专利名称：源/汲极的制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种源/汲极的制造方法，且特别是有关于一种金氧半场效晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor；MOSFET)元件有淡掺杂汲极(Lightly Doped Drain；LDD)源/汲极结构的简单化的形成方法。
为了在制造短通道设计的MOS时，减少所产生的热电子效应，所以要对其MOS的源/汲极区进行淡掺杂，即在原来MOS的源/汲极区接近通道的地方，再增加一组掺杂程度较原来源/汲极区为轻微的区域，此种设计即称为淡掺杂汲极(LDD)结构，以避免遗漏电流的发生。
为了更了解金氧半导场效应晶体管中淡掺杂段极结构的制程，以下列举一例，以说明已知的制造方法及其缺点。以下将以已知CMOS制程中形成淡掺杂汲极(LDD)结构为例来做说明。
图1A至图1C是绘示传统式金氧半导场效应晶体管淡掺杂汲极结构的制造流程的剖面示意图。
请参照图1A，提供一P型半导体的基底100，而P型半导体的基底100具有N-阱102和P-阱104，N-阱102和P-阱104以一元件隔离结构103隔开，元件隔离结构103可以为场氧化层(fieldoxide，FOX)或是浅沟渠隔离结构(shallow trench isolation，STI)。N-阱102和P-阱104上具有闸氧化层106及多晶硅闸极108和110。多晶硅闸极108和110的材质为掺杂多晶硅，可以提高多晶硅层的导电性。
接着，请参照图1B，淡掺杂汲极结构112经由第一光阻层(未绘示于图上)遮蔽N-阱102后，由一垂直于基底方向的第一离子布植制程形成。淡掺杂汲极结构114经由第二光阻层(未绘示于图上)遮蔽P-阱104后，由一垂直于基底方向的第二离子布值而形成。此第一及第二离子布植的能量约为10KeV-30KeV，离子植入的剂量约为1×1014/cm2-1×1015/cm2，而离子植入的深度约为0.02μm-0.15μm。
请参照图1C，于多晶硅闸极108和110周围形成间隙壁(spacer)116之后，源/汲极结构118经由第三道光罩(末绘示于图上)遮蔽N-阱102后，由一垂直于基底方向的第三离子布植制程形成。源/汲极结构120经由第四道光罩(末绘示于图上)遮蔽P-阱104后，由一垂直于基底方向的第四离子布植而形成。此第三及第四离子布植的能量能量约为50KeV-100KeV，离子植入的剂量约为1×1014/cm2-1×1015/cm2，而离子植入的深度可达约为0.2μm-0.6μm。
已知的制造金氧半导场效应晶体管中CMOS的淡掺杂汲极结构的方法，分别需要二道光罩制程，以进行淡掺杂源/汲极的离子植入步骤；然后，在间隙壁形成之后，再需要再两道光罩制程，以进行两次的源/汲极区离子植入步骤而形成源/汲极的结构。已知的制程成本高且制程周期(cycle time)长。
根据本发明的目的，提出一种金氧半导场效应晶体管的制造方法，包括提供一半导体基底；在半导体基底上形成一氧化层；在氧化层上形成一多晶硅层；在多晶硅层上形成一光阻层；定义光阻层的图案以形成一光阻层；以光阻层为罩幕，蚀刻多晶硅层与氧化层以形成闸极结构；移除光阻层；在闸极结构的侧壁上形成间隙壁结构。
以一入射角θ1对闸极一侧的主动区进行一第一离子布植并同时以一人射角θ2对闸极另一例的主动区进行一第二离子布植而形成一谈掺杂源/汲极结构。以一第三离子布植在闸极及间隙壁两侧的该主动区形成源/汲极。其中，θ1与θ2大于0度且小于90度。
接着，请参照图2B，淡掺杂汲极结构214经由光阻层216遮蔽N-阱202后，由以一入射角θ1对P-阱204上闸极210一侧的基底上进行一离子布植218并同时以一入射角θ2闸极210另一侧的基底进行一离子布植220而形成。其中，θ1与θ2大于0度且小于至90度，较佳的入射角θ1及该入射角θ2约介于10度和60度之间。而其中当入射角θ1及该入射角θ2约介于20度和45度之间时，效果最好。以垂直于基底200的第三离子布植(未绘示于图上)在P-阱204上闸极210及间隙壁212两侧的基底200成源/汲极222。
接着，请参照图2C，淡掺杂汲极结构224经由光阻层226遮蔽P-阱204后，由以一入射角θ3对N-阱202上闸极208一侧的基底上进行一离子布植228并同时以一入射角θ4闸极208另一侧的基底进行一离子布植230而形成。其中，θ3与θ4大于0且小于90度，较佳的入射角θ3及该入射θ4约介于10度和60度之间。而其中当入射角θ3及该入射角θ4约介于20度和45度之间时，效果最好。以垂直于基底200的第三离子布植(末绘示于图上)在N-阱202上闸极208及间隙壁212两侧的基底200形成源/汲极232。
由上述本发明较佳实施例可知，在CMOS的制程中应用本发明具有减少光罩数优点。仅需要两道光罩即可定义出具有淡掺杂汲极结构的源/汲极，而已知需要四道光罩，因此，可以大幅降低制造成本，缩短制造周期。
虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定的为准。
权利要求
1.一种源/汲极的制造方法，是作用于一主动区之上，该主动区上具有一闸极，在该闸极两侧具有间隙壁，其特征在于，该方法至少包含以一入射角θ1对该闸极一侧的该主动区进行一第一离子布植并同时以一入射角θ2对该闸极另一侧的该主动区进行一第二离子布植而形成千淡掺杂源/汲极；以及以一第三离子布植在该闸极及该间隙壁两侧的该主动区形成源/汲极。
2.如权利要求1所述的源/汲极的制造方法，其特征在于，其中该入射角θ1及该入射角θ2小于90度，大于0度。
3.如权利要求1所述的源/汲极的制造方法，其特征在于，其中该入射角θ1及该入射角θ2约介于10度和60度之间。
4.如权利要求1所述的源/汲极的制造方法，其特征在于，其中该入射角θ1及该入射角θ2约介于20度和45度之间。
全文摘要
一源/汲极的制造方法，是于一主动区形成源/汲极结构。于主动区具有一闸极结构，在闸极两侧具有间隙壁。以一入射角θ1对该闸极一侧的该主动区进行一第一离子布植并同时以一入射角θ2对该闸极另一侧的该主动区进行一第二离子布植而形成一淡掺杂源/汲极结构，再以一第三离子布植在该闸极及该间隙壁两侧的该主动区形成源/汲极。
文档编号H01L21/335GK1459826SQ02119860
公开日2003年12月3日 申请日期2002年5月15日 优先权日2002年5月15日
发明者赖东明, 林东生, 叶曜嘉, 庄筱雯, 沈峻锋 申请人:矽统科技股份有限公司