Mos器件及工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別是指MOS器件，本發(fā)明還涉及所述MOS器件結(jié)構(gòu)的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前半導(dǎo)體制造技術(shù)中常用的MOS結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖中I為硅襯底，2是場(chǎng)氧或STI，3是柵極(圖中省略柵氧化層)，5是輕摻雜源漏，6是側(cè)墻，7是源區(qū)及漏區(qū)，9是金屬硅化物，10是接觸孔。
[0003]該器件的橫向最小尺寸(從源極接觸孔到漏極接觸孔)由以下幾個(gè)參數(shù)共同決定:溝道長(zhǎng)度+2倍接觸孔到多晶硅柵極的距離+接觸孔尺寸。
[0004]在應(yīng)用到高頻大功率器件時(shí)，為減小多晶硅柵極的串聯(lián)電阻和提高器件的工作頻率，需要將方塊電阻阻值減小到10歐姆以下。而為了防止源漏與柵極短路，柵極與接觸孔間要保持一定距離。因此，器件的結(jié)構(gòu)既要防止短路保證器件的可靠性，又要盡可能地縮小器件的橫向尺寸，目前的器件其源區(qū)及漏區(qū)之上覆蓋有金屬硅化物，接觸孔是與金屬硅化物相接觸將器件的源漏區(qū)引出，對(duì)縮小器件的橫向尺寸不利。
[0005]縮小器件的橫向尺寸，可以從上述幾個(gè)參數(shù)中的一個(gè)或幾個(gè)為出發(fā)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種MOS器件，在不改變器件工作電壓的前提下縮小器件的尺寸。
[0007]本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供所述MOS器件的工藝方法。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明所述的MOS器件，包含襯底及覆蓋在襯底之上的多晶硅柵極，襯底中具有場(chǎng)氧，場(chǎng)氧之間具有輕摻雜源漏區(qū)，以及MOS器件的源區(qū)及漏區(qū)，源區(qū)及漏區(qū)之間為溝道區(qū)，多晶硅柵極和柵氧化層覆蓋在溝道區(qū)之上，源區(qū)及漏區(qū)之上不覆蓋金屬硅化物，接觸孔分別與源區(qū)及漏區(qū)直接接觸將其引出。所述多晶硅柵極兩側(cè)具有雙層側(cè)墻，多晶硅柵極上方覆蓋金屬硅化物，所述的雙層側(cè)墻高度高于金屬硅化物。
[0009]進(jìn)一步地，所述的雙層側(cè)墻材質(zhì)為氮化硅。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明所述的MOS器件的工藝方法，包含如下的步驟:
[0011 ]步驟一，在娃襯底上形成場(chǎng)氧，再依次淀積一層氧化娃、多晶娃及第一層氮化娃；
[0012]步驟二，利用氮化硅做硬掩膜定義圖形，刻蝕多晶硅形成多晶硅柵極，再進(jìn)行輕摻雜漏的注入；
[0013]步驟三，在整個(gè)器件表面淀積第二層氮化硅；
[0014]步驟四，對(duì)第二層氮化硅進(jìn)行刻蝕形成側(cè)墻；
[0015]步驟五，離子注入形成源區(qū)及漏區(qū)；
[0016]步驟六，在整個(gè)器件表面淀積第三層氮化硅；
[0017]步驟七，去除多晶娃棚.極之上的氣化娃；
[0018]步驟八，在多晶娃柵極上形成金屬娃化物；
[0019]步驟九，形成接觸孔，將有源區(qū)及柵極引出。
[0020]進(jìn)一步地，所述步驟一中，采用化學(xué)氣相淀積形成多晶硅層。
[0021]進(jìn)一步地，所述步驟三中，采用化學(xué)氣相淀積形成第二層氮化硅。
[0022]進(jìn)一步地，所述步驟七中，利用等離子體刻蝕去除多晶硅柵極上方的氮化硅，其他區(qū)域的氮化硅保留。
[0023]本發(fā)明所述的MOS器件，在多晶硅柵極頂部具有金屬硅化物，降低多晶硅的方塊電阻，且在柵極兩側(cè)形成雙層的氮化硅側(cè)墻，而源漏區(qū)沒有金屬硅化物，便于制作緊湊的接觸孔，縮小MOS器件的橫向尺寸，降低器件的制造成本。
【附圖說明】
[0024]圖1是傳統(tǒng)MOS器件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2?10是本發(fā)明MOS器件工藝步驟示意圖；
[0026]圖11是本發(fā)明工藝步驟流程圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明
[0028]I是襯底，2是場(chǎng)氧(或STI)，3是多晶娃棚.極，4是第一氣化娃，5是輕慘雜源漏，6是第二氮化硅，7是源漏區(qū)，8是第三層氮化硅，9是金屬硅化物，1是接觸孔。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明所述的MOS器件，如圖10所示，包含襯底I及覆蓋在襯底I之上的多晶硅柵極3，襯底I中具有場(chǎng)氧2，場(chǎng)氧2之間具有輕摻雜源漏區(qū)5，以及MOS器件的源區(qū)及漏區(qū)7，源區(qū)及漏區(qū)之間為溝道區(qū)，多晶硅柵極3和柵氧化層(圖中未示出)覆蓋在溝道區(qū)之上，源區(qū)及漏區(qū)之上均不覆蓋金屬硅化物，接觸孔10分別與源區(qū)及漏區(qū)直接接觸將其引出。所述多晶硅柵極3兩側(cè)具有雙層側(cè)墻，多晶硅柵極3上方覆蓋金屬硅化物9，所述的雙側(cè)側(cè)墻高度高于金屬娃化物。雙層側(cè)墻材質(zhì)為氮化娃。
