轻掺杂漏注入方法与采用该法形成的半导体器件技术

本申请提供了一种轻掺杂漏注入方法与采用该方法形成的半导体器件。该方法包括：步骤S1，在具有STI和栅极的晶片衬底的表面上依次设置牺牲氧化层与光刻胶，牺牲氧化层的厚度为THK1；步骤S2，对光刻胶进行图形化处理，使牺牲氧化层的部分表面裸露；步骤S3，对牺牲氧化层和晶片衬底进行轻掺杂漏注入，在晶片衬底中形成第一超浅结；步骤S4，去除光刻胶；以及步骤S5，重复执行步骤S1至步骤S4共n次，形成n个位于不同位置的超浅结，且n≥1，且在n次执行过程中的m次执行过程中，在去除光刻胶的步骤后，在晶片衬底和牺牲氧化层的表面设置附加牺牲氧化层，m≥1，且m≤n。该方法避免了硅凹陷现象的发生，提高了器件性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体制造
，具体而言，涉及一种轻掺杂漏注入方法与采用该方法形成的半导体器件。
技术介绍
现有技术中的轻掺杂漏注入(Lightly Doped Drain，LDD)以及源/漏注入的离子注入方法一般都是分多次注入，以下以轻掺杂漏注入为例进行说明，该离子注入过程包括：步骤S1’，在形成有STI(浅槽隔离)和栅极的晶片衬底100’的表面上依次设置如图1所示的牺牲氧化层200’与光刻胶300’；步骤S2’，对图1所示光刻胶300’进行图形化处理，使部分牺牲氧化层200’裸露，形成图2所示的结构；步骤S3’，对图2所示的结构进行轻掺杂漏注入(LDD)，在晶片衬底中形成如图3所示的第一超浅结101’；步骤S4’，去除图3所示的光刻胶300’，形成图4所示的结构；以及步骤S5’，重复步骤S1’至步骤S4’，形成图5所示的位于不同位置的第一超浅结101’和第二超浅结102’。上述方法在每一次轻掺杂漏注入后都需要将光刻胶去除，去除光刻胶一般采用湿法腐蚀的方法，湿法腐蚀对牺牲氧化层有着较强的腐蚀能力，所以随着一次次光刻胶的去除，牺牲氧化层的厚度逐渐变小，使得牺牲氧化层中的离子被同时去除，进而使得离子注入的总数减小，影响器件的性能。当出现采用多次轻掺杂漏注入形成多个超浅结或者采用较长时间去除光刻胶的情况时，牺牲氧化层就会被完全去除，使得晶片衬底直接暴露在空气中，其表面很容易被氧化形成表面二氧化硅，在后续的湿法去除光刻胶时，表面二氧化硅也会被去除，使得晶片衬底表面会形成硅凹陷，这样使得注入的离子总数有较大程度的减小，影响器件的特性，并且硅凹陷会影响器件的可靠性。
技术实现思路
本申请旨在提供一种轻掺杂漏注入方法与采用该方法形成的半导体器件，以解决现有技术中多次轻掺杂漏离子注容易造成晶片衬底表面硅凹陷的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种轻掺杂漏注入方法，上述轻掺杂漏注入方法包括：步骤S1，在具有STI和栅极的晶片衬底的表面上依次设置牺牲氧化层与光刻胶，上述牺牲氧化层的厚度为THK1；步骤S2，对上述光刻胶进行图形化处理，使上述牺牲氧化层的部分表面裸露；步骤S3，对上述牺牲氧化层和上述晶片衬底进行轻掺杂漏注入，在上述晶片衬底中形成第一超浅结；步骤S4，去除上述光刻胶；以及步骤S5，重复执行
步骤S1至步骤S4，使得执行步骤S1至步骤S4的执行过程共n次，形成n个位于不同位置的超浅结，且n≥1，其中，上述注入方法还包括在n次执行过程中的m次执行过程中，在去除上述光刻胶的步骤后，在上述晶片衬底和上述牺牲氧化层的表面设置附加牺牲氧化层，m≥1，且m≤n。进一步地，采用SACVD法设置上述附加牺牲氧化层。进一步地，上述SACVD法的温度在300～500℃之间。进一步地，上述SACVD法的压强在3～5torr之间。进一步地，上述m大于1。进一步地，上述m≥3，n≥5。进一步地，设置上述附加牺牲氧化层时，上述牺牲氧化层的厚度为THK3，上述附加牺牲氧化层的厚度为THK2，上述THK2与THK3之和等于0.8～1.2THK1。进一步地，上述步骤S4中上述牺牲氧化层的损伤厚度为0.1THK1～0.5THK1，在执行上述步骤S5时，上述牺牲氧化层的剩余厚度小于上述损伤厚度时，设置上述附加牺牲氧化层。根据本申请的另一个方面，提供了一种半导体器件，包括超浅结，上述超浅结采用上述轻掺杂源漏极离子注入方法形成。