一种轻掺杂漏区的形成方法与流程

本发明涉及半导体设计及制造技术领域，尤其涉及一种轻掺杂漏区的形成方法。

背景技术：

半导体工艺中，在一片晶圆上通常会形成多个器件，不同器件的不同栅氧厚度对轻掺杂漏区(Lightly Doped Drain，简称LDD)的注入要求不同。

目前实现各个器件的LDD区不同掺杂浓度的工艺方法，都是在各个器件的栅极形成之后，分别采用光罩遮住其他器件，以进行特定器件的注入形成LDD区，然后再用光罩遮住另外的器件，如此循环地选择性注入，从而实现分别对各个器件的LDD区实现不同剂量的注入。

这种分开进行选择性注入的方式虽然能够精确控制各个器件的LDD区掺杂浓度，但是工艺比较复杂，步骤繁多，且采用的光罩层数较多，生产成本高。

技术实现要素：

鉴于上述技术问题，本发明提出一种轻掺杂漏区的形成方法，可以简化工艺过程，降低生产成本。

本发明解决上述技术问题的主要技术方案为：

一种轻掺杂漏区的形成方法，包括：

提供一半导体衬底，所述半导体衬底包含第一器件区和第二器件区；

在所述第一器件区上定义出第一栅极区和位于所述第一栅极区两侧的第一源漏区，在所述第二器件区上定义出第二栅极区和位于所述第二栅极区两侧的第二源漏区；

在所述第一源漏区和所述第二栅极区上形成具有第一厚度的第一栅氧化层，在所述第二源漏区和所述第一栅极区上形成具有第二厚度的第二栅氧化层；

在所述第一栅极区上方形成第一栅极，在所述第二栅极区上方形成第二栅极；以及

对所述第一源漏区和所述第二源漏区进行统一剂量的离子注入，以在所述第一源漏区中形成具有第一掺杂浓度的第一轻掺杂漏区，在所述第二源漏区中形成具有第二掺杂浓度的第二轻掺杂漏区。

上述的轻掺杂漏区的形成方法，其中，所述第一栅氧化层的第一厚度大于所述第二栅氧化层的第二厚度，所述第一轻掺杂漏区的第一掺杂浓度小于所述第二轻掺杂区的第二掺杂浓度。

上述的轻掺杂漏区的形成方法，其中，所述第一栅氧化层的第一厚度小于所述第二栅氧化层的第二厚度，所述第一轻掺杂漏区的第一掺杂浓度大于所述第二轻掺杂区的第二掺杂浓度。

上述的轻掺杂漏区的形成方法，其中，所述第一器件区和所述第二器件区之间通过浅沟槽隔离。

上述的轻掺杂漏区的形成方法，其中，所述浅沟槽中填充有绝缘物。

上述的轻掺杂漏区的形成方法，其中，所述半导体衬底为硅衬底。

上述的轻掺杂漏区的形成方法，其中，所述半导体衬底为P型硅衬底。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明从工艺整合的角度，简化工艺步骤，利用栅氧化层对离子注入的阻挡特性，在不同器件区的源漏区形成不同厚度的栅氧化层，对不同剂量能量要求的LDD区采取统一注入的方式，通过源漏区不同厚度的栅氧化层对注入的阻挡达到差异注入的效果，从而实现LDD区的选择性注入，减少光罩和注入次数，降低生产成本。

附图说明

参考所附附图，以更加充分地描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是本发明的轻掺杂漏区的形成方法的流程图；

图2～图5是实施例中轻掺杂漏区的形成方法各步骤对应的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

需要说明的是，在不冲突的前提下，以下描述的技术方案和技术方案中的技术特征可以相互组合。

参照图1的流程图和图2～图5的结构图所示，本实施例的轻掺杂漏区(LDD区)的形成方法，主要包括以下步骤：

首先，如图2所示，提供一个包含第一器件区11和第二器件区12的半导体衬底1。图2仅示例出两个器件区，在实际生产时，半导体衬底1上可以根据需要形成多个器件区。在第一器件区11和第二器件区12之间，通过浅沟槽13隔离。浅沟槽13中可以填充绝缘物，以实现第一器件区11和第二器件区12之间的绝缘，保证两个器件区的器件互不影响。该半导体衬底1可以为硅衬底，例如为一晶圆，第一器件区11和第二器件区12即为晶圆上的两个器件区域。当然，在晶圆上还设置有其他辅助膜层，例如外延层等，因这些辅助膜层对本发明的轻掺杂漏区的形成方法不构成实质性影响且不属于本发明的发明点所在，因此此处不再展开论述。

