[发明专利]一种非对称型MOSFET的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅半导体器件技术领域，特别涉及一种非对称型MOSFET的制造方法。

背景技术

随着集成电路的集成度日益提高，金属氧化物半导体场效应管(Metal OxideSemicoductor Field Effect Transistor，MOSFET)的特征尺寸不断缩小至亚微米乃至深亚微米级。此时，由于栅极氧化层的厚度、结深以及沟道长度的减小，漏端的最大电场强度增大，热载流子效应的影响变大，对器件的寿命、可靠性等有很大影响。由此，通常采用轻掺杂漏极(Lightly Doped Drain，LDD)结构以抑制热载流子效应，其制作工艺流程如下：在完成多晶硅栅极的定义之后，首先进行一次低剂量、低能量的轻掺杂漏极离子注入，形成低浓度源极/漏极区域；然后沉积一层二氧化硅，并用反应离子刻蚀去除不必要的二氧化硅，由于反应离子刻蚀的特点，如果控制得当的话，正好能够把源极/漏极区域的二氧化硅刻蚀干净，而栅极两侧留下侧壁间隙(sidewall spacer)；最后再进行大剂量的离子注入以形成高浓度源极/漏极区域。然而，这种对称结构的MOSFET由于在源极也形成了轻掺杂区域，这就在源极产生了较大的寄生电阻，从而导致驱动电流的减小，影响了器件的性能。

因此，人们提出了非对称结构的MOSFET，其结构示意图如图1所示。在图1中，仅在栅极结构的靠近漏极的一侧形成有漏极侧壁间隙142，从而在高浓度漏极区域132与栅极112之间形成低浓度漏极区域131，而在高浓度源极区域122与栅极112之间没有形成低浓度源极区域，降低了源极的寄生电阻，提高了器件性能。同时，由于载流子是在从源极向漏极移动的过程中被加速而产生热载流子效应，因此仅靠轻掺杂漏极区域131就能有效地抑制热载流子效应。总之，非对称型MOSFET在不影响对热载流子效应的抑制作用的同时降低了源极的寄生电阻，提高了器件性能。

图2至图5显示了现有的非对称型MOSFET的制造方法中各步骤的截面图。步骤1，如图2所示，提供基底10，在所述基底10上形成有栅极结构，通过光刻工艺形成光刻胶图形20以覆盖住对应于源极的区域以及一部分的栅极结构后，通过轻掺杂漏极离子注入形成低浓度漏极区域131；步骤2，如图3所示，通过沉积工艺在剩余部分的栅极结构以及所述低浓度漏极区域131上形成二氧化硅层140；步骤3，如图4所示，通过刻蚀工艺去除不必要的二氧化硅，从而形成漏极侧壁间隙142；步骤4，如图5所示，去除所述光刻胶图形，并在所述栅极结构和所述漏极侧壁间隙142周围的所述基底10中形成高浓度源极区域122和高浓度漏极区域132。由此，漏极侧壁间隙142使得在高浓度漏极区域132与栅极之间保留了部分的低浓度漏极区域131。

从上述制造过程可以看出，现有技术不仅工艺复杂，且具有以下缺点：首先，步骤1中需要通过光刻工艺覆盖住部分栅极结构，而由于栅极结构的尺寸相当小，这对光刻工艺的对准度提出了过高的要求，一旦光刻胶图形出现过覆盖问题将导致后续工艺的无法进行；其次，步骤2中在带有光刻胶图形时进行二氧化硅层的沉积，这会导致对光刻胶图形的破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非对称型MOSFET的制造方法，其工艺简单，且避免了现有技术中光刻工艺的对准度问题。

本发明提供一种非对称型MOSFET的制造方法，其特征在于，包括：

步骤1，提供基底，在所述基底上形成有栅极结构，在所述栅极结构周围的所述基底中通过轻掺杂漏极离子注入形成低浓度源极/漏极区域，且在所述栅极结构的两侧分别形成源极侧壁间隙和漏极侧壁间隙；步骤2，对所述源极侧壁间隙进行惰性气体离子注入；步骤3，利用湿法刻蚀工艺去除所述源极侧壁间隙；步骤4，在所述栅极结构和所述漏极侧壁间隙周围的所述基底中形成高浓度源极/漏极区域。

优选的，步骤2中，对所述源极侧壁间隙以与所述基底表面的垂直方向成倾斜角度进行惰性气体离子注入。

优选的，所述倾斜角度为30°～90°。

优选的，所述惰性气体离子为氩离子。

优选的，所述栅极结构包括栅极氧化层和位于所述栅极氧化层上的栅极。

优选的，所述方法在步骤4之后还包括：在所述栅极结构的去除所述源极侧壁间隙后的一侧形成金属硅化物阻挡层。

与现有技术相比，本发明提供的非对称型MOSFET的制造方法，通过对源极侧壁间隙进行惰性气体离子注入后利用湿法刻蚀工艺进行去除，从而简化了工艺，且避免了现有技术中光刻工艺的对准度问题。

附图说明

图1为非对称结构的MOSFET的结构示意图；