极晶体管或SBD方法中，在MOS晶体管区和双极晶体管或者SBD区上面形成栅绝缘层。然后在MOS晶体管区形成栅电极。在整个表面上形成绝缘层，利用RIB方法进行深腐蚀以便形成侧壁隔离层。利用栅电极和它的侧壁隔离层作为掩模，通过化学湿腐蚀、腐蚀MOS晶体管区和双极晶体管区。湿腐蚀工艺使用了由NH₄OH/H₂O₂/H₂O构成的氨水/过氧化氢水的混合物(APM)。

没用附加的光刻工艺，这样除掉了由RIE工艺而损伤的部分双极晶体管(或者SBD)。

按照本发明，提供了一种制造BiMOS器件的方法，其包括：在半导体衬底上面，分别形成第1和第2半导体层，所述第1半导体层限定一个MOS晶体管区，所述第2半导体层限定一双极晶体管区；在所述第1和第2半导体层上，形成栅绝缘层；在所述第1半导体层的所述栅绝缘层上，形成栅电极；在所述栅电极上形成绝缘层；利用反应离子腐蚀工艺，深腐蚀绝缘层，只在所述栅电极的侧壁上留下作为侧壁隔离层的所述绝缘层；利用所述栅电极和所述侧壁隔离层作为掩模通过湿腐蚀工艺腐蚀所述第1和第2半导体层，该湿腐蚀工艺使用了由NH₄OH/H₂O₂/H₂O构成的氨水/过氧化氢水的混合物。

按照本发明，提供了另一种制造BiMOS器件的方法，其包括：在半导体衬底上面，分别形成第1、第2、第3半导体层，所述第1半导体层限定PMOS晶体管区，所述第二半导体层限定NMOS晶体管区，所述第3半导体层限定双极晶体管区；在所述第1和第2半导体层上形成栅绝缘层；分别在所述第1和第2半导体层的所述栅绝缘层上面，形成第1和第2栅电极；在所述第1和第2栅电极上形成绝缘层；利用反应离子腐蚀工艺，腐蚀所述绝缘层，只在所述第1和2栅电极的侧壁上，留下作为侧壁隔离层的所述绝缘层；利用所述的第1和第2栅电极和所述侧壁隔离层作为掩模，通过湿腐蚀工艺，腐蚀掉所述第1、第2和第3半导体层，该湿腐蚀工艺使用了由NH₄OH/H₂O₂/H₂O构成的氨水/过氧化氢水的混合物。

按照本发明，提供了一种制造MOS器件和肖特基(Schootky)势垒二极管(SBD)的方法，其包括：在所述半导体衬底上面，形成第1和第2半导体层，所述第1半导体层限定MOS晶体管区，所述第2半导体层限定SBD区；在所述第1和第2半导体层上形成栅绝缘层；在用于所述第1半导体层的所述栅绝缘层上面，形成栅电极；在所述栅电极上面，形成绝缘层；利用反应离子腐蚀工艺，深腐蚀所述绝缘层，只在所述栅电极的侧壁上留下作为侧壁隔离层的所述绝缘层；利用所述栅电极和所述侧壁绝缘层作为掩模，湿腐蚀所述第1和第2半导体层，该湿腐蚀工艺使用了由NH₄OH/H₂O₂/H₂O构成的氨水/过氧化氢水的混合物。