[发明专利]晶体管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺领域，尤其涉及一种晶体管的制造方法。

背景技术

晶体管是构成各种电路的基本单元，是最常见的半导体器件。晶体管的主要结构包括：源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)。其中，源极和漏极是高浓度的掺杂区。

随着集成电路集成度的不断提高，器件的尺寸在逐步地按比例缩小，然而，漏极电压并没有随之减小，这导致了源极和漏极之间的沟道区电场的增大。在强电场的作用下，电子在碰撞中会得到能量，形成动能较大的电子，这种电子会引起热电子效应(Hot Electron Effect)。该效应会引起电子向栅介质层注入，形成栅极电流和衬底电流，影响器件和电路的可靠性。

现有技术通过形成一种低掺杂漏(Lightly Doped Drain，LDD)结构以降低电场，从而克服热电子效应。

现有技术形成具有LDD结构的晶体管的步骤包括：

如图1所示，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100上依次形成栅介质层102和栅电极104，所述栅介质层102和栅电极104构成栅极层。

如图2所示，以所述栅极层为掩模，对所述半导体衬底100进行低剂量离子注入，在所述栅极层的两侧的半导体衬底100中形成低掺杂区106。

如图3所示，形成围绕所述栅极层的侧墙107(spacer)，所述栅介质层102、栅电极104和侧墙107组成栅极结构。

如图4所示，在所述栅极结构露出的部分半导体衬底100(例如浅沟槽隔离结构)上覆盖光刻胶层，以所述栅极结构为掩模进行高剂量离子注入，形成源/漏区域109，至此形成LDD结构。

更多的形成LDD结构的技术请参考公开号为US2004/0016927A1的美国专利申请文件。

然而，现有技术具有LDD结构的晶体管的制造方法比较复杂。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种简单的晶体管的制造方法。

为了解决上述问题，本发明一种晶体管的制造方法，包括：提供衬底；在衬底上形成栅极层；形成围绕所述栅极层的侧墙；减薄所述侧墙，所述栅极层和减薄后侧墙组成栅极结构；以所述栅极结构为掩模进行轻掺杂，同时以所述栅极结构为掩模进行源漏掺杂。

可选地，所述侧墙自内向外依次包括第一氧化硅层、氮化硅层、第二氧化硅层。

可选地，所述减薄所述侧墙的步骤包括去除所述第二氧化硅层。

可选地，所述去除所述第二氧化硅层的步骤包括通过稀释的氢氟酸去除所述第二氧化硅层。

可选地，所述第一氧化硅层的厚度在的范围内，所述氮化硅层的厚度在的范围内、第二氧化硅层在的范围内。

可选地，所述以所述栅极结构为掩模进行轻掺杂的步骤包括：以第一方向进行第一离子注入的同时以第二方向进行第二离子注入，第一方向的角度范围是15°至60°，所述第二方向的角度范围是92°至135°。

可选地，所述第一离子注入和第二离子注入的能量和剂量均相同。

可选地，所述第一离子注入和第二离子注入为N型离子注入，所述第一离子注入和第二离子注入的能量在65～85keV的范围内，所述第一离子注入和第二离子注入的剂量在1E13/cm²～6E13/cm²的范围内。

可选地，减薄后侧墙的厚度在的范围内。

可选地，同时进行轻掺杂和源漏掺杂的步骤中，轻掺杂的能量是分步进行轻掺杂和源漏掺杂时轻掺杂能量的1.1～1.2倍。

可选地，同时进行轻掺杂和源漏掺杂的步骤中，轻掺杂的剂量是分步进行轻掺杂和源漏掺杂时轻掺杂剂量的1.1～1.2倍。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

在同一步骤中实现轻掺杂和源漏掺杂以形成LDD结构，减少了工艺步骤，制造方法较为简单；

减薄所述侧墙，可以使后续进行轻掺杂的掺杂离子能比较容易地透过减薄后的侧墙，以便于在栅极层下方形成轻掺杂区；

可选方案中，减薄后的侧墙的厚度在的范围内，一方面便于使后续轻掺杂工艺中掺杂离子透过，另一方面可以有效保护所述栅极层不受损伤；

可选方案中，侧墙自内向外依次包括第一氧化硅层、氮化硅层、第二氧化硅层，通过去除所述第二氧化硅层的方式减薄所述侧墙，所述氮化硅层可以作为减薄侧墙工艺的停止层，从而防止侧墙被过量减薄。

附图说明

图1至图4是现有技术晶体管制造方法一实施方式的示意图；

图5是本发明晶体管制造方法一实施方式的流程示意图；