P型金属氧化物半导体管的制作方法技术

技术编号:7482106 阅读:162 留言:0更新日期:2012-07-05 16:12
本发明专利技术提供了一种P型金属氧化物半导体管的制作方法,该方法包括:在半导体衬底上依次形成栅氧化层和多晶硅栅极;在所述多晶硅栅极的两侧形成侧壁层;以多晶硅栅极和侧壁层为掩膜对半导体衬底进行硼离子注入,形成源漏极;采用等离子增强化学沉积方法形成氧化硅层,所述氧化硅层覆盖半导体衬底、侧壁层以及多晶硅栅极;对所述氧化硅层进行紫外光固化;进行源漏极退火处理。该方法有效避免了PMOS管的源漏极退火时,氧化硅层中氢元素造成的源漏极中硼元素的迁移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造技术,特别涉及一种。
技术介绍
在半导体器件的制造工艺中,P型金属氧化物半导体(PMOS)管、NMOS管、 或者由PMOS管和NMOS管共同构成的互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)管成为构成芯片的基本器件。现有技术中PMOS管的制作方法,包括以下步骤步骤11、在半导体衬底100上依次形成栅氧化层101和多晶硅栅极102 ;具体地,在半导体衬底100上依次生长栅氧化层和沉积多晶硅层,然后对多晶硅层和栅氧化层进行刻蚀,形成栅氧化层101和多晶硅栅极102。步骤12、在所述多晶硅栅极102的两侧形成侧壁层103 ;步骤13、以多晶硅栅极102和侧壁层103为掩膜对半导体衬底100进行硼离子注入,形成源漏极104;其中,由于PMOS管用空穴作为多数载流子,所以PMOS管的源极和漏极为P型,注入的离子为硼。步骤14、采用等离子增强化学沉积(PECVD)方法形成氧化硅层105,所述氧化硅层 105覆盖半导体衬底100、侧壁层103以及多晶硅栅极102 ;在PECVD方法中,一般采用硅烷(SiH4)和氧化二氮(N2O)的混合气体生成氧化硅, 进行反应的化学方程式为 SiH4+N20 — Si0x+N2+H2+H20。其中,形成的氧化硅层105用于在源漏极高温退火处理时,保护半导体衬底表面不受损伤。步骤15、进行源漏极104的退火处理。根据上述描述,图1为现有技术形成PMOS管的结构示意图。需要说明的是,在形成的氧化硅层中含有大量的氢元素,能够以Si-Η、Si-0-Η, H-O-H的形式存在于氧化硅层中,该元素在源漏极退火时,严重影响源漏极中硼元素的掺杂量,使得硼元素从源漏极中迁移到氧化硅层中,因此,由于源漏极中硼含量的减少,在后续晶圆允收测试(WAT)中,测定的PMOS管的电阻值就会不符合规格。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术解决的技术问题是如何避免PMOS管的源漏极退火时,氧化硅层中氢元素造成的源漏极中硼元素的迁移。为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案具体是这样实现的本专利技术公开了一种,该方法包括在半导体衬底上依次形成栅氧化层和多晶硅栅极;在所述多晶硅栅极的两侧形成侧壁层;以多晶硅栅极和侧壁层为掩膜对半导体衬底进行硼离子注入,形成源漏极;采用等离子增强化学沉积方法形成氧化硅层,所述氧化硅层覆盖半导体衬底、侧壁层以及多晶硅栅极;对所述氧化硅层进行紫外光固化;进行源漏极退火处理。所述紫外光固化时的紫外光波长200 400纳米。所述紫外光固化时的固化时间为2 4分钟。由上述的技术方案可见,本专利技术在采用等离子增强化学沉积方法形成氧化硅层后,进行紫外光固化(UV cure),通过该步骤可以将氧化硅层中的氢元素去除,从而有效阻止源漏极退火时,源漏极中硼含量的减少,大大提高WAT测试的通过率。附图说明图1为现有技术形成PMOS管的结构示意图。图2为本专利技术PMOS管制作方法的流程示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案、及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例, 对本专利技术进一步详细说明。