晶体管的形成方法技术

本发明专利技术提供一种晶体管的形成方法，该方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有栅极结构；进行第一离子注入，所述第一离子注入的角度是锐角；以及进行第二离子注入，所述第二离子注入的角度是钝角，所述第二离子注入的能量和剂量比所述第一离子注入的能量和剂量高。通过仅在漏极形成轻掺杂区，减小了源、漏极之间的电阻，改善了晶体管的性能，而且，工艺简单，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造技术，特别涉及一种。
技术介绍
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 ElectronEffect)。该效应会弓I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:参考图1，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100上形成有栅极结构，所述栅极结构包括栅介质层102和栅电极104。参考图2，以所述栅极结构为掩膜，对所述半导体衬底100进行低剂量离子注入，在所述栅极结构的两侧形成低掺杂区106。参考图3，在所述栅极结构的一侧的所述半导体衬底100上形成掩膜层108，进行高剂量离子注入，分别形成高掺杂区110和高掺杂区111。所述高掺杂区110在形成有所述掩膜层108的一侧，所述高掺杂区111在未形成有所述掩膜层108的一侧。所述高掺杂区111包括高剂量注入和低剂量注入的离子，即上述两次离子注入所形成的掺杂区域重合，形成了源极。所述高掺杂区110和所述低掺杂区106不完全重合，二者共同形成漏极。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，由于晶体管的尺寸的缩小，在栅极结构一侧的半导体衬底上形成掩膜层需要十分精确的对准技术，工艺复杂、成本较高。因此，现有技术在栅极结构两侧的半导体衬底中都形成低掺杂区。例如，参考图4，在如图2所述的结构的基础上，在所述栅极结构的两侧形成侧墙112，然后，以所述栅极结构和所述侧墙112为掩膜，进行高剂量离子注入，从而在所述栅极结构两侧形成对称的结构。因此，所述晶体管的源极和漏极都具有高掺杂区110’和低掺杂区 106，。然而，由于低掺杂区中的离子浓度较低，在源极形成低掺杂区会导致源极和漏极之间的电阻增大，降低饱和电流，引起器件反应速度的下降。因此，需要一种，能够减小源极和漏极之间的电阻，改善晶体管的性能，而且，简化工艺，降低成本。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，能够减小源极和漏极之间的电阻，改善晶体管的性能，而且，简化工艺，降低成本。为解决上述问题，本专利技术的实施例提供一种，包括:提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有栅极结构；进行第一离子注入，所述第一离子注入的角度是锐角；以及进行第二离子注入，所述第二子离子注入的角度是钝角，所述第二离子注入的能量和剂量比所述第一离子注入的能量和剂量高。可选地，在进行第一离子注入前，还包括在所述栅极结构两侧的侧壁上形成侧墙。可选地，所述第一离子注入的能量范围是0.5keV至IOOkeV,剂量范围是lE13/cm2至 5E15/cm2。可选地，所述第二离子注入的能量范围是IkeV至200keV，剂量范围是lE14/cm2至1E16/cm2。可选地，所述第一离子注入的角度的范围是45°至88°。可选地，所述第二离子注入的角度的范围是92°至135°。可选地，经过所述第一离子注入和所述第二离子注入，在所述栅极结构一侧的所述半导体衬底内形成有相邻的第一轻掺杂区和第一重掺杂区，所述第一轻掺杂区更靠近所述栅极结构，所述第一轻掺杂区和所述第一重掺杂区作为晶体管的漏极。可选地，所述第一轻掺杂区的掺杂浓度范围是lE17/cm3至lE20/cm3，所述第一重掺杂区的掺杂浓度范围是lE19/cm3至lE21/cm3。可选地，经过所述第一离子注入和所述第二离子注入，在所述栅极结构一侧的所述半导体衬底内形成有第二重掺杂区，所述第二重掺杂区作为晶体管的源极，所述第二重掺杂区的掺杂浓度范围是lE19/cm3至lE21/cm3。可选地，所述侧墙的材料包括:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，或其任意组合。与现有技术相比，本专利技术的实施例具有以下优点:通过仅在漏极形成轻掺杂区，减小了源极和漏极之间的电阻，改善了晶体管的性能，而且，在形成晶体管的过程中不包括额外的掩膜制作，简化了工艺，降低了成本。进一步地，在进行所述第一离子注入前，在所述栅极结构两侧的侧壁上形成了侧墙，增强了所述栅极结构的遮挡作用，防止在后续的离子注入过程中对栅极结构造成损伤。附图说明图1至图4是现有晶体管的形成过程的中间结构的剖面结构示意图。图5是本专利技术的一个实施例的的流程示意图。图6至图9是本专利技术的一个实施例的晶体管的形成过程的中间结构的剖面结构示意图。具体实施例方式本专利技术的实施例通过仅在漏极形成轻掺杂区，降低了源极和漏极之间的电阻，改善了晶体管的性能，而且，本专利技术的实施例不包括额外的掩膜制作，简化了工艺，降低了成本。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细的说明。下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术首先提供了一种，参考图5，该方法包括:SlOl:提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有栅极结构；S102:进行第一离子注入，所述第一离子注入的角度是锐角；以及S103:进行第二离子注入，所述第二离子注入的角度是钝角，所述第二离子注入的能量和剂量比所述第一离子注入的能量和剂量高。为了更详细地说明本专利技术提供的，下面结合中间结构的剖面结构示意图进行详细说明。参考图6，提供半导体衬底200，所述半导体衬底200上具有栅极结构。所述半导体衬底200可以是硅衬底、锗硅衬底、绝缘体上硅衬底，或其任意组合。所述栅极结构包括栅介质层202和栅电极204。形成所述栅极结构的步骤可以包括:在所述半导体衬底200上形成栅介质材料层；在所述栅介质材料层上形成栅电极材料层；在所述栅电极材料层上形成光刻胶层；对所述光刻胶层进行曝光、显影工艺，形成图形化的光刻胶层；以所述图形化的光刻胶层作为掩膜，刻蚀所述栅电极材料层和所述栅介质材料层，直至暴露出所述半导体衬底200，形成所述栅极结构。所述栅介质层202的材料包括二氧化硅或高K材料，所述栅电极204的材料包括多晶硅或金属材料。然后，参考图7，在所述栅极结构两侧的侧壁上形成侧墙206。在本专利技术的一个实施例中，在所述栅极结构两侧的侧壁上形成所述侧墙206。所述侧墙206的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，或其任意组合。在后续的离子注入过程中，所述侧墙206能够保护所述栅极结构不受损伤。形成所述侧墙206的方法为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。需要说明的是，也可以不形成所述侧墙206，直接进行离子注入工艺。下面以形成所述侧墙206为例说明。然后，参考图8，进行第一离子注入，所述第一离子注入的角度是锐角。本专利技术的实施例中涉及的离子注入的角度是指:从离子注入方向所在的直线在注本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有栅极结构；进行第一离子注入，所述第一离子注入的角度是锐角；以及进行第二离子注入，所述第二离子注入的角度是钝角，所述第二离子注入的能量和剂量比所述第一离子注入的能量和剂量高。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金华，
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：