一种注入保护层厚度控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种注入保护层厚度控制方法及装置，通过在栅极侧墙刻蚀阶段，利用将刻蚀气体中的氧气等离子化，对衬底表面进行氧化，在衬底表面上形成原生氧化层，并在刻蚀阶段，根据厚度管控规格要求，通过设定偏置功率，对原生氧化层的厚度进行控制，以形成满足管控规格厚度的注入保护层，可使得源漏注入时的注入浓度和深度达到要求，保证了器件电学性能，同时扩展了刻蚀技术的应用范围。同时扩展了刻蚀技术的应用范围。同时扩展了刻蚀技术的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种注入保护层厚度控制方法及装置


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路工艺
，尤其涉及一种注入保护层厚度控制方法及装置。

技术介绍

[0002]金属栅极工艺的侧墙刻蚀阶段，在形成侧墙的同时，会在硅衬底表面上自然形成一层原生氧化层。该原生氧化层一般用来作为后续进行浅掺杂源漏极注入时的保护层。由于该原生氧化层的厚度对注入浓度和深度具有一定影响，因而需要对其生长厚度进行监控。
[0003]然而，当前技术未对上述原生氧化层的形成机理与控制方法做出明确研究；同时，对于侧墙刻蚀过程中如何控制原生氧化层的介质层厚度，也没有具体研究。
[0004]因此，有必要提供一种针对注入保护层厚度进行生长控制的技术，以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种注入保护层厚度控制方法及装置。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供一种注入保护层厚度控制方法，包括：
[0008]提供形成有栅极的半导体衬底；
[0009]在进行栅极侧墙刻蚀阶段，利用将刻蚀气体中的氧气等离子化，对所述衬底表面进行氧化，在所述衬底表面上形成原生氧化层；
[0010]其中，在刻蚀阶段，根据厚度管控规格要求，通过设定偏置功率，对所述原生氧化层的厚度进行控制，以形成满足所述管控规格厚度的注入保护层。
[0011]进一步地，通过在设定时对所述偏置功率的大小进行调整，对形成的氧等离子体进入所述衬底表面中的深度进行调节，以调节对所述衬底表面进行氧化时的氧化深度，实现对所述原生氧化层厚度的控制。
[0012]进一步地，通过增大所述偏置功率，以增大所述氧等离子体进入所述衬底表面中的深度，实现所述原生氧化层厚度的增加；通过减小所述偏置功率，以减小所述氧等离子体进入所述衬底表面中的深度，实现所述原生氧化层厚度的减少。
[0013]进一步地，通过对在前一个衬底上形成的所述原生氧化层厚度进行检测，并与所述管控规格进行对比，当检测结果大于管控规格上限时，在对后一个衬底进行所述栅极侧墙刻蚀前，将所述偏置功率调小，当检测结果小于管控规格下限时，在对后一个衬底进行所述栅极侧墙刻蚀前，将所述偏置功率调大，使所述原生氧化层厚度保持在所述管控规格内。
[0014]进一步地，利用偏置电压与所述偏置功率之间对应关系，通过对所述偏置电压的高低进行调节，实现对所述偏置功率的大小进行调整。
[0015]进一步地，还包括：建立所述偏置电压与所述原生氧化层厚度之间关系模型，用于对所述原生氧化层厚度进行自动控制。
[0016]本专利技术还提供一种注入保护层厚度控制装置，包括：
[0017]检测模块，用于在栅极侧墙刻蚀阶段，对在衬底表面上形成的原生氧化层厚度进行检测；
[0018]调整模块，设于刻蚀设备上，用于对刻蚀过程中的偏置功率进行设定；
[0019]控制模块，用于在刻蚀阶段，根据厚度管控规格要求，通过所述调整模块设定所述偏置功率，对所述原生氧化层的厚度进行控制，以形成满足所述管控规格厚度的注入保护层。
[0020]进一步地，所述控制模块通过控制所述调整模块在设定时对所述偏置功率的大小进行调整，对将刻蚀气体中的氧气等离子化所形成的氧等离子体进入所述衬底表面中的深度进行调节，以调节对所述衬底表面进行氧化时的氧化深度，实现对所述原生氧化层厚度的控制；其中，通过增大所述偏置功率，以增大所述氧等离子体进入所述衬底表面中的深度，实现所述原生氧化层厚度的增加；通过减小所述偏置功率，以减小所述氧等离子体进入所述衬底表面中的深度，实现所述原生氧化层厚度的减少。
[0021]进一步地，所述控制模块将在前一个衬底上形成的所述原生氧化层厚度检测结果与所述管控规格进行对比，当检测结果大于管控规格上限时，在对后一个衬底进行所述栅极侧墙刻蚀前，控制将所述偏置功率调小，当检测结果小于管控规格下限时，在对后一个衬底进行所述栅极侧墙刻蚀前，控制将所述偏置功率调大，使所述原生氧化层厚度保持在所述管控规格内。
