[发明专利]轻掺杂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种轻掺杂的方法。

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，在半导体的制造流程中，涉及轻掺杂工艺，具体为，采用较低的离子注入剂量对位于栅极两侧的衬底进行掺杂，形成轻掺杂漏极和轻掺杂源极。图1～图3为现有技术中轻掺杂方法的过程剖面结构图，该方法包括以下步骤：

步骤一，参见图1，提供一晶圆，在晶圆的衬底101上形成栅氧化层102和多晶硅层103，并采用离子注入工艺对多晶硅层103进行掺杂，离子注入的剂量为1×10¹⁵/cm²至6×10¹⁵/cm²。

步骤二，参见图2，对多晶硅层103和栅氧化层102利用光刻、蚀刻工艺形成栅极203，并利用氧化、沉积、蚀刻工艺形成侧壁层204。

步骤三，参见图3，采用离子注入工艺对栅极203两侧的衬底101进行掺杂，形成轻掺杂漏极301和轻掺杂源极302，离子注入的剂量为5×10¹⁴/cm²至2×10¹⁵/cm²。

上述步骤一和步骤三中均涉及离子注入工艺，从理论上来说，当进行离子注入时，离子束应垂直于衬底表面，这样才可保证步骤三中形成的轻掺杂漏极和轻掺杂源极的离子浓度是相等的，因此，在实际应用中，当进行离子注入之前，需调整离子束发射装置与衬底表面的位置关系，尽量使离子束发射装置所发射的离子束垂直于衬底表面，然而，由于难以精确地调整离子束发射装置与衬底表面的位置关系，离子束发射装置所发射的离子束有可能并不垂直于衬底表面，这样会造成轻掺杂漏极和轻掺杂源极的离子浓度不相等，从而降低了半导体器件的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轻掺杂的方法，能够对轻掺杂漏极和轻掺杂源极实现相同浓度的掺杂。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种轻掺杂的方法，在半导体衬底上形成栅极结构，并在栅极结构两侧形成侧壁层后，该方法包括：

采用预设的离子注入剂量的一半对栅极两侧的衬底进行掺杂；

将晶圆在水平方向上旋转180度，采用预设的离子注入剂量的一半再次对栅极两侧的衬底进行掺杂，形成轻掺杂漏极和轻掺杂源极。本说明书所述的栅极结构包括依次位于半导体衬底上的栅氧化层和位于栅氧化层上的栅极。

所述注入的离子均为N型元素。

所述N型元素为磷或砷。

所述注入的离子均为P型元素。

所述P  型元素为为硼或铟。

当晶圆在水平方向上旋转180度之前，离子注入的剂量为2.5×10¹⁴/cm²至1×10¹⁵/cm²；当晶圆在水平方向上旋转180度之后，离子注入的剂量为2.5×10¹⁴/cm²至1×10¹⁵/cm²。

由上述的技术方案可见，在半导体衬底上形成栅极结构，并在栅极结构两侧形成侧壁层后，采用预设的离子注入剂量的一半对栅极两侧的衬底进行掺杂，然后将晶圆在水平方向上旋转180度，采用预设的离子注入剂量的一半再次对栅极两侧的衬底进行掺杂，形成轻掺杂漏极和轻掺杂源极，因此，当离子束不垂直于衬底表面时，可保证轻掺杂漏极和轻掺杂源极的离子浓度是相等的。

附图说明

图1～图3为现有技术中轻掺杂方法的过程剖面结构图。

图4为本发明所提供的轻掺杂方法的流程图。

图5为本发明所提供的轻掺杂方法中步骤401的过程剖面结构图。

图6为本发明所提供的轻掺杂方法中步骤402的过程剖面结构图。

图7为本发明所提供的轻掺杂方法中步骤403的过程剖面结构图。

图8为本发明所提供的轻掺杂方法中步骤404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：当对栅极两侧的衬底进行轻掺杂时，首先采用预设的离子注入剂量的一半对栅极两侧的衬底进行掺杂，然后将晶圆在水平方向上旋转180度，采用预设的离子注入剂量的一半再次对栅极两侧的衬底进行掺杂，最终形成轻掺杂漏极和轻掺杂源极，采用本发明所提供的轻掺杂方法，当离子束不垂直于衬底表面时，可保证轻掺杂漏极和轻掺杂源极的离子浓度是相等的。