专利名称：晶体管pn结的形成方法
技术领域：
本发明涉及一种晶体管PN结的形成方法。
背景技术：
金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)是一种利用电场效应来控制电流大小的半导体器件。MOSFET因具有体积小、重量轻、耗电省、寿命长，并具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强和制造工艺简单等优点，而得到广泛应用。通常，MOSFET的衬底内包括PN结，如衬底中的P型体区与N型衬底之间形成的PN结。请参阅图1到图7，是一种现有技术的形成晶体管PN结的方法的各步骤示意图。 现有技术的形成晶体管PN结的方法包括如下步骤提供一衬底101，在所述衬底101的表面形成场氧化层(field oxidation) 102，如图1所示；在所述场氧化层102的表面形成光阻层103，所述光阻层103包括用于形成所述PN结的沟槽106，如图2所示；以所述光阻层 103为掩膜，湿法刻蚀所述场氧化层102，所述场氧化层102在所述沟槽106下方的部分形成弧形凹槽，所述凹槽的宽度从上到下逐渐变窄，如图3所示；去除所述光阻层103，如图4 所示；在所述场氧化层102的表面沉积形成屏蔽氧化层(screen oxidation) 104，如图5所示；以所述场氧化层102和屏蔽氧化层104为掩膜，向所述衬底101内进行离子注入，退火处理衬底101内的离子注入区105，使得所述衬底101内形成PN结，所述PN结的纵剖面由两侧向中间逐渐变窄，如图6所述；去除所述场氧化层102和屏蔽氧化层104。现有技术的形成晶体管PN结的方法通过湿法刻蚀场氧化层102，使得所述场氧化层102的部分区域形成弧形凹槽，然后以所述场氧化层102和屏蔽氧化层104为掩膜，向所述衬底101中注入离子，工艺相对复杂，成本相对较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺相对简单的晶体管PN结的形成方法。一种晶体管PN结的形成方法，包括如下步骤提供一衬底，在所述衬底的表面形成光阻层，所述光阻层包括用于形成所述PN结的沟槽；对所述光阻层进行硬化处理，所述沟槽的宽度自上而下逐渐变窄；以硬化处理后的所述光阻层为掩膜，对所述衬底进行离子植入，所述衬底内形成离子注入区；去除所述光阻层；退火处理所述离子注入区，形成所述 PN结，所述PN结的纵剖面由两侧向中间逐渐变窄。作为较佳技术方案，对所述光阻层进行硬化处理后，所述光阻层的表面为光滑的弧面。作为较佳技术方案，在所述衬底表面形成光阻层之前，先在所述衬底的表面形成屏蔽氧化层，所述光阻层形成于所述屏蔽氧化层的表面，形成所述PN结后，去除所述屏蔽
氧化层。作为较佳技术方案，所述光阻层的厚度为13000埃。
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作为较佳技术方案，在温度为180°c的条件下，采用紫外光照射的方式对所述光阻层进行硬化处理，处理的时间为60s。作为可选技术方案，所述屏蔽氧化层为二氧化硅层，对所述衬底进行P型离子植入。与现有技术相比，本发明的晶体管PN结的形成方法在衬底上形成光阻层，通过对所述光阻层做硬化处理，使得所述光阻层的表面呈弧形，进而使得光阻层中的沟槽的宽度从上而下逐渐变窄，以所述硬化后的光阻层为掩膜，向所述衬底中进行离子注入，以形成PN 结，所述PN结的纵剖面由两侧向中间逐渐变窄。由于本发明的方法中省去了形成场氧化层和湿法刻蚀场氧化化层的步骤，因此，制备工艺简单，有利于降低生产成本。
图1到图7是一种现有技术的形成晶体管PN结的方法的各步骤示意图。图8为本发明的晶体管PN结的形成方法的流程图。图9到图13是本发明的晶体管PN结的形成方法的各步骤示意图。
