[发明专利]多晶硅层掺杂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种多晶硅层掺杂的方法。

背景技术

随着电子设备的广泛应用，半导体的制造工艺得到了飞速的发展，在半导体的制造工艺中，涉及多晶硅层掺杂的方法。图1～图3为现有技术中多晶硅层掺杂的方法的过程剖面结构图，这种多晶硅层的掺杂方法是针对双阱结构而言的，在衬底上形成N阱和P阱后，向N阱上方的多晶硅层掺杂P型元素，用于形成P型晶体管，向P阱上方的多晶硅层掺杂N型元素，用于形成N型晶体管，如图1～图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤一，参见图1，提供一衬底101，在衬底101上形成N阱102、隔离区103和P阱104，然后在衬底101表面沉积栅氧化层105和多晶硅层106。

步骤二，参见图2，在P阱上方的多晶硅层106上施加掩膜107，并采用离子注入工艺对N阱上方的多晶硅层106进行掺杂，所掺杂的离子为P型元素，例如硼或铟，用于后续形成P型晶体管。

步骤三，参见图3，去除在P阱上方的多晶硅层106上所施加的掩膜107，并在N阱上方的多晶硅层106上施加掩膜108，采用离子注入工艺对P阱上方的多晶硅层106进行掺杂，所掺杂的离子为N型元素，例如磷或砷，用于后续形成N型晶体管。

在上述步骤中，当对N阱上方的多晶硅层进行掺杂时，需要在P阱上方的多晶硅层上施加掩膜107，而对P阱上方的多晶硅层进行掺杂时，需要去除P阱上方的多晶硅层上所施加的掩膜107，并在N阱上方的多晶硅层上施加掩膜108。由此可见，该方法涉及两次施加掩膜的过程和一次去除掩膜的过程，这就使得多晶硅层掺杂的工艺流程比较复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多晶硅层掺杂的方法，能够简化多晶硅层掺杂的工艺流程。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种多晶硅层掺杂的方法，在衬底上形成N阱、隔离区和P阱，并在衬底表面沉积栅氧化层和多晶硅层后，该方法包括：采用离子注入工艺对P阱上方和N阱上方的多晶硅层进行掺杂，且所掺杂的离子类型为P型元素；在N阱上方的多晶硅层上施加掩膜，并采用离子注入工艺对P阱上方的多晶硅层进行掺杂，且所掺杂的离子类型为N型元素，N型元素的剂量大于所掺杂的P型元素的剂量。

所述P型元素的剂量为1×10¹⁵个/cm²至3×10¹⁵个/cm²。

所述P型元素为硼或铟

所述N型元素的剂量为3×10¹⁵个/cm²至5×10¹⁵个/cm²。

所述N型元素为磷或砷。

由上述的技术方案可见，在衬底上形成N阱、隔离区和P阱，并在衬底表面沉积栅氧化层和多晶硅层后，采用离子注入工艺对P阱上方和N阱上方的多晶硅层进行掺杂，且所掺杂的离子类型为P型元素，然后在N阱上方的多晶硅层上施加掩膜，并采用离子注入工艺对P阱上方的多晶硅层进行掺杂，且所掺杂的离子类型为N型元素，N型元素的剂量大于所掺杂的P型元素的剂量，因此，本发明所提供的多晶硅层掺杂的方法仅涉及一次施加掩膜的过程，简化了多晶硅层掺杂的工艺流程。

附图说明

图1～图3为现有技术中多晶硅层掺杂的方法的过程剖面结构图。

图4为本发明所提供的多晶硅层掺杂的方法的流程图。

图5为本发明所提供的多晶硅层掺杂的方法中步骤401的过程剖面结构图。

图6为本发明所提供的多晶硅层掺杂的方法中步骤402的过程剖面结构图。

图7为本发明所提供的多晶硅层掺杂的方法中步骤403的过程剖面结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明的核心思想为：首先采用离子注入工艺对P阱上方和N阱上方的多晶硅层进行掺杂，且所掺杂的离子类型为P型元素，然后在N阱上方的多晶硅层上施加掩膜，并采用离子注入工艺对P阱上方的多晶硅层进行掺杂，且所掺杂的离子类型为N型元素，N型元素的剂量大于所掺杂的P型元素的剂量，该方法仅涉及一次施加掩膜的过程，简化了多晶硅层掺杂的工艺流程。

图4为本发明所提供的多晶硅层掺杂的方法的流程图，如图4所示，该方法包括以下步骤：