一种集成半导体器件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种集成半导体器件及其制作方法，属于半导体技术领域，所述集成半导体器件包括：衬底，且所述衬底包括第一区域和第二区域；栅极介质层，设置在所述衬底上；多个金属硅化物栅极，设置在所述栅极介质层上，所述金属硅化物栅极与所述栅极介质层的界面处设置有掺杂离子；第一重掺杂区，设置在所述第一区域上所述金属硅化物栅极的两侧；以及第二重掺杂区，设置在所述第二区域上所述金属硅化物栅极的两侧，且所述第一重掺杂区和所述第二重掺杂区的掺杂类型相反。通过本发明专利技术提供的一种集成半导体器件及其制作方法，简化制作工艺，提高集成半导体器件的性能。提高集成半导体器件的性能。提高集成半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种集成半导体器件及其制作方法


[0001]本专利技术属于半导体
，特别涉及一种集成半导体器件及其制作方法。

技术介绍

[0002]集成半导体器件是将多种类型的器件集成在一起进行制作，例如在同一衬底上制备不同类型的晶体管，不同晶体管之间通过浅沟槽隔离结构进行隔离。通过将不同半导体器件在同一衬底上进行制作，能够提高半导体器件的制作效率，提高半导体器件的集成度。但在不同半导体器件的制作过程中，半导体器件的阈值电压不同，需要满足高频电路和低功耗电路的使用，因此，需要对不同区域进行区分制作，但阈值电压不易控制，且制作工艺复杂，生产成本增高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种集成半导体器件及其制作方法，能够简化集成半导体器件的制作工艺，降低企业生产成本，且控制集成半导体器件的阈值电压，提高集成半导体器件的性能。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种集成半导体器件，至少包括：衬底，且所述衬底包括第一区域和第二区域；栅极介质层，设置在所述衬底上；多个金属硅化物栅极，设置在所述栅极介质层上，所述金属硅化物栅极与所述栅极介质层的界面处设置有掺杂离子；第一重掺杂区，设置在所述第一区域上所述金属硅化物栅极的两侧；以及第二重掺杂区，设置在所述第二区域上所述金属硅化物栅极的两侧，且所述第一重掺杂区和所述第二重掺杂区的掺杂类型相反。
[0005]在本专利技术一实施例中，所述金属硅化物栅极包括设置在所述第一区域上的第一低压金属硅化物栅极、第一中压金属硅化物栅极和第一高压金属硅化物栅极。
[0006]在本专利技术一实施例中，所述第一低压金属硅化物栅极、所述第一中压金属硅化物栅极和所述第一高压金属硅化物栅极的掺杂离子类型为P型，且所述第一低压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度大于所述第一中压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度，所述第一中压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度大于所述第一高压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度。
[0007]在本专利技术一实施例中，所述金属硅化物栅极包括设置在所述第二区域上的第二低压金属硅化物栅极、第二中压金属硅化物栅极和第二高压金属硅化物栅极。
[0008]在本专利技术一实施例中，所述第二低压金属硅化物栅极、所述第二中压金属硅化物栅极和所述第二高压金属硅化物栅极的掺杂离子类型为N型，且所述第二低压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度大于所述第二中压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度，所述第二中压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度大于所述第二高压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓
度。
[0009]本专利技术还提供一种集成半导体器件的制作方法，包括：提供一衬底，且所述衬底包括第一区域和第二区域；在所述衬底上形成栅极介质层；在所述栅极介质层上形成多个金属硅化物栅极，且在所述金属硅化物栅极与所述栅极介质层的界面处形成有掺杂离子；在所述第一区域上的所述金属硅化物栅极的两侧形成第一重掺杂区；以及在所述第二区域上的所述金属硅化物栅极的两侧形成第二重掺杂区，且所述第一重掺杂区和所述第二重掺杂区的掺杂类型相反。
[0010]在本专利技术一实施例中，所述制作方法还包括以下步骤：在所述栅极介质层上形成栅极材料层；对所述栅极材料层进行第一次离子注入，形成第一梯度掺杂区；在所述栅极材料层上形成第一光阻层，所述第一光阻层暴露所述第一区域的低压区域和所述第二区域的高压区域；进行第二次离子注入，形成中间掺杂区；修整所述第一光阻层，去除所述第一光阻层侧面的部分光阻层，暴露所述中间掺杂区以及所述第一区域和所述第二区域上的中压区域；进行第三次离子注入，形成第二梯度掺杂区和第三梯度掺杂区。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述第一梯度掺杂区、所述第二梯度掺杂区和所述第三梯度掺杂区的掺杂离子为P型。