[0022]进一步地，所述调整模块通过对偏置电压的高低进行调节，实现对所述偏置功率的大小进行调整。
[0023]由上述技术方案可以看出，本专利技术通过在栅极侧墙刻蚀阶段对偏置功率的大小进行设定调整，可以对刻蚀时形成的氧等离子体进入衬底表面中的深度进行调节，因而可以调节氧等离子体对衬底表面进行氧化时的氧化深度，从而实现对原生氧化层厚度的有效控制。其中设定时，可通过增大偏置电压的方式增大偏置功率，以增大氧等离子体进入衬底表面中的深度，实现原生氧化层厚度的增加；通过减小偏置电压的方式减小偏置功率，以减小氧等离子体进入衬底表面中的深度，实现原生氧化层厚度的减少。这样，当检测到在前一个衬底上形成的原生氧化层的厚度大于管控规格上限或小于管控规格下限时，在对后一个衬底进行栅极侧墙刻蚀前，通过控制设定，将偏置电压对应调小或调大，就能够使在后一个衬底上形成的原生氧化层厚度保持在管控规格内。并且，可通过建立偏置电压与原生氧化层厚度之间关系模型，实现对原生氧化层厚度进行自动控制，使得后续离子注入时的注入浓度和深度达到要求，保证了器件电学性能。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一较佳实施例的一种注入保护层厚度控制方法的流程图；
[0025]图2为本专利技术一较佳实施例的一种注入保护层厚度控制装置的结构原理图；
[0026]图3为本专利技术一较佳实施例的一种偏置电压与原生氧化层厚度之间关系示意图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0028]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0029]请参阅图1，图1为本专利技术一较佳实施例的一种注入保护层厚度控制方法原理框图。如图1所示，本专利技术的一种注入保护层厚度控制方法，包括：
[0030]提供形成有栅极的半导体衬底；
[0031]在进行栅极侧墙刻蚀阶段，利用将刻蚀气体中的氧气等离子化，对衬底表面进行氧化，在衬底表面上形成原生氧化层；
[0032]在刻蚀阶段，根据厚度管控规格要求，通过设定偏置功率，对原生氧化层的厚度进行控制，以形成满足管控规格厚度的注入保护层。
[0033]在一些实施例中，衬底可以是硅衬底、锗衬底等，也可以是绝缘体上硅衬底、绝缘体上锗衬底等；或者还可以是其它能够被氧化的材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种注入保护层厚度控制方法，其特征在于，包括：提供形成有栅极的半导体衬底；在进行栅极侧墙刻蚀阶段，利用将刻蚀气体中的氧气等离子化，对所述衬底表面进行氧化，在所述衬底表面上形成原生氧化层；其中，在刻蚀阶段，根据厚度管控规格要求，通过设定偏置功率，对所述原生氧化层的厚度进行控制，以形成满足所述管控规格厚度的注入保护层。2.根据权利要求1所述的注入保护层厚度控制方法，其特征在于，通过在设定时对所述偏置功率的大小进行调整，对形成的氧等离子体进入所述衬底表面中的深度进行调节，以调节对所述衬底表面进行氧化时的氧化深度，实现对所述原生氧化层厚度的控制。3.根据权利要求2所述的注入保护层厚度控制方法，其特征在于，通过增大所述偏置功率，以增大所述氧等离子体进入所述衬底表面中的深度，实现所述原生氧化层厚度的增加；通过减小所述偏置功率，以减小所述氧等离子体进入所述衬底表面中的深度，实现所述原生氧化层厚度的减少。4.根据权利要求2所述的注入保护层厚度控制方法，其特征在于，通过对在前一个衬底上形成的所述原生氧化层厚度进行检测，并与所述管控规格进行对比，当检测结果大于管控规格上限时，在对后一个衬底进行所述栅极侧墙刻蚀前，将所述偏置功率调小，当检测结果小于管控规格下限时，在对后一个衬底进行所述栅极侧墙刻蚀前，将所述偏置功率调大，使所述原生氧化层厚度保持在所述管控规格内。5.根据权利要求4所述的注入保护层厚度控制方法，其特征在于，利用偏置电压与所述偏置功率之间对应关系，通过对所述偏置电压的高低进行调节，实现对所述偏置功率的大小进行调整。6.根据权利要求5所述的注入保护层厚度控制方法，其特征在于，还包括：建立所述偏置电压与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛清坡，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：