半导体结构的形成方法技术

一种半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域；在所述第一区域的半导体衬底上形成第一栅极结构，在所述第二区域的半导体衬底上形成第二栅极结构；形成覆盖所述第二区域的半导体衬底和第二栅极结构的第一光刻胶层；形成覆盖所述第一区域的半导体衬底和第一光刻胶层的第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为阻挡层，对第一区域的第一栅极结构两侧的半导体衬底进行浅掺杂离子注入，在第一栅极结构两侧的半导体衬底内形成第一浅掺杂区。本发明专利技术的方法适于形成深度较浅的浅掺杂区。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制作领域，特别涉及一种半导体结构的形成方法。
技术介绍
金属-氧化物-半导体(MOS)晶体管是半导体制造中的最基本器件，其广泛适用于各种集成电路中，根据主要载流子以及制造时的掺杂类型不同，分为NMOS和PMOS晶体管。现有技术提供了一种MOS晶体管的制作方法。请参考图1至图3所示的现有技术的MOS晶体管的形成过程的剖面结构示意图。请参考图1，提供半导体基底100，在所述半导体基底100内形成隔离结构101，所述隔离结构101之间的半导体基底100为有源区，在所述有源区内形成阱区(未示出)；通过第一离子注入在阱区表面掺杂杂质离子，以调节后续形成的晶体管的阈值电压。然后，在所述隔离结构101之间的半导体基底100上依次形成栅介质层102和栅电极103，所述栅介质层102和栅电极103构成栅极结构。继续参考图1，进行氧化工艺，形成覆盖所述栅极结构的氧化层104。参考图2，进行浅掺杂离子注入(LDD)，在栅极结构两侧的半导体基底100内依次形成浅掺杂区105。参考图3，在栅极结构两侧的侧壁上形成栅极结构的侧墙111；以所述栅极结构为掩膜，进行栅极结构两侧的阱区进行深掺杂离子注入，深掺杂离子注入的能量和剂量大于浅掺杂离子注入的能量和剂量，在栅极结构两侧的阱区内形成源区112和漏区113，所述源区112和漏区113的深度大于源/漏延伸区105的深度。然而，现有技术形成的浅掺杂区难以满足工艺的要求。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是怎样在通常的注入能量下形成超浅浅掺杂区。为解决上述问题，本专利技术提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域；在所述第一区域的半导体衬底上形成第一栅极结构，在所述第二区域的半导体衬底上形成第二栅极结构；形成覆盖所述第二区域的半导体衬底和第二栅极结构的第一光刻胶层；形成覆盖所述第一区域的半导体衬底和第一光刻胶层的第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为阻挡层，对第一区域的第一栅极结构两侧的半导体衬底进行浅掺杂离子注入，在第一栅极结构两侧的半导体衬底内形成第一浅掺杂区。可选的，所述第一浅掺杂区的深度为15～35埃，所述浅掺杂离子注入的注入能量为1.5Kev～3.0Kev。可选的，所述第二光刻胶层的厚度满足：T＝(D1-(15～35))*D2/D1，其中T表示第二光光刻胶层的厚度，D1表示杂质离子在1.5Kev～3.0Kev能量下在半导体衬底材料中的注入深度，D2表示杂质离子在1.5Kev～3.0Kev能量下在第二光刻胶层中的注入深度。可选的，所述浅掺杂离子注入掺杂的杂质离子为N型杂质离子或P型杂质离子。可选的，所述N型杂质离子为磷离子、砷离子、锑离子中的一种或几种。可选的，所述注入的N型杂质离子为磷离子，所述第二光刻胶层的厚度为250～350埃，所述浅掺杂离子注入的能量为1.5Kev～3.0Kev，剂量为1E14～4E15atom/cm2。可选的，所述P型杂质离子为硼离子、镓离子或铟离子中的一种或几种。可选的，所述注入的P型杂质离子为硼离子，第二光刻胶层的厚度为100～150埃，所述浅掺杂离子注入的能量为1.5Kev～3.0Kev，剂量为1E14～4E15atom/cm2。可选的，所述第一栅极结构和第二栅极结构包括位于半导体衬底上的栅介质层和位于栅介质层上的栅电极。可选的，所述第一栅极结构和第二栅极结构的侧壁表面上还形成有侧墙。可选的，所述第一栅极结构和第二栅极结构两侧的半导体衬底表面还形成有氧化硅阻挡层。可选的，所述第一区域和第二区域之间的半导体衬底内还形成有浅沟槽隔离结构。可选的，在形成第一浅掺杂区后，去除所述第一光刻胶层和第二光刻胶层；在第二栅极结构两侧的半导体衬底内形成第二浅掺杂区。可选的，第二浅掺杂区中掺杂离子的类型与第一浅掺杂区中掺杂离子的类型相反。可选的，在第一栅极结构两侧的半导体衬底内形成第一深掺杂区，第一深掺杂区的深度和杂质离子浓度大于第一浅掺杂区的深度和杂质离子浓度；在第二栅极结构两侧半导体衬底内形成第二深掺杂区，第二深掺杂区的深度和杂质离子浓度大于第二掺杂区的深度和杂质离子浓度。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术的半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域；在所述第一区域的半导体衬底上形成第一栅极结构，在所述第二区域的半导体衬底上形成第二栅极结构；形成覆盖所述第二区域的半导体衬底和第二栅极结构的第一光刻胶层；形成覆盖所述第一区域的半导体衬底和第一光刻胶层的第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为阻挡层，对第一区域的第一栅极结构两侧的半导体衬底进行浅掺杂离子注入，在第一栅极结构两侧的半导体衬底内形成第一浅掺杂区。