源/漏注入方法技术

本发明专利技术提供了一种源/漏注入方法，可避免光阻放气对源/漏注入工艺的影响，包括步骤：提供形成有栅极的衬底，在衬底和栅极上形成图案化光阻层，图案化光阻层至少暴露栅极两侧的衬底；以图案化光阻层为掩膜进行第一次离子注入，在栅极两侧的衬底形成第一掺杂层；以图案化光阻层为掩膜进行第二次离子注入，在栅极两侧的衬底形成第二掺杂层，第一掺杂层和第二掺杂层组成源/漏区；第二次离子注入的剂量大于第一次离子注入的剂量，第二掺杂层的位于第一掺杂层中。本发明专利技术还提供另一种源/漏注入方法，同样可避免光阻放气对源/漏注入工艺的影响，从而提高源/漏注入工艺的品质。从而提高源/漏注入工艺的品质。从而提高源/漏注入工艺的品质。

【技术实现步骤摘要】
源/漏注入方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及源/漏注入方法。

技术介绍

[0002]源/漏注入工艺是MOS器件制造过程中的重要制程，其是指通过离子注入的方法形成器件的源/漏掺杂区。现有的一种源/漏注入工艺包括以下步骤：提供形成有栅极的衬底；进行源/漏区的光刻形成图案化光阻层，所述图案化光阻层暴露待掺杂的源/漏区；对待掺杂的源/漏区进行重掺杂离子注入，形成较高掺杂浓度的源/漏区核心区；对待掺杂的源/漏区进行轻掺杂离子注入，形成较低掺杂浓度的源/漏区扩展区。
[0003]通过上述的两步离子注入形成的源/漏结构称为双扩散漏(Double DiffusedDrain)结构，双扩散漏结构可以在源/漏区的表层形成较高掺杂浓度的浅结的同时，在栅极之下的衬底内形成较低掺杂浓度的扩散区，所述浅结可以降低源/漏区的电阻从而提高器件的工作电流，所述扩散区可以调节沟道区的电场分布从而降低器件的击穿电压并改善热载流子效应。在进行重掺杂离子注入的步骤时，所述图案化光阻层会被离子轰击导致部分光阻层材质的分子键被打断，释放出杂质气体，这种现象称为光阻放气(outgassing)。重掺杂离子注入作为源/漏注入的主体注入步骤，光阻放气现象会导致其实际的离子注入量达不到预期值，影响源/漏区表层的结深和掺杂浓度；并且所述杂质气体会在重掺杂离子注入的步骤中被注入表层衬底中，使表层衬底产生离子污染。无论是实际的离子注入量达不到预期值，还是表层衬底产生离子污染，都会降低源/漏注入工艺的品质。而且重掺杂离子注入一般在批处理式离子注入机台中进行，当中参展离子注入受到光阻放气的影响时，多片晶圆释放大量的杂质气体会影响批处理式离子注入机台的正常运行，降低机台的产能。
[0004]因此，如何避免光阻放气对源/漏注入工艺的影响，从而提高源/漏注入工艺的品质，是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]为避免光阻放气对源/漏注入工艺的影响，从而提高源/漏注入工艺的品质，本专利技术提供一种源/漏注入方法。
[0006]本专利技术提供的一种源/漏注入方法，包括以下步骤：
[0007]提供形成有栅极的衬底，在衬底和栅极上形成图案化光阻层，图案化光阻层至少暴露栅极两侧的衬底；
[0008]以图案化光阻层为掩膜进行第一次离子注入，在栅极两侧的衬底形成第一掺杂层；
[0009]以图案化光阻层为掩膜进行第二次离子注入，在栅极两侧的衬底形成第二掺杂层，第一掺杂层和第二掺杂层组成源/漏区，第二次离子注入的注入剂量大于第一次离子注入的注入剂量，第二掺杂层位于第一掺杂层中。
[0010]优选地，第一次离子注入为轻掺杂离子注入，第二次离子注入为重掺杂离子注入，轻掺杂离子注入的注入剂量小于10
14
/cm2，注入能量为10keV～20keV，重掺杂离子注入的注入剂量大于10
15
/cm2，注入能量不超过10keV。
[0011]优选地，第一次离子注入的参数包括：注入剂量为2.0
×
10
13
/cm2，注入能量为15keV。
[0012]优选地，第二次离子注入的参数包括：注入剂量为2.5
×
10
15
/cm2，注入能量为5keV。
[0013]优选地，第二掺杂层的掺杂浓度大于第一掺杂层的掺杂浓度。
[0014]优选地，源/漏注入方法用于形成PMOS器件，第一次离子注入和第二次离子注入为P型离子注入。
[0015]优选地，P型离子包括硼离子。
[0016]优选地，源/漏注入方法用于形成NMOS器件，第一次离子注入和第二次离子注入为N型离子注入。
[0017]优选地，栅极包括多晶硅栅极。
[0018]优选地，图案化光阻层还暴露栅极。
[0019]优选地，在进行第一次离子注入时，图案化光阻层释放杂质气体。
[0020]为避免光阻放气对源/漏注入工艺的影响，从而提高源/漏注入工艺的品质，本专利技术还提供另一种源/漏注入方法，包括以下步骤：