[0012]在本专利技术一实施例中，所述制作方法还包括以下步骤：刻蚀所述栅极材料层，在所述第一区域和所述第二区域上形成多个栅极结构；对所述第一区域进行第一源漏掺杂离子注入，形成第一重掺杂区，同时所述第一源漏掺杂离子注入到所述第一区域上的所述栅极结构内，所述第一源漏掺杂离子与梯度掺杂区的掺杂离子类型相同；对所述第二区域进行第二源漏掺杂离子注入，形成第二重掺杂区，同时所述第二源漏掺杂离子注入到所述第二区域上的所述栅极结构内，所述第二源漏掺杂离子与梯度掺杂区的掺杂离子类型相反，且所述第二源漏掺杂离子的注入浓度大于所述第三梯度掺杂区的注入浓度。
[0013]在本专利技术一实施例中，所述制作方法还包括：形成所述第一重掺杂区和所述第二重掺杂区后，减薄所述栅极结构；在减薄后的所述栅极结构上形成金属层；对所述金属层进行退火，所述金属层与所述栅极结构中的硅反应，形成金属硅化物栅极，所述栅极结构中的掺杂离子聚集到所述金属硅化物栅极与所述栅极介质层的界面处。
[0014]综上所述，本专利技术提供一种集成半导体器件及其制作方法，通过对集成半导体器件的结构及制作方法进行改进，本专利技术意想不到的技术效果是能够节约至少一道光阻工艺，节约至少三张光罩，简化制作工艺，节约生产成本。不同区域栅极结构的离子注入浓度可控性高，能够灵活控制晶体管的阈值电压。能够控制栅极结构中的源漏掺杂离子的数量，
以调节栅极结构掺杂浓度，使栅极结构中掺杂浓度小于重掺杂区的掺杂浓度。能够控制栅极的功函数，进而获得不同阈值电压的半导体器件，且制作方法可控性高，方法简单，能够提高生产效率，降低企业生产成本。
[0015]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为一实施例中衬底分布示意图。
[0018]图2为一实施例中浅沟槽隔离结构的示意图。
[0019]图3为一实施例中阱区分布示意图。
[0020]图4为一实施例中栅极介质层和栅极材料层的示意图。
[0021]图5为一实施例中形成第一梯度掺杂区的示意图。
[0022]图6为一实施例中形成中间掺杂区的示意图。
[0023]图7为一实施例中第一梯度掺杂区、第二梯度掺杂区和第三梯度掺杂区的分布示意图。
[0024]图8为一实施例中多个栅极结构的分布示意图。
[0025]图9为一实施例中侧墙结构的示意图。
[0026]图10为一实施例中重掺杂区的示意图。
[0027]图11为一实施例中减薄栅极结构的示意图。
[0028]图12为一实施例中介质层和金属层的示意图。
[0029]图13为一实施例中半导体集成器件的示意图。
[0030]标号说明：10、衬底；100、第一区域；200、第二区域；11、垫氧化层；12、垫氮化层；13、图案化光阻层；131、开口；14、浅沟槽隔离结构；15、阱区；16、栅极介质层；17、栅极材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成半导体器件，其特征在于，包括：衬底，且所述衬底包括第一区域和第二区域；栅极介质层，设置在所述衬底上；多个金属硅化物栅极，设置在所述栅极介质层上，所述金属硅化物栅极与所述栅极介质层的界面处设置有掺杂离子；第一重掺杂区，设置在所述第一区域上所述金属硅化物栅极的两侧；以及第二重掺杂区，设置在所述第二区域上所述金属硅化物栅极的两侧，且所述第一重掺杂区和所述第二重掺杂区的掺杂类型相反。2.根据权利要求1所述的集成半导体器件，其特征在于，所述金属硅化物栅极包括设置在所述第一区域上的第一低压金属硅化物栅极、第一中压金属硅化物栅极和第一高压金属硅化物栅极。3.根据权利要求2所述的集成半导体器件，其特征在于，所述第一低压金属硅化物栅极、所述第一中压金属硅化物栅极和所述第一高压金属硅化物栅极的掺杂离子类型为P型，且所述第一低压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度大于所述第一中压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度，所述第一中压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度大于所述第一高压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度。4.根据权利要求1所述的集成半导体器件，其特征在于，所述金属硅化物栅极包括设置在所述第二区域上的第二低压金属硅化物栅极、第二中压金属硅化物栅极和第二高压金属硅化物栅极。5.根据权利要求4所述的集成半导体器件，其特征在于，所述第二低压金属硅化物栅极、所述第二中压金属硅化物栅极和所述第二高压金属硅化物栅极的掺杂离子类型为N型，且所述第二低压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度大于所述第二中压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度，所述第二中压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度大于所述第二高压金属硅化物栅极中的掺杂离子浓度。6.一种集成半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：提供一衬底，且所述衬底包括第一区域和第二区域；在所述衬底上形成栅极介质层；在所述栅极介质层上形成多个金属硅化物栅极，且在所述金属硅化物栅极与所述栅极介质层的界面处形成有掺杂离子；在所述第一区域上的所述金属硅化物栅极的两侧形成第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴，黄普嵩，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：