本专利技术利用示意图进行了详细描述,在详述本专利技术实施例时,为了便于说明,表示结构的示意图会不依一般比例作局部放大,不应以此作为对本专利技术的限定,此外,在实际的制作中,应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。本专利技术PMOS管的制作方法的流程示意图如图2所示,其包括以下步骤步骤21、在半导体衬底100上依次形成栅氧化层101和多晶硅栅极102 ;具体地,在半导体衬底100上依次生长栅氧化层和沉积多晶硅层,然后对多晶硅层和栅氧化层进行刻蚀,形成栅氧化层101和多晶硅栅极102。步骤22、在所述多晶硅栅极102的两侧形成侧壁层103 ;步骤23、以多晶硅栅极102和侧壁层103为掩膜对半导体衬底100进行硼离子注入,形成源漏极104;其中,由于PMOS管用空穴作为多数载流子,所以PMOS管的源极和漏极为P型,注入的离子为硼。步骤M、采用PECVD方法形成氧化硅层105,所述氧化硅层105覆盖半导体衬底 100、侧壁层103以及多晶硅栅极102 ;在PECVD方法中,一般采用硅烷(SiH4)和氧化二氮(N2O)的混合气体生成氧化硅, 进行反应的化学方程式为SiH4+N20 — Si0x+N2+H2+H20。其中,形成的氧化硅层105用于在源漏极高温退火处理时,保护半导体衬底表面不受损伤。步骤25、对所述氧化硅层105进行紫外光固化;该步骤是本专利技术的关键,一般地,在化学沉积设备中都设置有紫外光照射装置,而且本专利技术所发出的紫外光也不限于化学沉积设备,只要紫外光固化所采用的紫外光波长范围达到200 400纳米,固化时间为2 4分钟,即可。通过上述紫外光固化过程,可以将氧化硅层105中的氢元素有效去除。根据现有技术可知,氢元素的存在是对PMOS管不利的,使得源漏极退火时,硼元素从源漏极中迁移到氧化硅层中,严重影响WAT测试中所测定的PMOS管的电阻值。通过本专利技术的紫外光照射, 有效阻止源漏极中硼含量的减少,大大提高WAT测试的通过率。步骤沈、进行源漏极104的退火处理。需要说明的是,只有当PMOS管的源漏极注入采用硼元素时,氧化硅层105中存在的氢元素才可能造成源漏极退火时,硼元素的迁移,也就是说当PMOS管的源漏极注入采用其他元素时,并不会存在问题。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已,并不用以限制本专利技术,凡在本专利技术的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本专利技术保护的范围之内。权利要求1.一种,该方法包括 在半导体衬底上依次形成栅氧化层和多晶硅栅极;在所述多晶硅栅极的两侧形成侧壁层;以多晶硅栅极和侧壁层为掩膜对半导体衬底进行硼离子注入,形成源漏极; 采用等离子增强化学沉积方法形成氧化硅层,所述氧化硅层覆盖半导体衬底、侧壁层以及多晶硅栅极;对所述氧化硅层进行紫外光固化; 进行源漏极退火处理。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述紫外光固化时的紫外光波长200 400 纳米。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述紫外光固化时的固化时间为2 4分全文摘要本专利技术提供了一种,该方法包括在半导体衬底上依次形成栅氧化层和多晶硅栅极;在所述多晶硅栅极的两侧形成侧壁层;以多晶硅栅极和侧壁层为掩膜对半导体衬底进行硼离子注入,形成源漏极;采用等离子增强化学沉积方法形成氧化硅层,所述氧化硅层覆盖半导体衬底、侧壁层以及多晶硅栅极;对所述氧化硅层进行紫外光固化;进行源漏极退火处理。该方法有效避免了PMOS管的源漏极退火时,氧化硅层中氢元素造成的源漏极中硼元素的迁移。文档编号H01L21/336GK102543741SQ20101060310公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日专利技术者张子莹 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张子莹
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:

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