专利名称：半导体器件中源漏注入结构的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件源漏注入结构的制备方法，包括源漏区和 轻掺杂漏区的形成。
背景技术：
在半导体芯片制造中， 一般光刻的次数决定了产品的成本。在传统的
芯片制备工艺流程中，源漏注入区(SD Implanting)和轻掺杂漏区(LDD Light Dose Doping)注入分别通过两次光刻来作为注入阻挡层。常见的 半导体器件注入结构形成的方法流程，在多晶硅栅极形成之后，包括如下 步骤
1、 在硅片上淀积一层氧化硅衬垫层，用于在离子注入过程中保护硅 衬底上己经形成的结构；
2、 低剂量掺杂注入区光刻，后进行低剂量离子注入；
3、 形成多晶硅栅极侧墙；
4、 源漏注入光刻，后进行源漏区离子注入。
后续还有例如去光刻胶和清洗等常规步骤。在上述的流程中可以看 出，需要用两个光刻掩膜版，进行两次光刻工艺作为注入阻挡层。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半导体器件中源漏注入结构的 制备方法，其能通过减少光刻掩膜版和光刻次数，降低芯片生产成本。为解决上述技术问题，本发明的半导体器件中源漏注入结构的制备方 法，所述源漏注入结构包括源漏注入区和轻掺杂漏区，其特征在于，在硅 衬底上形成所述半导体器件的栅极之后，包括如下步骤
1) 在所述硅衬底表面上淀积一层氧化硅，作为离子注入时的保护层；
2) 在所述氧化硅上涂光刻胶，用低剂量离子注入区的光刻掩膜版曝光 显影，曝出需进行低剂量离子注入的区域，以显影后的光刻胶图形为掩膜， 进行离子注入形成轻掺杂漏区，其中所述光刻胶为基于KrF光刻胶；
3) 在所述光刻胶上涂化学收縮剂,而后进行烘烤，接着显影，得开口 尺寸縮小至预定的数值范围的光刻胶图形；
4) 利用开口尺寸縮小后的光刻胶图形掩膜，进行源漏离子注入，形成 源漏注入区；
5) 去除光刻胶和化学收縮剂并清洗。
本发明的半导体器件源漏注入结构的制备方法，仅需要一个光刻掩膜 版进行一次光刻，且在两次注入之间通过縮小掩膜图形的开口尺寸，省略 了常规工艺中侧墙制备的流程(包括氧化硅的淀积和刻蚀)，大幅降低了 制备的成本。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明 图1为本发明的制备方法中多晶硅栅光刻显影后的结构示意图； 图2为本发明的制备方法中多晶硅栅刻蚀后的结构示意图； 图3为本发明的制备方法中氧化硅衬垫层制备后的结构示意图； 图4为本发明的制备方法中LDD形成后的结构示意图；图5为本发明的制备方法中涂化学收縮剂后的结构示意图； 图6为本发明的制备方法中烘烤涂有化学收縮剂硅衬底后的结构示 意图7为本发明的制备方法中利用图6中的图形为掩膜进行源漏注入后 的结构示意图8为本发明的制备流程示意图。
具体实施例方式
本发明的半导体器件源漏注入结构的制备方法，其中源漏注入结构包 括常规的源漏区注入(重掺杂)和轻掺杂漏区注入(即LDD注入)。本发 明的制备方法主要基于一次光刻后，先进行低剂量惨杂区的注入，形成 LDD区；而后縮小光刻胶开口，使光刻胶开口縮小为预先设定的源漏掺杂 区图形的尺寸；再进行源漏区的注入，形成源漏区；最后去胶清洗即可。
结合图8，详细描述具体实施的流程
1、 在多晶硅栅极淀积之后，进行多晶硅栅极的光刻(见图l);
2、 刻蚀去除曝出的多晶硅，形成半导体器件的栅极(见图2);
3、 接着淀积一层氧化硅衬垫层(liner oxide)，作为离子注入时的 保护层(见图3);
4、 涂光刻胶，用低剂量掺杂注入区的光刻掩膜版曝光显影，曝出需 进行低剂量掺杂注入的区域，低能量离子注入形成轻掺杂漏区(见图4)， 此步骤中的注入离子能量和剂量与常规的工艺相同，其中光刻胶选用KrF 光刻胶；
5、 縮小光刻胶的开口，使光刻胶开口縮小为预先设定的源漏掺杂区图形的尺寸。具体的实施方法为在光刻胶上涂布化学收缩剂(见图5)， 该化学收縮剂为可收縮性的有机物，目前半导体材料供应商中有 Clariant， T0K等公司生产。其主要流程是基于KrF光刻胶，在其曝光显 影，得到图形的线宽为0.2 1.0um，后涂布化学收縮剂，其厚度为 10000A 100000A，烘烤2度为60。C 25(TC，烘烤时间为10s 120s，而后 再显影，得最终线宽为0. 1 0. 8um的掩膜图形(见图6)。其中烘烤的作 用是利用光刻胶中的酸性与化学收縮剂反应，之后的显影为去除未附着在 光刻胶上的化学收縮剂。
6、 以步骤五中开口縮小的图形为掩膜，进行源漏离子注入，形成源 漏注入区(见图7)。注入工艺中的注入离子的类型、剂量、注入能量等 与常规工艺相同。
7、 最后，去除光刻胶和残余化学收縮剂并清洗。
权利要求
1、一种半导体器件中源漏注入结构的制备方法，所述源漏注入结构包括源漏注入区和轻掺杂漏区，其特征在于，在硅衬底上形成所述半导体器件的栅极之后，包括如下步骤1)在所述硅衬底表面上淀积一层氧化硅，作为离子注入时的保护层；2)在所述氧化硅上涂光刻胶，用低剂量离子注入区的光刻掩膜版曝光显影，曝出需进行低剂量离子注入的区域，以显影后的光刻胶图形为掩膜，进行离子注入形成轻掺杂漏区，其中所述光刻胶为KrF光刻胶；3)在所述光刻胶上涂化学收缩剂，而后进行烘烤，接着显影，得开口尺寸缩小至预定的数值范围的光刻胶图形；4)利用开口尺寸缩小后的光刻胶图形为掩膜，进行源漏离子注入，形成源漏注入区；5)去除光刻胶和残余化学收缩剂并清洗。
2、 按照权利要求l所述的制备方法，其特征在于，所述步骤三中烘烤 的温度范围为6(TC 25(TC，烘烤时间为10s 120s。
3、 按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤三中化 学收縮剂的厚度为1000A 10000A。
全文摘要
本发明公开了一种半导体器件中源漏注入结构的制备方法，其通过先一次光刻显影后的光刻胶图形为掩膜进行轻掺杂漏注入，而后缩小掩膜图形的开口，再以缩小后的掩膜图形进行源漏注入，形成源漏注入区。利用本发明的制备方法，只需一次光刻显影，且省略了侧墙工艺，可广泛用于半导体器件制备中。
文档编号H01L21/336GK101661888SQ20081004373
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月25日 优先权日2008年8月25日
发明者骏 朱, 陈福成 申请人:上海华虹Nec电子有限公司