[发明专利]一种MOS晶体管的形成方法以及CMOS图像传感器的形成方法

说明书

本发明提供了一种MOS晶体管的形成方法以及CMOS图像传感器的形成方法，MOS晶体管的形成方法包括：提供一半导体衬底，半导体衬底上形成有栅极结构；在半导体衬底上形成一图形化的第一掩模层，以图形化的第一掩模层以及栅极结构为掩模，对半导体衬底进行轻掺杂离子注入，以形成未激活的轻掺杂源/漏区；在半导体衬底上由下至上依次形成第一栅极侧墙膜层和第二栅极侧墙膜层，刻蚀第二栅极侧墙膜层和第一栅极侧墙膜层，以通过一次刻蚀工艺在栅极结构的两侧形成第一栅极侧墙和第二栅极侧墙；以及在半导体衬底上形成未激活的重掺杂源/漏区。本发明通过调整轻掺杂离子注入工艺的工序，以减少了MOS晶体管的形成步骤，降低了制程成本，还提高了产品的生产效率。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种MOS晶体管的形成方法以及CMOS图像传感器的形成方法。

背景技术

伴随着移动互联网的飞速发展，人们对智能终端的需求愈来愈庞大，而有着智能终端“眼睛”之称的图像传感器也迎来了前所未有的发展空间。传统的CCD图像传感器由于其功耗较大，市场局限在高性能的数码相机中；CMOS图像传感器不仅功耗低，速率快，而且易于与现有的半导体工艺相兼容，生产成本较低，这使得CMOS图像传感器占据了图像传感器市场的半壁江山。

而MOS晶体管特别是CMOS图像传感器中的MOS晶体管，其在制程过程中由于步骤繁多，造成产品的制程成本偏高，以及生产效率低下。

发明内容

本发明目的在于提供一种MOS晶体管的形成方法，以减少了MOS晶体管的形成步骤，降低产品的制程成本，并提高产品的生产效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种MOS晶体管的形成方法，包括以下步骤：

提供一半导体衬底，所述半导体衬底上形成有栅极结构；

在所述半导体衬底上形成一图形化的第一掩模层，以所述图形化的第一掩模层以及栅极结构为掩模，对所述半导体衬底进行轻掺杂离子注入，以形成未激活的轻掺杂源/漏区，并清除所述图形化的第一掩模层；在所述半导体衬底上由下至上依次形成第一栅极侧墙膜层和第二栅极侧墙膜层，刻蚀所述第二栅极侧墙膜层和第一栅极侧墙膜层，以通过一次刻蚀工艺在所述栅极结构的两侧形成第一栅极侧墙和第二栅极侧墙；以及在所述半导体衬底上形成图形化的第二掩模层，以所述图形化的第二掩模层和第二栅极侧墙为掩模，对所述半导体衬底进行离子注入，以形成未激活的重掺杂源/漏区，并清除所述图形化的第二掩模层。

可选的，所述栅极结构由下至上依次包括栅介质层和栅极，所述栅介质层的材料为氧化硅，所述栅极的材料为多晶硅。

可选的，在清除所述图形化的第一掩模层之前还包括：

对所述半导体衬底进行热处理，以激活所述轻掺杂源/漏区。其中，所述热处理采用快速热退火操作。

可选的，形成第一栅极侧墙和第二栅极侧墙的步骤如下：

通过化学气相沉积在所述半导体衬底上由下至上依次形成第一栅极侧墙膜层和第二栅极侧墙膜层；以及刻蚀所述第二栅极侧墙膜层和第一栅极侧墙膜层，以通过一次性刻蚀在所述栅极结构的两侧形成第一栅极侧墙和第二栅极侧墙。

可选的，所述第一栅极侧墙膜层的材料为氧化硅，所述第二栅极侧墙膜层的材料为氧化硅、氮化硅或二者的叠层结构。

可选的，形成重掺杂源/漏区的步骤如下：

在所述半导体衬底上形成图形化的第二掩模层；以所述图形化的第二掩模层和第二栅极侧墙为掩模，对所述半导体衬底进行重掺杂离子注入，以形成未激活的重掺杂源/漏区；清除所述图形化的第二掩模层；以及对所述半导体衬底进行热处理，以激活所述重掺杂源/漏区。

可选的，所述热处理采用快速热退火操作。