[發明專利]一種PMOS結構的形成方法

有效

• 申請號: 201811133099.7
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109103111B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 劉星;黃煒;徐靜靜;周俊
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/265;H01L29/78
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種PMOS結構的形成方法，包括：步驟S1，提供一N型襯底，N型襯底的上表面制備有堆疊的柵氧化層以及柵極結構；步驟S2，采用一第一離子注入工藝對N型襯底暴露出的上表面進行輕摻雜，以在N型襯底中形成輕摻雜源漏極結構；步驟S3，于柵極結構的側壁形成側墻結構；步驟S4，采用一第二離子注入工藝對N型襯底暴露出的上表面進行重摻雜，以在N型襯底中形成重摻雜源漏極結構；其中，所述第一離子注入工藝和第二離子注入工藝在N型襯底中形成了總含量為1*10^14/cm²～2*10^15/cm²的氟離子；能夠改善硼離子穿通柵氧化層的現象，提高柵氧化層的質量，同時抑制PMOS結構的負偏壓不穩定性。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種PMOS結構的形成方法。

背景技術

金屬氧化物半導體場效應晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field EffectTransistor，簡稱MOSFET)可分為N溝道與P溝道兩大類，P溝道硅MOSFET在N型硅襯底上有兩個P+區，分別叫做源極和漏極，兩極之間不通導，源極上加有足夠的正電壓時，柵極下的N型硅表面呈現P型反型層，成為連接源極和漏極的溝道。改變柵壓可以改變溝道中的空穴密度，從而改變溝道的電阻。這種MOSFET稱為P溝道增強型場效應晶體管。如果N型硅襯底表面不加柵壓就已存在P型反型層溝道，加上適當的偏壓，可使溝道的電阻增大或減小。這樣的MOSFET稱為P溝道耗盡型場效應晶體管。

對于應用于低電壓條件下的P型MOSFET，注入氟離子和硼離子形成淺摻雜源漏時，氟離子和硼離子的注入量不合適，會在晶圓中形成容易導致器件負偏壓不穩定的硅氫鍵。而且，氟離子的注入量的變化會引起硼離子穿通現象，因為氟離子會促進了硼離子的擴散，導致部分硼離子進入柵氧化層中，造成柵氧化層質量惡化，介電擊穿電壓降低，從而導致器件可靠性降低。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種PMOS結構的形成方法，其中，包括：

步驟S1，提供一N型襯底，所述N型襯底的上表面制備有堆疊的柵氧化層以及柵極結構；

步驟S2，采用一第一離子注入工藝對所述N型襯底暴露出的上表面進行輕摻雜，以在所述N型襯底中形成輕摻雜源漏極結構；

步驟S3，于所述柵極結構的側壁形成側墻結構；

步驟S4，采用一第二離子注入工藝對所述N型襯底暴露出的上表面進行重摻雜，以在所述N型襯底中形成重摻雜源漏極結構；

其中，所述第一離子注入工藝和所述第二離子注入工藝在所述N型襯底中形成了總含量為1*10^14/cm²～2*10^15/cm²的氟離子。

上述的形成方法，其中，所述步驟S2中，所述第一離子注入工藝注入的離子種類為二氟化硼離子和硼離子。

上述的形成方法，其中，所述二氟化硼離子的注入量為5*10^13/cm²～5*10^14/cm²；所述硼離子的注入量為0/cm²～5*10^14/cm²。

上述的形成方法，其中，所述步驟S4中，所述第二離子注入工藝注入的離子種類為二氟化硼離子和氟離子。

上述的形成方法，其中，所述二氟化硼離子的注入量為0/cm²～5*10^14/cm²；所述氟離子的注入量為5*10^13/cm²～1.0*10^15/cm²。

上述的形成方法，其中，所述步驟S1中，制備形成的所述柵氧化層的厚度為20A～80A。

上述的形成方法，其中，所述步驟S1中，采用二氧化硅形成所述柵氧化層。