專利名稱：Mos管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造方法，具體地說，涉及一種MOS管的制造方法。
背景技術(shù)：
制造成本更低、功耗更小、速度更快的半導(dǎo)體器件已經(jīng)成為半導(dǎo)體以及電子產(chǎn)業(yè) 的普遍追求的目標(biāo)之一。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，提高集成度，縮小單元面積，在同樣面積的芯 片內(nèi)制造更多的晶體管，半導(dǎo)體器件的尺寸需要持續(xù)地隨著技術(shù)發(fā)展而進(jìn)行縮小，柵極長 度變得更短，同時需要降低源漏的寄生電容以提高器件的開關(guān)速度。隨著MOS管(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)的柵極長度變短，短溝道效應(yīng) (SCE)越加明顯，為了抑制短溝道效應(yīng)，需要將輕摻雜漏極(LDD=Lightlydoped drain)、源 極區(qū)以及漏極區(qū)的結(jié)深也隨著柵極長度的變短而不斷變淺，通常的做法是在形成源極區(qū)和 漏極區(qū)時，減小注入能量和采用短時間高溫退火的方法來減小結(jié)深。但是，這樣做的結(jié)果通 常會導(dǎo)致?lián)诫s激活降低和阻值升高，從而導(dǎo)致器件特性退化，無法滿足電路工作要求；而為 了平衡摻雜激活和阻值的問題，又不得不增大離子注入劑量，加大的離子注入劑量則容易 在源極區(qū)和漏極區(qū)因?yàn)楹谋M區(qū)相接而導(dǎo)致穿通(punch through)現(xiàn)象的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種MOS管的制造方法，在克服短溝道效應(yīng)時， 也抑制了穿通現(xiàn)象的發(fā)生。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種MOS管的制造方法，在形成源極區(qū)和漏極 區(qū)時候，先注入2種離子，然后再根據(jù)形成的MOS管類型，摻雜不同類型的離子，完成源極區(qū) 和漏極區(qū)制程，其方法步驟包括在源極區(qū)和漏極區(qū)先注入氟離子，繼續(xù)在該區(qū)注入鍺離子；根據(jù)形成的MOS管類型，在源極區(qū)和漏極區(qū)均注入硼離子或者均注入磷離子和砷 離子；進(jìn)一步的，在源極區(qū)和漏極區(qū)注入鍺離子之前，在該區(qū)域形成一層氧化層。進(jìn)一步的，所述注入氟的能量為15KeV 35KeV，劑量為4. 0E14 1. 5E15。進(jìn)一步的，所述注入鍺的能量為IOKeV 40KeV，劑量為4. 0E14 1. 5E15。進(jìn)一步的，當(dāng)所述MOS管為PMOS管時，注入的離子為硼離子，分二次注入，其中，第一次注入硼離子的能量為8KeV 3KeV，劑量為3E13 6E13 ；第二次注入硼離子的能量為2KeV 0. 5KeV，劑量為2E15 3. 5E15。進(jìn)一步的，當(dāng)所述MOS管為NMOS管時，先注入磷離子，磷離子分二次注入，再注入 砷離子，其中，第一次注入磷離子的能量為IOKeV 30KeV，劑量為1E13 1. 1. 5E14 ；第二次注入磷離子的能量為3KeV 8KeV，劑量為1E15 2. 5E15 ；注入的砷離子能量為IOKeV 30KeV，劑量為2E15 3E15。與傳統(tǒng)的MOS管的制造方法相比，本發(fā)明通過在選定形成源極區(qū)和漏極區(qū)的半導(dǎo)體襯底上先注入氟離子和鍺離子，克服了離子溝道效應(yīng)和暫態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散(TED transient enhanced diffusion)效應(yīng)，更加有效控制源極區(qū)和漏極區(qū)結(jié)深，從而有效地減小了短溝道 效應(yīng)和源漏穿通現(xiàn)象的發(fā)生。而且，由于鍺離子注入導(dǎo)致的非晶化和退火后再結(jié)晶效應(yīng)，降低了源漏結(jié)阻抗，提 高了 M0S器件的工作電流，從而提高了器件整體性能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例M0S管的源極區(qū)和漏極區(qū)制造流程圖。
具體實(shí)施例方式為了更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。本發(fā)明實(shí)施例中在形成源極區(qū)和漏極區(qū)時候，先注入2種離子，然后再根據(jù)形成 的器件類型，摻雜不同類型的離子，完成源極區(qū)和漏極區(qū)制程。請參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例M0S管的源極區(qū)和漏極區(qū)制造流程圖。為了更好地得到厚度均勻、淺的源極區(qū)和漏極區(qū)，在選定形成的源極區(qū)和漏極區(qū) 注入離子之前，阻止注入的離子過度摻雜從而形成很深的摻雜層，在該區(qū)域形成一層氧化 層，本實(shí)施例中，形成該氧化層的厚度為10埃。