[发明专利]一种自对准制备平面碰撞电离场效应晶体管的方法

权利要求书

1.一种自对准制备平面碰撞电离场效应晶体管的方法，包括以下步骤：

1)在衬底上通过浅槽隔离定义有源区，然后依次生长栅介质、淀积多晶硅，并进行多晶硅栅注入；

2)在多晶硅栅上淀积并刻蚀硬介质I，形成两条平行的硬介质I掩膜，其中第一条掩膜定义了沟道区，第二条掩膜和两条掩膜之间的间隔区域定义了碰撞电离区；

3)覆盖有源区淀积硬介质II，并以硬介质I掩膜的上表面为停止层化学机械抛光硬介质II，其中硬介质I和硬介质II是不同的材料，可以通过不同的化学试剂进行选择性腐蚀；

4)在硬介质I和II形成的掩膜上涂光刻胶，在即将形成漏区的区域上方光刻定义一通孔，通过该通孔湿法腐蚀去掉该区域上方的硬介质II，再去掉光刻胶，随后刻蚀去掉该区域上方的多晶硅，进行n型离子掺杂注入形成器件的漏区；

5)在漏区上方淀积硬介质II，并以硬介质I掩膜的上表面为停止层化学机械抛光硬介质II，形成保护漏区的硬掩膜；

6)在硬介质I和II形成的掩膜上涂光刻胶，在即将形成源区的区域上方光刻定义一通孔，通过该通孔湿法腐蚀去掉该区域上方的硬介质II，再去掉光刻胶，随后刻蚀去掉该区域上方的多晶硅，进行p型离子掺杂注入形成器件的源区；

7)在源区上方淀积多晶硅，以硬介质I掩膜的上表面为停止层化学机械抛光多晶硅，再进一步刻蚀源区上方多晶硅至硬介质I掩膜的下表面；

8)在源区上方淀积硬介质II，并以硬介质I掩膜的上表面为停止层化学机械抛光硬介质II；

9)在硬介质I和II形成的掩膜上淀积一多晶硅薄层；

10)在步骤9)淀积的多晶硅薄层上涂光刻胶，在源区上方光刻定义一通孔，并通过干法刻蚀将通孔图形转移到多晶硅薄层上，通过该通孔选择性湿法腐蚀依次去掉源区上方的硬介质II、碰撞电离区上方的硬介质I和碰撞电离区上方的硬介质II，然后去掉光刻胶；

11)刻蚀除去多晶硅薄层与源区和碰撞电离区上方的多晶硅，再淀积硬介质II，并以硬介质I掩膜上表面为停止层化学机械抛光硬介质II，形成保护源区和碰撞电离区的硬掩膜；

12)退火激活杂质，完成晶体管制作的后道工序。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤11)和12)之间增加下述步骤：通过湿法腐蚀去除沟道区上方的硬介质I，再在此区域淀积硬介质II并平坦化，形成保护 整个有源区的硬介质II掩膜。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述硬介质I是氮化硅，硬介质II是氧化硅；或者，硬介质I是氧化硅，硬介质II是氮化硅。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，湿法腐蚀去除氧化硅采用的化学试剂是氢氟酸，湿法腐蚀去除氮化硅采用的化学试剂是浓磷酸。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，淀积多晶硅、硬介质I和硬介质II采用化学气相淀积法，刻蚀多晶硅和硬介质I采用各向异性干法刻蚀技术。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中通过干氧氧化法生长一层氧化硅作为所述栅介质，在所述栅介质上采用化学气相沉积淀积所述多晶硅。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中定义沟道区和碰撞电离区的具体方法是：淀积硬介质I并在其上涂一层光刻胶，光刻定义沟道区和碰撞电离区，然后通过刻蚀将光刻胶上的图形转移到硬介质I掩膜上，随后去掉光刻胶。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤5)、8)和/或11)中采用等离子体增强化学气相沉积法淀积硬介质II。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤12)在氮气中快速热退火激活杂质。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤12)中所述后道工序是通过光刻和刻蚀形成栅、源和漏的引线孔，然后生长导电薄膜，再光刻和刻蚀导电薄膜形成电极和互连。