一種mos晶體管輕摻雜漏區(qū)的形成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體芯片制造工藝技術領域,特別涉及一種MOS晶體管輕摻雜漏區(qū)的形成方法。
【背景技術】
[0002]半導體集成電路芯片的工藝制作利用批量處理技術,在同一硅襯底形成大量各種類型的復雜器件,并將其互相連接以具有完整的電子功能。隨著超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展,芯片的集成度越來越高,元器件的尺寸越來越小,器件的高密度、小尺寸引發(fā)的各種效應對半導體工藝制作結(jié)果的影響也日益突出。
[0003]金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(M0SFET,通常簡稱為MOS晶體管),當工作在飽和區(qū)時其部分溝道被夾斷,流過夾斷區(qū)的載流子被大電場加快到很高的速度,形成所謂的熱載流子;一些熱載流子與晶格發(fā)生撞擊后彈出溝道,其中一部分進入襯底形成襯底電流,另一部分進入柵氧化層;如果MOS晶體管繼續(xù)工作,熱載流子會引起其閾值電壓逐漸偏移;這就是MOS晶體管的熱載流子效應。
[0004]對于短溝道晶體管,尤其容易受熱載流子的影響。對于特征尺寸小于或等于1.2微米的集成電路(包括CMOS、BiCMOS和B⑶集成電路,這些集成電路由N型MOS晶體管(?OS晶體管)、P型MOS晶體管(PM0S晶體管)和其它半導體元件組成),其最小溝道長度小于或等于1.2微米,容易受熱載流子效應的影響,通常都采用輕摻雜漏區(qū)(LDD)結(jié)構(gòu)避免這一問題。
[0005]在MOS晶體管的制造中,輕摻雜漏極(LDD, Light-Doped Drain)的形成,通常情況是利用側(cè)墻前的光刻、注入來完成,后續(xù)的源漏極的制作,需要再進行一次光刻和注入,但現(xiàn)有技術中MOS晶體管輕摻雜漏極的制造方法工藝步驟繁瑣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種MOS晶體管輕摻雜漏區(qū)的形成方法,優(yōu)化了制作工藝,提高了工作效率,節(jié)約了成本。
[0007]為了達到上述目的,本發(fā)明實施例提供一種MOS晶體管輕摻雜漏區(qū)的形成方法,包括:
[0008]在形成多晶硅柵極的MOS晶體管表面淀積氮化硅層或二氧化硅層;
[0009]在所述氮化硅層或二氧化硅層上涂光刻膠,經(jīng)過曝光和顯影后形成光刻膠圖形;
[0010]以所述光刻膠圖形為掩膜對MOS晶體管進行源漏區(qū)的離子注入,形成源漏區(qū);
[0011]腐蝕所述氮化硅層或二氧化硅層,并以所述光刻膠圖形為掩膜進行輕摻雜漏區(qū)的離子注入,形成輕摻雜漏區(qū)。
[0012]其中,所述氮化硅層的生長溫度為700至900°C之間,厚度為0.1至0.5um之間;所述二氧化硅層的生長溫度為600至800°C之間,厚度為0.1至0.5um之間。
[0013]其中,所述源漏區(qū)注入的離子為磷離子,劑量為1.0E15至1.0E16個/cm2,能量為10KEV 至 200KEV。
[0014]其中,所述輕摻雜漏區(qū)注入離子是磷離子,劑量為1.0E13至5.0E14個/cm,能量為50KEV 至 150KEV。
[0015]其中,腐蝕所述氮化硅層使用濃磷酸,腐蝕所述二氧化硅層使用氫氟酸。
[0016]其中,形成所述輕摻雜漏區(qū)后還包括:
[0017]將所述MOS晶體管進行去除光刻膠處理,并清洗。
[0018]其中,形成多晶硅柵極的步驟具體包括:
[0019]在MOS晶體管的場區(qū)形成場氧化層;
[0020]在MOS晶體管的有源區(qū)形成柵氧化層;
[0021]在所述柵氧化層上形成多晶硅層;
[0022]在所述多晶硅層上涂光刻膠,并對所述多晶硅層進行曝光和顯影,以顯影后的光刻膠圖形為掩膜,刻蝕多晶硅,形成多晶硅柵極;
[0023]對所述MOS晶體管進行去除光刻膠處理,并清洗。
[0024]其中,所述柵氧化層的生長溫度為900°C至1100°C之間,所述柵氧化層的厚度為
