[发明专利]一种耗尽管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种耗尽管及其制作方法。

背景技术

在CMOS（互补式金属-氧化物-半导体）电路设计中，耗尽管的设计非常普遍。耗尽管与增强管的区别是：当管子的栅－源极间电压vGS=0时，耗尽型MOS管中的漏－源极间已有导电沟道产生，而增强型MOS管要在vGS≥VT（阈值电压）时才出现导电沟道，即耗尽管即使在栅极电压为0伏的情况下，也可以正常开启。耗尽管的作用有很多，比如用于只读存贮（Read OnlyMemory，ROM）、数据运算、时序控制等。

在CMOS工艺中，耗尽管的制作一般是通过在二氧化硅SiO2绝缘层中注入N型或P型的离子来实现的。在0.8微米及以上金属氧化物半导体工艺中，因为在牺牲氧化层湿法剥除中，那些被耗尽离子注入到的场氧会受到较大的损失，损失约为1000A（埃）左右，所以场氧总厚度约剩3000A左右，不足以起到隔离效果，因为理论上场氧厚度要大于3800A才会起到隔离效果，具体如图1所示。如果不足以起到隔离效果的耗尽管用于只读存贮，则有可能造成漏电，使器件工作失效。

综上所述，目前的CMOS工艺中注入耗尽离子的场氧会受到损失，造成不足以起到隔离效果。

发明内容

本发明实施例提供的一种耗尽管及其制作方法，用以解决现有技术中由于在牺牲氧化层湿法剥除中会损失掉被耗尽离子注入到的场氧而造成制作出来的耗尽管用作只读存贮器时不足以起到隔离效果，有可能造成漏电而使器件工作失效的问题。

本发明实施例提供的一种耗尽管的制作方法，包括：

在硅单晶上生长作为离子注入阻挡层的牺牲氧化层，且进行阈值电压注入后，用湿法剥除掉所述牺牲氧化层；

在衬底表面未覆盖场氧的地方生长栅氧之后，定义耗尽层并向耗尽层注入离子。

较佳地，在衬底表面未覆盖场氧的地方生长栅氧之后，定义耗尽层并向耗尽层注入离子之前，还包括：

在栅氧和场氧的表面生长多晶硅。

较佳地，在栅氧和场氧的表面生长多晶硅之后，定义耗尽层并向耗尽层注入离子之前，还包括：

向源区和漏区进行离子注入。

较佳地，向源区和漏区进行离子注入之后，定义耗尽层并向耗尽层注入离子之前，还包括：

对掺杂之后的源区和漏区进行退火处理。

较佳地，在向耗尽层注入离子之后还包括：

在耗尽管的外围器件区域进行介电层沉积。

具体实施中，耗尽离子注入的注入能量在300KEV~330KEV之间。

较佳地，耗尽离子注入的注入能量是315KEV。

本发明实施例提供了一种由上述方法制作的耗尽管。

较佳地，耗尽管的场氧厚度在3800埃A以上。

在本发明实施例中，由于在硅单晶上生长作为离子注入阻挡层的牺牲氧化层，且进行阈值电压注入后，用湿法剥除掉牺牲氧化层；并在衬底表面未覆盖场氧的地方生长栅氧之后，定义耗尽层并向耗尽层注入离子，使得在湿法剥除时的场氧不会有耗尽离子注入，从而在牺牲氧化层湿法剥除中不会造成场氧损失，进而耗尽管用作只读存贮器时能够起到很好的隔离效果，避免了只读存贮器因为漏电而不能正常工作的问题，进一步提高了只读存储器的性能。

附图说明

图1为采用传统0.8微米及以上MOS工艺制作耗尽管的工艺的剖面图；

图2为本发明实施例MOS工艺制作耗尽管的方法流程示意图；

图3为本发明实施例采用MOS工艺制作耗尽管的工艺的剖面图；

图4为本发明实施例MOS工艺制作耗尽管的方法的详细流程示意图；

图5为耗尽管的设计版图。

具体实施方式

本发明实施例，在硅单晶上生长作为离子注入阻挡层的牺牲氧化层，且进行阈值电压注入后，用湿法剥除掉牺牲氧化层；并在衬底表面未覆盖场氧的地方生长栅氧之后，定义耗尽层并向耗尽层注入离子，使得在湿法剥除时的场氧不会有耗尽离子注入，从而在牺牲氧化层湿法剥除中不会造成场氧损失，进而耗尽管用作只读存贮器时能够起到很好的隔离效果，从而避免了只读存贮器因为漏电而不能正常工作的问题，进一步提高了只读存储器的性能。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

如图2所示，本发明实施例MOS工艺制作耗尽管的方法包括下列步骤：

步骤201、在硅单晶上生长作为离子注入阻挡层的牺牲氧化层，且进行阈值电压注入后，用湿法剥除掉所述牺牲氧化层；