[發(fā)明專利]MOS器件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911136246.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110867412B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪韜;唐小亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088;H01L29/06
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

在本發(fā)明提供的MOS器件的制造方法中，通過形成第一側(cè)墻層，所述第一側(cè)墻層覆蓋所述第一柵極結(jié)構(gòu)、所述第二柵極結(jié)構(gòu)以及所述半導(dǎo)體襯底；對所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入工藝，以形成離子注入?yún)^(qū)；去除所述核心器件區(qū)的半導(dǎo)體襯底上的所述第一側(cè)墻層，暴露出部分所述半導(dǎo)體襯底；在暴露出的所述半導(dǎo)體襯底上形成外延硅層，在所述外延硅層生長過程中會產(chǎn)生熱量，所述離子注入?yún)^(qū)的離子能夠向所述離子注入?yún)^(qū)外的所述半導(dǎo)體襯底擴(kuò)散。由此，能夠代替退火工藝，從而抑制熱載流子注入效應(yīng)，提高器件的性能。另外，由于省去了后續(xù)的退火工藝，可以節(jié)省加工時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種MOS器件的制造方法

背景技術(shù)

MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)器件在本領(lǐng)域是眾所周知的，在MOS器件制造過程中HCI(熱載流子注入)效應(yīng)會造成MOS器件性能的退化，影響MOS器件的可靠性。對于半導(dǎo)體器件，當(dāng)器件的特征尺寸很小時，即使在不很高的電壓下，也可產(chǎn)生很強(qiáng)的電場，從而易于導(dǎo)致出現(xiàn)熱載流子。因此，在小尺寸器件以及大規(guī)模集成電路中，容易出現(xiàn)熱載流子。

當(dāng)前，業(yè)界為改善MOS器件的HCI效應(yīng)，通常采用輕摻雜源/漏注入(Lightly DopedDrain，簡稱LDD)離子注入的優(yōu)化方法，利用減小LDD離子注入的劑量和增大LDD注入能量，獲得較深的LDD結(jié)，減小橫向電場強(qiáng)度，從而改善HCI效應(yīng)。但增大LDD離子注入能量，隨著結(jié)深的加大，器件的有效溝道長度也將減小，這樣就會增加短溝道效應(yīng)(Short ChannelEffect，簡稱SCE)。在現(xiàn)有技術(shù)中，在LDD((Lightly Doped Drain，輕摻雜源漏)離子注入之后，通過爐管的退火工藝抑制MOS器件的HCI效應(yīng)，提高器件性能。但是由于污染等級控制，在柵極具有高介電材質(zhì)的工藝中，如FDSOI(全耗盡絕緣體上硅)的工藝流程，退火機(jī)臺無法與普通工藝共用。引起器件直流特性的衰退。其效果并不能達(dá)到預(yù)期的效果，無法達(dá)到工藝的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種MOS器件的制造方法，以減少熱載流子注入效應(yīng)，提高器件的性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種MOS器件制造方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括高壓器件區(qū)和核心器件區(qū)；

所述高壓器件區(qū)形成有第一柵極結(jié)構(gòu)，所述核心器件區(qū)形成有第二柵極結(jié)構(gòu)；

形成第一側(cè)墻層，所述第一側(cè)墻層覆蓋所述第一柵極結(jié)構(gòu)、所述第二柵極結(jié)構(gòu)以及所述半導(dǎo)體襯底；

對所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入工藝，以形成離子注入?yún)^(qū)；

去除所述核心器件區(qū)的所述半導(dǎo)體襯底上的所述第一側(cè)墻層，暴露出部分所述半導(dǎo)體襯底；

在暴露出的所述半導(dǎo)體襯底上形成外延硅層，通過所述外延層形成過程中產(chǎn)生的熱量，使所述離子注入?yún)^(qū)的離子向所述離子注入?yún)^(qū)外的所述半導(dǎo)體襯底擴(kuò)散。

可選的，在所述的MOS器件的制造方法中，通過外延硅生長工藝形成所述外延硅層中，采用的工藝溫度為700℃～800℃。

可選的，在所述的MOS器件的制造方法中，所述外延硅層的厚度為10nm～50nm。

可選的，在所述的MOS器件的制造方法中，所述外延硅生長工藝的時間為10min～60min。

可選的，在所述的MOS器件的制造方法中，所述離子注入工藝注入的離子為N型離子或P型離子。

可選的，在所述的MOS器件的制造方法中，在形成所述離子注入?yún)^(qū)后，所述MOS器件的制造方法還包括：形成第二側(cè)墻層，所述第二側(cè)墻層覆蓋所述第一側(cè)墻層。

可選的，在所述的MOS器件的制造方法中，所述第一側(cè)墻層的材質(zhì)為氧化硅；所述第二側(cè)墻層的材質(zhì)為氮化硅。