Pmos源漏區(qū)離子注入方法、pmos的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了PMOS源漏區(qū)離子注入方法，其包括：首先，對半導(dǎo)體襯底中的源漏區(qū)進(jìn)行硼注入；然后，對源漏區(qū)進(jìn)行氟注入。本發(fā)明還提供了PMOS器件的制備方法。本發(fā)明的PMOS源漏區(qū)的離子注入方法和PMOS器件的制備方法，通過用硼注入代替現(xiàn)有的二氟化硼注入，減少了后續(xù)氟注入的劑量，從而有效緩解了襯底中的氟析出，減少了對光刻膠的腐蝕，提高了器件的質(zhì)量。
【專利說明】PMOS源漏區(qū)離子注入方法、PMOS的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種PMOS源漏區(qū)離子注入方法，以及包括此源漏區(qū)離子注入方法進(jìn)行的PMOS器件的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造的高價工藝中，在進(jìn)行施主/受主元素注入時，經(jīng)常使用非施主/受主元素進(jìn)行共同注入，以達(dá)到所需要的輔助效果。
[0003]最常見的輔助注入元素有鍺，硅，碳，氟，氮等等。各種元素的作用不一而別，例如鍺和硅主要應(yīng)用于預(yù)非晶化，碳主要應(yīng)用于抑制擴(kuò)散，氟主要應(yīng)用于改善負(fù)偏壓溫度不穩(wěn)定性(NBTI)和抑制短溝道效應(yīng)(SCE)。
[0004]在PMOS的源漏區(qū)注入時，經(jīng)常會使用二氟化硼(BF2)和氟(F)進(jìn)行共同注入，因?yàn)榉囊肟梢钥刂婆鸫┩笘叛趸瘜釉斐扇毕?，從而改善?fù)偏壓溫度不穩(wěn)定性效應(yīng)。
[0005]請參閱附圖圖1和圖2，圖1為二氟化硼注入之前襯底表面缺陷掃描的形貌示意圖，在注入二氟化硼前，對襯底進(jìn)行表面缺陷掃描，缺陷數(shù)量一般在可控范圍內(nèi)。圖2為經(jīng)二氟化硼和氟注入之后的襯底表面缺陷掃描的形貌示意圖，在氟注入后，對襯底進(jìn)行表面缺陷掃描，往往會發(fā)現(xiàn)襯底上出現(xiàn)大量缺陷，特別是在光刻膠上有大量缺陷。這種缺陷是由于經(jīng)兩步離子注入過程，氟析出，并在臨近的光刻膠上冷凝，與光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的局部腐蝕。
[0006]具體來說，產(chǎn)生大量氟析出的原因，在于第一步二氟化硼注入和第二步氟注入都貢獻(xiàn)了氟的劑量。氟的總劑量太多，就會超過硅襯底中的固溶度，造成大量的氟以氣體形式逃逸出襯底。逃逸出的氟在臨近的光刻膠上冷凝堆積并與其反應(yīng)，進(jìn)而對光刻膠造成腐蝕，請參閱圖3，為氟注入后的光刻膠表面缺陷的掃描電鏡圖，圖中，301表示冷凝缺陷，302表示光刻膠。這種在光刻膠上冷凝堆積產(chǎn)生的腐蝕缺陷，會嚴(yán)重影響器件的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服以上問題，本發(fā)明的目的是在確保不影響負(fù)偏壓溫度穩(wěn)定性的條件下，改進(jìn)現(xiàn)有的PMOS源漏區(qū)的離子注入方法，減少氟注入劑量，緩解氟析出，減少光刻膠的腐蝕缺陷，從而提高PMOS器件質(zhì)量。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種PMOS源漏區(qū)離子注入方法，其包括:首先，對半導(dǎo)體襯底中的源漏區(qū)進(jìn)行硼注入；然后，對所述源漏區(qū)進(jìn)行氟注入。
[0009]優(yōu)選地,所述硼注入的劑量為1*E15_3*E15。
[0010]優(yōu)選地，所述氟注入的劑量為1*E15_3*E15。
[0011]優(yōu)選地，所述硼注入米用的氣體為BltlH22、C2BltlH12的一種或多種。
[0012]優(yōu)選地，所述硼注入時采用的溫度10-20°C，壓強(qiáng)不大于5*E_5托，氣體流量為0.5-1.5sccm。
[0013]優(yōu)選地，所述氟注入采用的氣體為BF3、GeF4的一種或多種。[0014]優(yōu)選地，所述氟注入時采用的溫度10-20°C，壓強(qiáng)不大于5*E_5托，氣體流量為
0.5-1.5sccm。
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種PMOS器件的制備方法，其包括:采用上述任意一項(xiàng)所述的離子注入方法來進(jìn)行源漏區(qū)離子注入。
[0016]本發(fā)明的PMOS源漏區(qū)的離子注入方法，通過用硼注入代替現(xiàn)有的二氟化硼注入，減少了后續(xù)氟注入的劑量，從而有效緩解了襯底中的氟析出，減少了對光刻膠的腐蝕，提高了器件的質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為二氟化硼注入之前襯底表面缺陷掃描的形貌示意圖
[0018]圖2為經(jīng)二氟化硼和氟注入之后的襯底表面缺陷掃描的形貌示意圖
[0019]圖3為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的PMOS源漏區(qū)離子注入方法的流程示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]以下將結(jié)合附圖3和具體實(shí)施例對本發(fā)明的PMOS源漏區(qū)離子注入方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說明本實(shí)施例的目的。
[0022]如前所述，由于現(xiàn)有的PMOS源漏區(qū)離子注入，通常采用二氟化硼和氟注入，第一步二氟化硼注入和第二步氟注入都貢獻(xiàn)了氟的劑量。氟的總劑量太多，就會超過硅襯底中的固溶度，造成大量的氟以氣體形式逃逸出襯底。逃逸出的氟在臨近的光刻膠上冷凝堆積并與其反應(yīng)，進(jìn)而對光刻膠造成腐蝕。為此，本發(fā)明采用硼注入代替了二氟化硼注入，以期減少氟注入劑量，緩解氟析出造成光刻膠的腐蝕缺陷。
[0023]請參閱圖3，為本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的PMOS源漏區(qū)離子注入方法的流程示意圖，本發(fā)明的PMOS源漏區(qū)離子注入方法包括:
[0024]步驟01，對半導(dǎo)體襯底中的源漏區(qū)進(jìn)行硼注入；
[0025]具體的，半導(dǎo)體襯底可以為任意具有有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底，其可以包括有淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)、柵極、側(cè)墻、柵氧等形成PMOS器件的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明對此不作限制。在本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底具有N阱區(qū)和淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)、柵氧層、柵極和側(cè)墻，側(cè)墻可以為多層側(cè)墻，比如，氧化層-氮化層形成的ON側(cè)墻，以及氧化層-氮化層-氧化層形成的ONO側(cè)墻。
[0026]在本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例中，硼注入的劑量可以為1*E15_3*E15，較佳的，可以為2*E15 ;硼注入采用的氣體為B1(IH22、C2B1(IH12的一種或多種，硼注入的具體工藝參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際工藝要求來設(shè)定，本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例中，硼注入時采用的溫度10-20°C，壓強(qiáng)不大于5*E-5托，氣體流量為0.5-1.5sccm ;例如，采用的溫度為15°C，壓強(qiáng)為5*E_5托，氣體流量為0.Ssccm，但這不用于對本發(fā)明的限制。
[0027]步驟02，對源漏區(qū)進(jìn)行氟注入。[0028]具體的，氟注入可以采用現(xiàn)有的工藝條件來進(jìn)行，本發(fā)明對此不作限制。在本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例中，氟注入的劑量可以為1*E15-3*E15，較佳的，可以為2*E15 ;氟注入采用的氣體可以為BF3、GeF4的一種或多種。其具體工藝參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際工藝要求來設(shè)定。在本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例中，氟注入時采用的溫度10-20°C，壓強(qiáng)不大于5*E-5托，氣體流量為0.5-1.5sccm ;例如，采用的溫度為15°C，壓強(qiáng)為5*E_5托，氣體流量為0.8sCCm，但這不用于對本發(fā)明的限制。
[0029]基于上述源漏區(qū)的離子注入方法，本發(fā)明還提供了一種PMOS器件的制備方法，具體的，其可以包括以下過程:
[0030]在半導(dǎo)體襯底中形成N阱區(qū)；
[0031]在N阱區(qū)中形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；
[0032]形成柵極，進(jìn)行淺摻雜離子注入；
[0033]形成側(cè)墻，進(jìn)行源漏區(qū)離子注入；
[0034]對源漏區(qū)的離子注入可以包括采用上述離子注入方法來進(jìn)行源漏區(qū)的離子注入，對此本發(fā)明不再贅述。
[0035]在離子注入之后，還可以包括形成接觸孔、填充金屬、平坦化處理等用于完成PMOS器件的工藝過程。由于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以知曉現(xiàn)有的PMOS器件的后續(xù)過程，本發(fā)明對此不再贅述。
[0036]綜上所述，本發(fā)明的PMOS源漏區(qū)的離子注入方法，通過用硼注入代替現(xiàn)有的二氟化硼注入，減少了后續(xù)氟注入的劑量，從而有效緩解了襯底中的氟析出，減少了對光刻膠的腐蝕，提高了器件的質(zhì)量。
[0037]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然所述實(shí)施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，本發(fā)明所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種PMOS源漏區(qū)離子注入方法，其特征在于，包括:首先，對半導(dǎo)體襯底中的源漏區(qū)進(jìn)行硼注入；然后，對所述源漏區(qū)進(jìn)行氟注入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入方法，其特征在于，所述硼注入的劑量為1*E15-3*E15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入方法，其特征在于，所述氟注入的劑量為1*E15-3*E15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入方法，其特征在于，所述硼注入采用的氣體為B1(iH22、C2B10H12的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入方法，其特征在于，所述硼注入時采用的溫度10-20°C，壓強(qiáng)不大于5*E-5托，氣體流量為0.5-1.5sccm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入方法，其特征在于，所述氟注入采用的氣體為BF3、GeF4的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入方法，其特征在于，所述氟注入時采用的溫度10-20°C，壓強(qiáng)不大于5*E-5托，氣體流量為0.5-1.5sccm。
8.—種PMOS器件的制備方法，其特征在于，包括:采用權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的離子注入方法來進(jìn)行源漏區(qū)離子注入。
【文檔編號】H01L21/265GK103972108SQ201410215785
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】邱裕明 申請人:上海華力微電子有限公司