接着，如图3所示，在第一器件区11上定义出第一栅极区22和位于第一栅极区22两侧的第一源漏区21(包括分别位于第一栅极区22两侧的第一源极区和第一漏极区，图中统一标示为第一源漏区21)；以及，在第二器件区12上定义出第二栅极区24和位于第二栅极区24两侧的第二源漏区23(包括分别位于第二栅极区24两侧的第二源极区和第二漏极区，图中统一标示为第二源漏区23)。

然后，继续参照图3，在第一源漏区21和第二栅极区24上形成具有第一厚度的第一栅氧化层，再在第二源漏区23和第一栅极区22形成具有第二厚度的第二栅氧化层。需要注意的是，因本实施例以半导体衬底1上包含两个器件区(即第一器件区11和第二器件区12)为例进行说明，因此此处形成栅氧化层时分为两个步骤(即先形成覆盖第一源漏区21和第二栅极区24的具有第一厚度的第一栅氧化层，再形成覆盖第二源漏区23和第一栅极区22的具有第二厚度的第二栅氧化层)，即可实现在第一源漏区21和第二源漏区23上形成不同厚度的栅氧化层，为后续的离子注入奠定不同厚度的阻挡层基础。如果半导体衬底1上形成有多个器件区，可以通过不同器件区之间的组合分步进行栅氧化层的沉积，以在每个器件区均形成符合工艺需求的特定厚度的栅氧化层。

在上述技术方案的基础上，作为一个优选的实施方式，第一厚度的值大于第二厚度的值，例如第一厚度的值为第二厚度的两倍。

进一步的，如图4所示，在第一栅极区22上方形成第一栅极3，在第二栅极区24上方形成第二栅极4。

形成第一栅极3和第二栅极4后，参照图5所示，对第一源漏区21和第二源漏区23进行统一剂量的离子注入，以在第一源漏区21中形成第一轻掺杂漏区5，在第二源漏区23中形成第二轻掺杂漏区6。

在上述技术方案的基础上，作为一个优选的实施方式，因为在图3所示的步骤中第一源漏区21上方的第一栅氧化层的第一厚度的值大于第二源漏区23上方的第二栅氧化层的第二厚度的值，例如第一厚度的值为第二厚度的两倍，则此步骤中经过统一剂量的离子注入，形成的第一轻掺杂漏区5的掺杂浓度小于第二轻掺杂区6的掺杂浓度，具体来说第一轻掺杂漏区5的掺杂浓度是第二轻掺杂区6的掺杂浓度的一半。之所以在统一剂量的离子注入的情形下形成不同的掺杂浓度，是因为不同厚度的栅氧化层对离子注入的阻挡程度不同，第一源漏区21上方的第一栅氧化层较厚，则在离子注入时阻挡效果较好，形成的第一轻掺杂漏区5的掺杂浓度小；而第二源漏区23上方的第二栅氧化层较薄，则在离子注入时阻挡效果较差，形成的第二轻掺杂漏区6的掺杂浓度大。

当然，作为另一优选的实施方式，还可以将第一厚度的值形成为小于第二厚度的值，也即使得第一源漏区21上方的第一栅氧化层的第一厚度小于第二源漏区23上方的第二栅氧化层的第二厚度。这样在进行离子注入时，较薄的第一源漏区21上方的第一栅氧化层的阻挡效果较差，形成的第一轻掺杂漏区5的掺杂浓度大；而较厚的第二源漏区23上方的第二栅氧化层的阻挡效果较好，则形成的第二轻掺杂漏区6的掺杂浓度小。

在本实施例中，利用栅氧化层的不同厚度对形成LDD区时的阻挡效果不同这一原理，当半导体衬底上设置有多个器件区时，通过在各个器件区上分别形成不同厚度的栅氧化层，利用不同厚度的栅氧化层对离子注入的效果差异即可实现在不同器件区形成符合工艺需求的不同掺杂浓度的LDD区。并且，栅氧化层是形成栅极之前必备的步骤，因此本实施例的方法在不额外增加步骤的前提下实现LDD区的选择性注入效果，简单易行，极大地节约了工艺成本。

综上所述，本发明从工艺整合的角度，简化工艺步骤，利用栅氧化层对离子注入的阻挡特性，在不同器件区形成不同厚度的栅氧化层，对不同剂量能量要求的LDD区采取统一注入的方式，通过源漏区不同厚度的栅氧化层对注入的阻挡达到差异注入的效果，从而实现LDD区的选择性注入，减少光罩和注入次数，降低生产成本。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。