在形成作为掩膜的第一光刻胶层后，在待注入区域(第一区域)表面和第一光刻胶层表面形成第二光刻胶层，所述第二光刻胶层在进行浅掺杂离子注入时，用于控制注入杂质离子的注入深度，使得进行浅掺杂离子注入时，在通常的注入能量下，可以形成深度较浅的浅掺杂区，从而减小了对注入机台的性能的依赖性，从而减少了制作的成本；另外第二光刻胶层为光刻胶材料，采用光刻胶材料作为阻挡层，对于形成有第一栅极结构的半导体衬底而言，由于光刻胶材料具有良好的流动性，采用旋涂工艺形成第二光刻胶层时，使得形成的第二光刻胶层具有平坦的表面，即使得第一栅极结构两侧的半导体衬底上的第二光刻胶层的厚度能保持一致，在进行浅掺杂离子注入时，第一栅极结构两侧的第二光刻胶层对注入离子的阻挡作用是相同的，从而使得第一栅极结构两侧的半导体衬底内形成的第一浅掺杂区的深度相同或者深度差异很小，另外，第一光刻胶层与第二光刻胶层材料时相同的，因而第一光刻胶层与第二光刻胶层之间不会存在粘附性差的问题，并且可以通过一步去除工艺可以同时去除第一光刻胶层与第二光刻胶层，去除工艺简单。进一步，所述第二光刻胶层的厚度满足：T＝(D1-(15～35))*D2/D1，其中T表示第二光光刻胶层的厚度，D1表示杂质离子在1.5Kev～3.0Kev能量下在半导体衬底材料中的注入深度，D2表示杂质离子在1.5Kev～3.0Kev能量下在第二光刻胶层中的注入深度，使得1.5Kev～3.0Kev的注入能量下形成的浅掺杂区深度较浅，并且注入的剂量保持稳定。附图说明图1～图3为现有技术晶体管的形成过程的结构示意图；图4～图8为本专利技术实施例半导体结构的形成过程的剖面结构示意图。具体实施方式如
技术介绍
所言，现有技术形成的晶体管的浅掺杂区难以满足工艺的要求，比如现有技术形成浅掺杂区时存在形成的浅掺杂区深度仍较深，浅掺杂区的深度仍不好控制的问题。研究发现，为了形成深度很浅的浅掺杂区(深度为15～30埃)，通常需要较低的注入能量(比如小于2Kev)，但是超低的注入能量(比如小于500ev)对注入机台的性能要求提高，购买新的注入机台无疑提高了制作成本，另外根据注入离子的种类的不同，注入的深度也较难控制，特别是在PMOS的制作过程中，通过注入硼离子形成超浅的浅掺杂区时，由于硼离子的质量相对较轻，粒子较小，在相同的注入能量下，硼离子注入的更深，更难形成深度较浅的浅掺杂区。为此，本专利技术提供了一种半导体结构的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域；在所述第一区域的半导体衬底上形成第一栅极结构，在所述第二区域的半导体衬底上形成第二栅极结构；形成覆盖所述第二区域的半导体衬底和第二栅极结构的第一光刻胶层；形成覆盖所述第一区域的半导体衬底和第一光刻胶层的第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为阻挡层，对第一区域的第一栅极结构两侧的半导体衬底进行浅掺杂离子注入，在第一栅极结构两侧的半导体衬底内形成第一浅掺杂区。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域；在所述第一区域的半导体衬底上形成第一栅极结构，在所述第二区域的半导体衬底上形成第二栅极结构；形成覆盖所述第二区域的半导体衬底和第二栅极结构的第一光刻胶层；形成覆盖所述第一区域的半导体衬底和第一光刻胶层的第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为阻挡层，对第一区域的第一栅极结构两侧的半导体衬底进行浅掺杂离子注入，在第一栅极结构两侧的半导体衬底内形成第一浅掺杂区。2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一浅掺杂区的深度为15～35埃，所述浅掺杂离子注入的注入能量为1.5Kev～3.0Kev。3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二光刻胶层的厚度满足：T＝(D1-(15～35))*D2/D1，其中T表示第二光光刻胶层的厚度，D1表示杂质离子在1.5Kev～3.0Kev能量下在半导体衬底材料中的注入深度，D2表示杂质离子在1.5Kev～3.0Kev能量下在第二光刻胶层中的注入深度。4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述浅掺杂离子注入掺杂的杂质离子为N型杂质离子或P型杂质离子。5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述N型杂质离子为磷离子、砷离子、锑离子中的一种或几种。6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述注入的N型杂质离子为磷离子，所述第二光刻胶层的厚度为250～350埃，所述浅掺杂离子注入的能量为1.5Kev～3.0Kev，剂量为1E14～4E15atom/cm2。7.如权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红波，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31