然后，進(jìn)行本實(shí)施例中步驟1 在該源極區(qū)和漏極區(qū)注入氟(F)離子，注入氟的能 量為 15KeV 35KeV，劑量為 4. 0E14 1. 5E15。接著，進(jìn)入步驟2，繼續(xù)在該源極區(qū)和漏極區(qū)的半導(dǎo)體襯底上先注入鍺(Ge)離子， 注入鍺的能量為lOKeV 40KeV，劑量為4. 0E14 1. 5E15。本發(fā)明實(shí)施例中，通過在選定形成源極區(qū)和漏極區(qū)的半導(dǎo)體襯底上注入氟離子和 鍺離子，提高了雜質(zhì)激活濃度，從而有效地克服了離子溝道效應(yīng)和TED效應(yīng)，同時抑制了高 濃度離子注入導(dǎo)致的瞬時增強(qiáng)擴(kuò)散，更加有效控制源極區(qū)和漏極區(qū)結(jié)深，從而有效地減小 了短溝道效應(yīng)，抑制了源漏穿通現(xiàn)象的發(fā)生。而且，由于鍺離子注入導(dǎo)致的非晶化和退火后再結(jié)晶效應(yīng)，降低了源漏結(jié)阻抗，提 高了 M0S器件的工作電流，從而提高了器件整體性能。最后，進(jìn)入步驟3，根據(jù)需要，如果制造的M0S管為PM0S管時，分二次注入硼離子第一次所述注入硼的能量為8KeV 3KeV，劑量為3E13 6E13 ；第二次所述注入硼的能量為2KeV 0. 5KeV，劑量為2E15 3. 5E15，完成制造源 極區(qū)和漏極區(qū)的工藝。如果制造的M0S管為NM0S管時，先注入磷離子，磷離子分二次注入，第一次所述注入磷的能量為lOKeV 30KeV，劑量為1E13 1. 5E14 ；第二次所述注入磷的能量為3KeV 8KeV，劑量為1E15 2. 5E15，然后，再注入砷離子，注入的砷離子能量為lOKeV 30KeV，劑量為2E15 3E15。最后，完成制造源極區(qū)和漏極區(qū)的工藝。當(dāng)然，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例所述的步驟順序，也可以先在該源極區(qū)和漏 極區(qū)注入鍺離子，然后再注入氟離子，然后再根據(jù)器件類型的需要注入硼離子或者磷離子 和砷離子，或者將鍺和氟離子注入在硼離子或磷離子某道注入之后以提高源漏結(jié)電容特性。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
權(quán)利要求
一種提高M(jìn)OS管增益的制造方法，在完成輕摻雜漏極區(qū)離子注入后，以一傾角注入離子，在所述輕摻雜漏極區(qū)下的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成袋狀摻雜區(qū)，其特征在于所述傾角為垂直于半導(dǎo)體器件表面的豎直面與離子注入方向形成的夾角，所述傾角在大于0度小于等于7度的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述提高M(jìn)OS管增益的制造方法，其特征在于所述傾角為5度。
3.如權(quán)利要求1所述提高M(jìn)OS管增益的制造方法，其特征在于當(dāng)所述MOS管為NMOS 管時，注入的離子為磷離子，能量為15KeV 40KeV，劑量為20E3 45E3。
4.如權(quán)利要求3所述提高M(jìn)OS管增益的制造方法，其特征在于注入的磷離子能量為 25KeV，劑量為 30E3。
5.如權(quán)利要求1所述提高M(jìn)OS管增益的制造方法，其特征在于當(dāng)所述MOS管為PMOS 管時，注入的離子為砷離子，能量為25KeV 50KeV，劑量為20E3 45E3。
6.如權(quán)利要求5所述提高M(jìn)OS管增益的制造方法，其特征在于注入的砷離子能量為 40KeV，劑量為 30E3。
7.如權(quán)利要求1所述提高M(jìn)OS管增益的制造方法，其特征在于注入離子分為若干步 驟進(jìn)行，每進(jìn)行一步驟，將該MOS管器件旋轉(zhuǎn)一角度，然后繼續(xù)注入離子。
全文摘要
本發(fā)明公開一種MOS管的制造方法，在形成源極區(qū)和漏極區(qū)時候，先注入2種離子，然后再根據(jù)形成的MOS管類型，摻雜不同類型的離子，完成源極區(qū)和漏極區(qū)制程，其方法步驟包括在源極區(qū)和漏極區(qū)先注入氟離子，繼續(xù)在該區(qū)注入鍺離子；根據(jù)形成的MOS管類型，在源極區(qū)和漏極區(qū)均注入硼離子或者均注入磷離子和砷離子。本發(fā)明通過在選定形成源極區(qū)和漏極區(qū)的半導(dǎo)體襯底上先注入氟離子和鍺離子，克服了離子溝道效應(yīng)和暫態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散(TEDtransientenhanced diffusion)效應(yīng)，更加有效控制源極區(qū)和漏極區(qū)結(jié)深，從而有效地減小了短溝道效應(yīng)和源漏穿通現(xiàn)象的發(fā)生。
文檔編號H01L21/265GK101894757SQ20091005155
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者趙猛 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司