[發(fā)明專利]晶體管PN結的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110257410.0
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102306630A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 胡學清
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/3105
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發(fā)明涉及一種晶體管PN結的形成方法。

背景技術

金屬氧化物半導體場效應晶體管(Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor，MOSFET)是一種利用電場效應來控制電流大小的半導體器件。MOSFET因具有體積小、重量輕、耗電省、壽命長，并具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強和制造工藝簡單等優(yōu)點，而得到廣泛應用。通常，MOSFET的襯底內(nèi)包括PN結，如襯底中的P型體區(qū)與N型襯底之間形成的PN結。

請參閱圖1到圖7，是一種現(xiàn)有技術的形成晶體管PN結的方法的各步驟示意圖?，F(xiàn)有技術的形成晶體管PN結的方法包括如下步驟：提供一襯底101，在所述襯底101的表面形成場氧化層(field?oxidation)102，如圖1所示；在所述場氧化層102的表面形成光阻層103，所述光阻層103包括用于形成所述PN結的溝槽106，如圖2所示；以所述光阻層103為掩膜，濕法刻蝕所述場氧化層102，所述場氧化層102在所述溝槽106下方的部分形成弧形凹槽，所述凹槽的寬度從上到下逐漸變窄，如圖3所示；去除所述光阻層103，如圖4所示；在所述場氧化層102的表面沉積形成屏蔽氧化層(screen?oxidation)104，如圖5所示；以所述場氧化層102和屏蔽氧化層104為掩膜，向所述襯底101內(nèi)進行離子注入，退火處理襯底101內(nèi)的離子注入?yún)^(qū)105，使得所述襯底101內(nèi)形成PN結，所述PN結的縱剖面由兩側(cè)向中間逐漸變窄，如圖6所述；去除所述場氧化層102和屏蔽氧化層104。

現(xiàn)有技術的形成晶體管PN結的方法通過濕法刻蝕場氧化層102，使得所述場氧化層102的部分區(qū)域形成弧形凹槽，然后以所述場氧化層102和屏蔽氧化層104為掩膜，向所述襯底101中注入離子，工藝相對復雜，成本相對較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種工藝相對簡單的晶體管PN結的形成方法。

一種晶體管PN結的形成方法，包括如下步驟：提供一襯底，在所述襯底的表面形成光阻層，所述光阻層包括用于形成所述PN結的溝槽；對所述光阻層進行硬化處理，所述溝槽的寬度自上而下逐漸變窄；以硬化處理后的所述光阻層為掩膜，對所述襯底進行離子植入，所述襯底內(nèi)形成離子注入?yún)^(qū)；去除所述光阻層；退火處理所述離子注入?yún)^(qū)，形成所述PN結，所述PN結的縱剖面由兩側(cè)向中間逐漸變窄。

作為較佳技術方案，對所述光阻層進行硬化處理后，所述光阻層的表面為光滑的弧面。

作為較佳技術方案，在所述襯底表面形成光阻層之前，先在所述襯底的表面形成屏蔽氧化層，所述光阻層形成于所述屏蔽氧化層的表面，形成所述PN結后，去除所述屏蔽氧化層。

作為較佳技術方案，所述光阻層的厚度為13000埃。

作為較佳技術方案，在溫度為180℃的條件下，采用紫外光照射的方式對所述光阻層進行硬化處理，處理的時間為60s。

作為可選技術方案，所述屏蔽氧化層為二氧化硅層，對所述襯底進行P型離子植入。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的晶體管PN結的形成方法在襯底上形成光阻層，通過對所述光阻層做硬化處理，使得所述光阻層的表面呈弧形，進而使得光阻層中的溝槽的寬度從上而下逐漸變窄，以所述硬化后的光阻層為掩膜，向所述襯底中進行離子注入，以形成PN結，所述PN結的縱剖面由兩側(cè)向中間逐漸變窄。由于本發(fā)明的方法中省去了形成場氧化層和濕法刻蝕場氧化化層的步驟，因此，制備工藝簡單，有利于降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1到圖7是一種現(xiàn)有技術的形成晶體管PN結的方法的各步驟示意圖。

圖8為本發(fā)明的晶體管PN結的形成方法的流程圖。

圖9到圖13是本發(fā)明的晶體管PN結的形成方法的各步驟示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的晶體管PN結的形成方法，在襯底上形成光阻層，通過對所述光阻層做硬化(curing)處理，使得所述光阻層的表面呈弧形，進而使得光阻層中的溝槽的寬度從上而下逐漸變窄，以所述硬化后的光阻層為掩膜，向所述襯底中進行離子注入，以形成PN結。為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

圖8為本發(fā)明的晶體管PN結的形成方法的流程圖。圖9到圖13是本發(fā)明的晶體管PN結的形成方法的各步驟示意圖。本發(fā)明的晶體管PN結的形成方法包括如下步驟：