[0021]提供形成有栅极的衬底，并在衬底和栅极上形成图案化光阻层，图案化光阻层至少暴露栅极两侧的衬底；
[0022]以图案化光阻层为掩膜对衬底进行第一步离子注入，令图案化光阻层释放杂质气体，第一步离子注入在单片式离子注入机台中进行，单片式离子注入机台可及时抽出杂质气体从而保持其内的真空度维持稳定；
[0023]以图案化光阻层为掩膜对衬底进行第二步离子注入，第二步离子注入和第一步离子注入的注入离子相同、注入能量相同，第二步离子注入的注入剂量大于第一步离子注入的注入剂量，第二步离子注入的注入剂量与第一步离子注入的注入剂量之和等于目标剂量。
[0024]优选地，目标剂量大于10
15
/cm2，第一步离子注入的注入剂量为目标剂量的1％～10％。
[0025]优选地，单片式离子注入机台可通过泵组抽出杂质气体。
[0026]优选地，第二步离子注入在批量式离子注入机台中进行。
[0027]优选地，图案化光阻层还暴露栅极，第一步离子注入和第二步离子注入会对栅极进行离子注入。
[0028]与现有技术相比，本专利技术提供的一种源/漏注入方法，将现有技术中的两次离子注入的顺序交换，即首先进行较低注入剂量的第一次离子注入，然后进行较高注入剂量的第二次离子注入，第一次离子注入使光阻层完全释放杂质气体，在第二次离子注入时，不会因光阻层放气对形成于源/漏区表层的第二掺杂层产生不良影响，从而得到预期结深和掺杂浓度并且没有离子污染的第二掺杂层，提高了源/漏注入工艺的品质。本专利技术提供的另一种源/漏注入方法，将目标剂量的离子注入分成较低剂量的第一步离子注入和较高剂量的第
二步离子注入，第一步离子注入使光阻层完全释放杂质气体并且第一步离子注入在容易保持真空度的单片式离子注入机台中进行，因此第一步离子注入和第二步离子注入都不会受到光阻层放气的影响，从而得到预期的注入剂量的源/漏区。
附图说明
[0029]图1所示为一实施提供的一种源/漏注入方法的步骤流程图；
[0030]图2～图4所示为一实施提供的一种源/漏注入方法的各步骤的器件结构的示意图；
[0031]图5所示为一实施提供的另一种源/漏注入方法的步骤流程图；
[0032]图6～图7所示为一实施提供的另一种源/漏注入方法的各步骤的器件结构的示意图；
[0033]其中，附图标记说明如下：
[0034]图1～图4中，11
‑
衬底；12
‑
栅极；121
‑
栅极掺杂层；13
‑
图案化光阻层；14
‑
STI结构；15
‑
侧墙；161
‑
第一掺杂层；162
‑
第二掺杂层；16
‑
源/漏区；A
‑
器件区；
[0035本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种源/漏注入方法，其特征在于，包括以下步骤：提供形成有栅极的衬底，并在所述衬底和栅极上形成图案化光阻层，所述图案化光阻层至少暴露所述栅极两侧的衬底；以所述图案化光阻层为掩膜进行第一次离子注入，在所述栅极两侧的衬底中形成第一掺杂层；以所述图案化光阻层为掩膜进行第二次离子注入，在所述栅极两侧的衬底中形成第二掺杂层，所述第一掺杂层和第二掺杂层组成源/漏区，所述第二次离子注入的注入剂量大于所述第一次离子注入的注入剂量，所述第二掺杂层位于所述第一掺杂层中。2.如权利要求1所述的源/漏注入方法，其特征在于，所述第一次离子注入为轻掺杂离子注入，所述第二次离子注入为重掺杂离子注入，所述轻掺杂离子注入的注入剂量小于10
14
/cm2，注入能量为10keV～20keV，所述重掺杂离子注入的注入剂量大于10
15
/cm2，注入能量不超过10keV。3.如权利要求2所述的源/漏注入方法，其特征在于，所述第一次离子注入的参数包括：注入剂量为2.0
×
10
13
/cm2，注入能量为15keV。4.如权利要求2所述的源/漏注入方法，其特征在于，所述第二次离子注入的参数包括：注入剂量为2.5
×
10
15
/cm2，注入能量为5keV。5.如权利要求1所述的源/漏注入方法，其特征在于，所述第二掺杂层的掺杂浓度大于所述第一掺杂层的掺杂浓度。6.如权利要求1所述的源/漏注入方法，其特征在于，所述源/漏注入方法用于形成PMOS器件，所述第一次离子注入和所述第二次离子注入为P型离子注入。7.如权利要求6所述的源/漏注入方法，其特征在于，所述P型离子包括硼离子。8.如权利要求1所述的源/漏注入方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁肖，郭楠，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：