[0030]本發(fā)明所述的MOS器件的工藝方法，包含如下的步驟:
[0031]步驟一，如圖2所示，在硅襯底I上形成場(chǎng)氧2，再依次淀積一層氧化硅(作為柵氧化層，本發(fā)明附圖中未示出)、多晶硅3及第一層氮化硅4。采用化學(xué)氣相淀積形成多晶硅層。
[0032]步驟二，如圖3所示，利用氮化硅4做硬掩膜定義圖形，刻蝕多晶硅形成多晶硅柵極3，再進(jìn)行輕摻雜漏5的注入。
[0033]步驟三，如圖4所示，在整個(gè)器件表面采用化學(xué)氣相淀積形成第二層氮化硅6。
[0034]步驟四，如圖5所示，對(duì)第二層氮化硅進(jìn)行刻蝕形成側(cè)墻。
[0035]步驟五，如圖6所示，離子注入形成源區(qū)及漏區(qū)7。
[0036]步驟六，如圖7所示，在整個(gè)器件表面淀積第三層氮化硅8。
[0037]步驟七，如圖8所示，去除多晶硅柵極3之上的氮化硅4。利用等離子體刻蝕去除多晶硅柵極上方的氮化硅，其他區(qū)域的氮化硅保留。
[0038]步驟八，如圖9所示，在多晶硅柵極3上形成金屬硅化物9ο形成金屬硅化物9后，側(cè)墻的高度仍高于金屬娃化物9。
[0039]步驟九，如圖10所示，形成接觸孔10，將有源區(qū)及柵極引出。
[0040]本發(fā)明通過柵極頂部氮化硅側(cè)墻的厚度增加接觸孔到多晶硅柵極頂部暴露區(qū)域的有效距離，并且僅多晶硅柵極之上覆蓋金屬硅化物，取消源區(qū)及漏區(qū)之上的金屬硅化物，接觸孔直接與源區(qū)及漏區(qū)接觸，提高了器件抗ESD的能力?？s小接觸孔到多晶硅柵極的距離，從而減小器件尺寸。通過在多晶硅柵極上形成金屬硅化物，減小多晶硅柵極的串聯(lián)電阻，提高器件的工作頻率。
[0041]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種MOS器件，包含襯底及覆蓋在襯底之上的多晶硅柵極，襯底中具有場(chǎng)氧，場(chǎng)氧之間具有輕摻雜源漏區(qū)，以及MOS器件的源區(qū)及漏區(qū)，源區(qū)及漏區(qū)之間為溝道區(qū)，多晶硅柵極和柵氧化層覆蓋在溝道區(qū)之上，接觸孔分別與源區(qū)及漏區(qū)接觸將其引出；其特征在于:所述多晶硅柵極兩側(cè)具有雙層側(cè)墻，多晶硅柵極上方覆蓋金屬硅化物，源漏區(qū)域上不形成金屬硅化物，所述的雙側(cè)側(cè)墻高度高于金屬硅化物。2.如權(quán)利要求1所述的MOS器件，其特征在于:所述的雙層側(cè)墻材質(zhì)為氮化硅。3.制造如權(quán)利要求1所述的MOS器件的工藝方法，其特征在于:包含如下的步驟: 步驟一，在硅襯底上形成場(chǎng)氧，再依次淀積一層氧化硅、多晶硅及第一層氮化硅； 步驟二，利用氮化硅做硬掩膜定義圖形，刻蝕多晶硅形成多晶硅柵極，再進(jìn)行輕摻雜源漏的注入； 步驟三，在整個(gè)器件表面淀積第二層氮化硅； 步驟四，對(duì)第二層氮化硅進(jìn)行刻蝕形成側(cè)墻； 步驟五，離子注入形成源區(qū)及漏區(qū)； 步驟六，在整個(gè)器件表面淀積第三層氮化硅； 步驟七，去除多晶娃棚.極之上的氣化娃； 步驟八，在多晶硅柵極上形成金屬硅化物； 步驟九，形成接觸孔，將有源區(qū)和柵極引出。4.如權(quán)利要求3所述的MOS器件的工藝方法，其特征在于:所述步驟一中，采用化學(xué)氣相淀積形成多晶硅層。5.如權(quán)利要求3所述的MOS器件的工藝方法，其特征在于:所述步驟三中，采用化學(xué)氣相淀積形成第二層氮化硅。6.如權(quán)利要求3所述的MOS器件的工藝方法，其特征在于:所述步驟七中，利用等離子體刻蝕去除多晶硅柵極上方的氮化硅，其他區(qū)域的氮化硅保留。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種MOS器件，包含襯底及覆蓋在襯底之上的多晶硅柵極，襯底中具有場(chǎng)氧，場(chǎng)氧之間具有輕摻雜源漏區(qū)，以及MOS器件的源區(qū)及漏區(qū)，源區(qū)及漏區(qū)之間為溝道區(qū)，多晶硅柵極和柵氧化層覆蓋在溝道區(qū)之上，接觸孔分別與源區(qū)及漏區(qū)接觸將其引出；所述多晶硅柵極兩側(cè)具有雙層側(cè)墻，多晶硅柵極上方覆蓋金屬硅化物，但是在源漏區(qū)域不形成金屬硅化物。所述的雙側(cè)側(cè)墻高度高于金屬硅化物。本發(fā)明通過在多晶硅柵極之上形成金屬硅化物，降低柵極的方塊電阻，提高器件的工作頻率，同時(shí)在源漏區(qū)域不形成金屬硅化物，有利于縮小器件的橫向尺寸。本發(fā)明還公開了所述MOS器件的工藝方法。
【IPC分類】H01L29/49, H01L21/336, H01L29/423, H01L29/78
【公開號(hào)】CN105679829
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610025265
【發(fā)明人】袁苑, 陳瑜
【申請(qǐng)人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日