[發(fā)明專利]晶體管的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810036656.3
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101567318A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙猛
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 翟 羽

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及集成電路制造方法，尤其涉及提高導(dǎo)電溝道中的載流子遷移率，從而提高晶體管飽和電流值的晶體管制造方法。

【背景技術(shù)】

晶體管，尤其是“金屬-半導(dǎo)體-氧化物”場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，是集成電路中最常見的元件之一。飽和電流值是衡量MOSFET性能的重要指標(biāo)。飽和電流值越高表明MOSFET的驅(qū)動能力越強。

現(xiàn)有技術(shù)中，通過在半導(dǎo)體襯底中引入應(yīng)力材料來提高導(dǎo)電溝道的載流子遷移率，是一種可以提高晶體管飽和電流值的有效方法。例如，對于典型的MOSFET結(jié)構(gòu)，構(gòu)成飽和電流的載流子是從MOSFET的源極或者漏極出發(fā)經(jīng)過導(dǎo)電溝道進入漏極或者源極，提高導(dǎo)電溝道的載流子遷移率相當(dāng)于降低了載流子流經(jīng)路徑上的電阻，因此可以提高MOSFET的飽和電流。申請?zhí)枮閁S6492216的美國專利中揭露的一種MOSFET的制造方法，在MOSFET的制作過程中，外延生長一層由硅、鍺和碳構(gòu)成的具有應(yīng)力的化合物材料，用這種材料作為導(dǎo)電溝道，可以提高導(dǎo)電溝道中的載流子遷移率，達到提高MOSFET飽和電流值的目的。

在現(xiàn)有技術(shù)中，普遍采用的方法是在半導(dǎo)體襯底表面生長具有應(yīng)力的材料作為導(dǎo)電溝道，實現(xiàn)提高晶體管飽和電流值的技術(shù)效果。此類方法主要提高了導(dǎo)電溝道的載流子遷移率，而并未改變源極和漏極的載流子遷移率。然而，源極和漏極也是構(gòu)成載流子流經(jīng)通道的一部分，在制造過程中的其他工藝相同的情況下，如果能提高源極或者漏極的載流子遷移率，則可以進一步提高晶體管如MOSFET的飽和電流，使之有更加良好的電學(xué)特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供可以提高MOSFET的飽和電流的晶體管源極和漏極的制造方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種晶體管的制造方法，包括如下步驟：提供半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底表面制作注入阻擋層，界定源極和漏極區(qū)域；將摻雜離子和碳離子注入半導(dǎo)體襯底中的源極和漏極區(qū)域；對半導(dǎo)體襯底進行退火處理。

上述技術(shù)方案中，可以先將摻雜離子注入半導(dǎo)體襯底中的源極和漏極區(qū)域，再將碳離子注入半導(dǎo)體襯底的源極和漏極區(qū)域；也可以先將碳離子注入半導(dǎo)體襯底中的源極和漏極區(qū)域，再將摻雜離子注入半導(dǎo)體襯底的源極和漏極區(qū)域。

所述半導(dǎo)體襯底為P型單晶硅襯底。

所述摻雜離子為N型摻雜離子。

所述N型摻雜離子為砷、磷或者兩者的組合。

所述將碳離子注入半導(dǎo)體襯底所采用的注入能量為2.5keV～30keV，注入劑量為1×10¹⁵cm^-2～1×10¹⁶cm^-2。

所述退火處理包括快速熱退火，溫度為950℃～1000℃，時間為30秒～300秒。

所述退火進一步包括在快速熱退火之前進行脈沖退火。

所述脈沖退火的溫度為1000℃～1050℃，脈沖次數(shù)為120次～250次，每次的退火時間不超過1秒。

本發(fā)明的優(yōu)點在于可以提高源極和漏極的載流子遷移率，從而提高MOSFET的飽和電流。

【附圖說明】

附圖1為本發(fā)明所提供的晶體管的制造方法具體實施方式的工藝流程圖；

附圖2至附圖5為本發(fā)明所提供的晶體管的制造方法具體實施方式的實施步驟示意圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所提供的晶體管的制造方法做詳細(xì)的說明。

附圖1為本發(fā)明所提供的晶體管的制造方法具體實施方式的工藝流程圖。步驟S10，提供半導(dǎo)體襯底；步驟S11，在半導(dǎo)體襯底表面制作注入阻擋層，界定源極和漏極區(qū)域；步驟S12，將摻雜離子注入半導(dǎo)體襯底中的源極和漏極區(qū)；步驟S13，將碳離子注入半導(dǎo)體襯底中的源極和漏極區(qū)；步驟S14，對半導(dǎo)體襯底進行退火處理。

以下將參照附圖2至附圖5進一步說明本發(fā)明的具體實施方式。附圖2至附圖5為本發(fā)明所提供的晶體管的制造方法具體實施方式的實施步驟示意圖。

附圖2所示，參考步驟S10，提供半導(dǎo)體襯底100。在本具體實施方式中，所述半導(dǎo)體襯底100為P型單晶硅襯底。如圖所示，在半導(dǎo)體襯底100的表面上已經(jīng)制作了柵堆疊結(jié)構(gòu)101。在實際應(yīng)用中，所述半導(dǎo)體襯底100可以是半導(dǎo)體領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的各種半導(dǎo)體材料，包括多晶結(jié)構(gòu)的硅、絕緣體上硅(SOI)等。