应用本申请的技术方案，在传统轻掺杂漏注入的过程中，加入设置附加牺牲氧化层的过程，即在m次步骤S5的去除上述光刻胶的步骤后，在上述晶片衬底和上述牺牲氧化层的表面设置附加牺牲氧化层，使得该附加牺牲氧化层与牺牲氧化层共同保护硅衬底，避免在后续湿法去除光刻胶的过程中将晶片衬底表面的二氧化硅去除，进而避免了硅凹陷现象的发生，并使其可靠性提高；进一步避免了由于硅凹陷引起的注入离子总数的大量减少，从而保证了器件的漏电流不会增大，进而提高了器件性能。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1至图5示出了现有技术的轻掺杂漏注入的过程，其中，图1示出了现有技术中在晶片衬底上依次设置牺牲氧化层与光刻胶后的晶片的剖面结构示意图；图2示出了对图1所示的光刻胶进行图形化处理后的晶片的剖面结构示意图；图3示出了对图2所示的结构进行轻掺杂漏注入后的晶片的剖面结构示意图；图4示出了去除图3所示的光刻胶后的晶片的剖面结构示意图；图5示出了完成多步轻掺杂注入后的晶片的剖面结构示意图；图6示出了本申请的一种优选的实施方式的轻掺杂漏注入的流程示意图；图7至图15示出了本申请的一种优选的实施方式的轻掺杂漏注入的过程，其中，图7示出了在晶片衬底上依次设置牺牲氧化层与光刻胶后的晶片的剖面结构示意图；图8示出了对图7所示的光刻胶刻蚀后的晶片的剖面结构示意图；图9示出了对图8所示的结构进行离子注入后晶片的剖面结构示意图；图10示出了去除图9所示的光刻胶后的晶片的剖面结构示意图；图11示出了在图10所示结构上设置光刻胶并刻蚀后形成的晶片的剖面结构示意图；图12示出了对图11所示结构进行离子注入并去除光刻胶后形成的晶片的剖面结构示意图；图13示出了完成六次LDD过程的晶片的剖面结构示意图；图14示出了在图13所示的结构的表面设置附加牺牲氧化层后的晶片的剖面结构示意图；图15示出了对图14所示的结构进行三次LDD过程后的晶片的剖面结构示意图；图16示出了牺牲氧化层厚度的变化示意图；以及图17示出了设置附加牺牲氧化层及其后续的LDD过程后的牺牲氧化层厚度与附加牺牲氧化层的厚度总和的变化示意图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下
方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻掺杂漏注入方法，所述注入方法包括：步骤S1，在具有STI和栅极的晶片衬底的表面上依次设置牺牲氧化层与光刻胶，所述牺牲氧化层的厚度为THK1；步骤S2，对所述光刻胶进行图形化处理，使所述牺牲氧化层的部分表面裸露；步骤S3，对所述牺牲氧化层和所述晶片衬底进行轻掺杂漏注入，在所述晶片衬底中形成第一超浅结；步骤S4，去除所述光刻胶；以及步骤S5，重复执行步骤S1至步骤S4，使得执行步骤S1至步骤S4的执行过程共n次，形成n个位于不同位置的超浅结，且n≥1，其特征在于，所述注入方法还包括在n次执行过程中的m次执行过程中，在去除所述光刻胶的步骤后，在所述晶片衬底和所述牺牲氧化层的表面设置附加牺牲氧化层，m≥1，且m≤n。

【技术特征摘要】
1.一种轻掺杂漏注入方法，所述注入方法包括：步骤S1，在具有STI和栅极的晶片衬底的表面上依次设置牺牲氧化层与光刻胶，所述牺牲氧化层的厚度为THK1；步骤S2，对所述光刻胶进行图形化处理，使所述牺牲氧化层的部分表面裸露；步骤S3，对所述牺牲氧化层和所述晶片衬底进行轻掺杂漏注入，在所述晶片衬底中形成第一超浅结；步骤S4，去除所述光刻胶；以及步骤S5，重复执行步骤S1至步骤S4，使得执行步骤S1至步骤S4的执行过程共n次，形成n个位于不同位置的超浅结，且n≥1，其特征在于，所述注入方法还包括在n次执行过程中的m次执行过程中，在去除所述光刻胶的步骤后，在所述晶片衬底和所述牺牲氧化层的表面设置附加牺牲氧化层，m≥1，且m≤n。2.根据权利要求1所述的注入方法，其特征在于，采用SACVD法设置所述附加牺牲氧化层。3.根据权利要求2所述的注入方法，其特征在于，所述SAC...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑利平，王晓艳，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31