具体实施例方式本发明的晶体管PN结的形成方法，在衬底上形成光阻层，通过对所述光阻层做硬化(curing)处理，使得所述光阻层的表面呈弧形，进而使得光阻层中的沟槽的宽度从上而下逐渐变窄，以所述硬化后的光阻层为掩膜，向所述衬底中进行离子注入，以形成PN结。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。图8为本发明的晶体管PN结的形成方法的流程图。图9到图13是本发明的晶体管PN结的形成方法的各步骤示意图。本发明的晶体管PN结的形成方法包括如下步骤提供一衬底201，在所述衬底201的表面形成光阻层203，所述光阻层203包括用于形成所述PN结的沟槽206。优选的，在所述衬底201表面形成光阻层203之前，先在所述衬底201的表面形成屏蔽氧化层202，所述光阻层203形成于所述屏蔽氧化层202的表面， 如图9所示。所述屏蔽氧化层可以为二氧化硅层。优选的，所述光阻层203的厚度为13000 埃。对所述光阻层203进行硬化处理。硬化处理后，所述光阻层203的表面为光滑的弧面，从而使得所述沟槽206的宽度自上而下逐渐变窄，如图10所示。优选的，在温度为 180°C的条件下，采用紫外光(UV)照射的方式对所述光阻层203进行硬化处理，处理的时间为 60s。以硬化处理后的所述光阻层203为掩膜，对所述衬底201进行离子植入，所述衬底 201内形成离子注入区205，如图11所示。具体的，对所述衬底201进行P型离子植入，所述离子注入区205可以为晶体管的体区(body)。去除所述光阻层203，退火处理所述离子注入区205，形成PN结，所述PN结的纵剖面由两侧向中间逐渐变窄，如图12所示。具体的，所述PN结可以为晶体管的P型体区与N 型衬底之间形成的PN结。去除所述屏蔽氧化层202，如图13所示。与现有技术相比，本发明的晶体管PN结的形成方法在衬底201上形成光阻层203，通过对所述光阻层203做硬化处理，使得所述光阻层203的表面呈弧形，进而使得光阻层 203中的沟槽206的宽度从上而下逐渐变窄，以所述硬化后的光阻层203为掩膜，向所述衬底201中进行离子注入，以形成PN结，所述PN结的纵剖面由两侧向中间逐渐。由于本发明的方法中省去了形成场氧化层和湿法刻蚀场氧化化层的步骤，因此，制备工艺简单，有利于降低生产成本。 在不偏离本发明的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本发明不限于在说明书中所述的具体实施例。
权利要求
1.一种晶体管PN结的形成方法，其特征在于，包括如下步骤提供一衬底，在所述衬底的表面形成光阻层，所述光阻层包括用于形成所述PN结的沟槽；对所述光阻层进行硬化处理，所述沟槽的宽度自上而下逐渐变窄； 以硬化处理后的所述光阻层为掩膜，对所述衬底进行离子植入，所述衬底内形成离子注入区；去除所述光阻层；退火处理所述离子注入区，形成所述PN结，所述PN结的纵剖面由两侧向中间逐渐变窄。
2.根据权利要求1所述的晶体管PN结的形成方法，其特征在于，在所述衬底表面形成光阻层之前，先在所述衬底的表面形成屏蔽氧化层，所述光阻层形成于所述屏蔽氧化层的表面，形成所述PN结后，去除所述屏蔽氧化层。
3.根据权利要求2所述的晶体管PN结的形成方法，其特征在于，所述屏蔽氧化层为二氧化硅层。
4.根据权利要求1所述的晶体管PN结的形成方法，其特征在于，对所述衬底进行P型离子植入。
5.根据权利要求1所述的晶体管PN结的形成方法，其特征在于，对所述光阻层进行硬化处理后，所述光阻层的表面为光滑的弧面。
6.根据权利要求1所述的晶体管PN结的形成方法，其特征在于，所述光阻层的厚度为 13000 埃。
7.根据权利要求1所述的晶体管PN结的形成方法，其特征在于，在温度为180°C的条件下，采用紫外光照射的方式对所述光阻层进行硬化处理，处理的时间为60s。
全文摘要
本发明涉及一种晶体管PN结的形成方法，包括如下步骤提供一衬底，在所述衬底的表面形成光阻层，所述光阻层包括用于形成所述PN结的沟槽；对所述光阻层进行硬化处理，所述沟槽的宽度自上而下逐渐变窄；以硬化处理后的所述光阻层为掩膜，对所述衬底进行离子植入，所述衬底内形成离子注入区；去除所述光阻层；退火处理所述离子注入区，形成所述PN结，所述PN结的纵剖面由两侧向中间逐步变窄。本发明的方法中省去了形成场氧化层和湿法刻蚀场氧化化层的步骤，因此，制备工艺简单，有利于降低生产成本。
文档编号H01L21/3105GK102306630SQ201110257410
公开日2012年1月4日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者胡学清 申请人:上海宏力半导体制造有限公司