[发明专利]一种基于非自对准CMOS结构的太赫兹探测器

摘要

基于非自对准CMOS工艺的MOSFET结构的太赫兹探测器，p型衬底209上两个n型掺杂区分别为源极区和漏极区，源极区和漏极区的中央上面为SiO2层，重掺杂多晶硅区为栅极，SiO2层置于栅极与衬底之间，MOSFET源端区域与漏端区域相对于多晶硅栅非对称分布；MOSFET源端区域的LDD扩散到栅极区域下的长度小于漏端区域的LDD扩散到栅极下的长度；或者是MOSFET源端区域的LDD扩散到栅极区域下的长度小于采用自对准工艺技术生产的传统MOSFET的源端区域的LDD 104扩散到栅极区域下的长度；该MOSFET的源端区域与栅极区域的交叠面积小于传统MOSFET的源栅交叠面积；栅极侧面为侧墙氧化硅。

主权项

基于非自对准CMOS工艺的MOSFET结构的太赫兹探测器，其特征是p型衬底上两个n型掺杂区分别为源极区和漏极区，源极区和漏极区的中央上面为SiO2层，重掺杂多晶硅区为栅极，SiO2层置于栅极与衬底之间，MOSFET源端区域与漏端区域相对于多晶硅栅非对称分布；MOSFET源端区域的LDD扩散到栅极区域下的长度小于漏端区域的LDD扩散到栅极下的长度；或者是MOSFET源端区域的LDD扩散到栅极区域下的长度小于采用自对准工艺技术生产的传统MOSFET的源端区域的LDD扩散到栅极区域下的长度；该MOSFET的源端区域与栅极区域的交叠面积小于传统MOSFET的源栅交叠面积为非对称MOSFET源栅交叠面积；栅极侧面为侧墙氧化硅；非对称MOSFET源栅交叠面积小，具有更小的栅源交叠电容；进行MOSFET的源端轻掺杂漏工艺(LDD)时，通过改变源端刻蚀掉的光刻胶掩蔽层的位置，来增加源端离子注入区域边缘偏移多晶硅栅极区域边缘的横向距离；进行源端离子重掺杂时，使用与轻掺杂漏工艺相同的光刻胶掩膜板；通过调节源端离子注入区域边缘与栅极区域边缘的横向距离，减小源端离子注入后扩散到栅极下的长度，实现减小栅极区域与源极区域的交叠电容；增加源端离子注入区域边缘与栅极区域边缘的横向距离；MOSFET进行轻掺杂漏工艺（LDD）时，源端离子注入区域的边缘偏移栅极区域边缘的横向距离为WS；低浓度离子注入后，源端的LDD扩散到栅极区域下面的长度LS小于采用自对准工艺技术生产的MOSFET的源端的LDD扩散到栅极区域（103）下面的长度；完成CMOS的轻掺杂漏工艺之后，为了防止大剂量的源漏注入过于接近沟道从而导致沟道过短甚至源漏连通，在多晶硅栅的两侧形成二氧化硅侧墙（406、407）；其实现方案为：在薄膜区利用化学气相淀积设备淀积一层二氧化硅，然后利用干法刻蚀工艺刻掉这层二氧化硅；由于所用刻蚀剂的各向异性，刻蚀掉了绝大部分的二氧化硅，多晶硅的侧墙上保留了一部分二氧化硅；二氧化硅侧墙形成之后，进行源漏重掺杂；源漏重掺杂工艺所使用的掩膜板（409）与LDD工艺所使用的掩膜板（304）为同一块掩膜板；由于侧墙的存在，减小了离子扩散到栅氧化层下面，同时源端离子注入区域偏离栅极区域，增加了扩散之后源端重掺杂区（401）与栅极区（403）的横向距离，减小了栅极区域与源端重掺杂区域的交叠面积；通过改变MOSFET的源端离子注入区域偏移栅极区域的横向距离WS，有效地减小了源端的LDD离子注入之后扩散到栅极区域下面的长度LS，从而减小了栅源交叠面积，即减小了栅源交叠电容。