0.0lum 至 0.20um 之間。
[0025]其中,所述多晶硅層的生長溫度為500°C至700°C之間,所述多晶硅層的厚度為
0.1um 至 0.8um 之間。
[0026]本發(fā)明的上述技術方案至少具有如下有益效果:
[0027]本發(fā)明實施例的MOS晶體管輕摻雜漏區(qū)的形成方法中,通過對工藝流程的優(yōu)化,先生長氮化硅層(或二氧化硅層)形成側(cè)墻,然后進行源漏極的光刻、離子注入,形成源漏極;再去除氮化硅(或二氧化硅層),進行輕摻雜漏極的制作,省去了一層光刻,提高了工作效率,節(jié)約了成本。
【附圖說明】
[0028]圖1表示本發(fā)明實施例的MOS晶體管輕摻雜漏區(qū)的形成方法的基本步驟示意圖;
[0029]圖2表TJK本發(fā)明實施例的MOS晶體管的多晶??圭極極的形成步驟TJK意圖;
[0030]圖3表示本發(fā)明實施例的MOS晶體管的場氧化層的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0031]圖4表示本發(fā)明實施例的MOS晶體管的柵氧化層的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0032]圖5表示本發(fā)明實施例的MOS晶體管的多晶硅層的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0033]圖6表示本發(fā)明實施例的MOS晶體管的氮化硅層的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0034]圖7表示本發(fā)明實施例的MOS晶體管的源漏區(qū)的離子注入示意圖;
[0035]圖8表示本發(fā)明實施例的MOS晶體管的去除氮化硅層后的示意圖;
[0036]圖9表示本發(fā)明實施例的MOS晶體管的輕摻雜漏區(qū)的離子注入示意圖。
【具體實施方式】
[0037]為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0038]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中MOS晶體管的輕摻雜漏區(qū)的制作工藝復雜的問題,提供一種MOS晶體管輕摻雜漏區(qū)的形成方法,通過對工藝流程的優(yōu)化,先生長氮化硅層(或二氧化硅層)形成側(cè)墻,然后進行源漏極的光刻、離子注入,形成源漏極;再去除氮化硅(或二氧化硅層),進行輕摻雜漏極的制作,省去了一層光刻,提高了工作效率,節(jié)約了成本。
[0039]如圖1所示,本發(fā)明實施例提供一種MOS晶體管輕摻雜漏區(qū)的形成方法,包括:
[0040]步驟I,在形成多晶硅柵極的MOS晶體管表面淀積氮化硅層或二氧化硅層;
[0041]步驟2,在所述氮化硅層或二氧化硅層上涂光刻膠,經(jīng)過曝光和顯影后形成光刻膠圖形;
[0042]步驟3,以所述光刻膠圖形為掩膜對MOS晶體管進行源漏區(qū)的離子注入,形成源漏區(qū);
[0043]步驟4,腐蝕所述氮化硅層或二氧化硅層,并以所述光刻膠圖形為掩膜進行輕摻雜漏區(qū)的離子注入,形成輕摻雜漏區(qū)。
[0044]本發(fā)明的上述實施例中,步驟I中氮化硅層或二氧化硅層為絕緣層,一般采用低壓化學氣相淀積的方式,其中,淀積專指薄膜形成的過程中,并不消耗硅晶圓片或襯底材質(zhì)本身。
[0045]步驟2中根據(jù)上述光刻膠層的性質(zhì),對光刻膠層進行曝光及顯影,得到圖案化的光刻膠掩膜。其中曝光是指經(jīng)光源作用將原始底片上的圖案轉(zhuǎn)移到底板上;顯影是指通過適當溶劑處理,將未發(fā)生光聚合反應的光刻膠層部分沖掉。目前,光刻膠可分為正膠和負膠兩種。負膠為曝光區(qū)發(fā)生交聯(lián)反應,使得這種材料的物理性能,特別是溶解性、親合性等發(fā)生明顯變化,則非曝光的地方經(jīng)適當?shù)娜軇┨幚砗蟊蝗コ纯傻玫剿鑸D像;正膠則與負膠相反,曝光的地方可以通過顯影液去除,得到所需的圖像。
[0046]本發(fā)明的上述實施例中,所述氮化硅層的生長溫度為700至900°C之