[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

摘要

本发明公开了一种自对准制备平面碰撞电离场效应晶体管(IMOS)的方法，降低了制备平面IMOS对光刻工艺的要求。该方法中，IMOS的源漏区、沟道区与碰撞电离区是由一次光刻定义出来的，不存在对准偏差的影响，通过在后续工艺中选择性湿法腐蚀源区、漏区和碰撞电离区上方的介质膜，可以依次自对准的将它们制备出来，由此消除了传统制备IMOS工艺中多次光刻之间对准偏差的影响，有利于制备出特性稳定可靠的平面IMOS器件。

主权项

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。