专利名称：一种分开优化源/漏极的方法
技术领域：
本发明涉及CMOS管的制造工艺领域，尤其涉及一种分开优化源/漏极的方法。
背景技术：
随着场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, 简称 MOSFET)尺寸的不断减小，超浅结(ultra-shallowjunction,简称USJ)技术常 常被用来改进MOS管的短沟道特性(Short Channel Effects,简称SCE)，然而 这极大的增加了抑制漏极结电容和漏电流的难度。
通常的CMOS制作工艺中，我们在进行LDD离子注入形成源/漏区之后， 只进行一次源漏对称环形离子注入。由于形成超浅结的要求，所以往往需要更 大浓度的环形离子注入以克服器件短沟道效应带来的器件特性退化。这样的方 法虽然能够使器件缩小到深微米级时仍然可以获得很好的电流驱动性能，但是 却极易导致漏区pn结附近杂质分布梯度过大，电场过强，从而使结电容CjO和 漏电流过大，严重影响到MOS管的短沟道特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的源/漏极优化的方法，来降低结电容和漏电
流o
本发明一种分开优化源/漏的方法，包括，
1 )、在制作好衬底并在衬底上形成一层氧化物之后在衬底上形成栅极；
2) 、进行轻掺杂源/漏极离子注入，在衬底上形成轻#^杂源/漏区；
3) 、再进行第一次环形离子注入，在所述的源区和漏区注入离子；
4) 、然后再进行第二次环形离子注入，只在所述的源区注入离子； 5 )、在4册极的两边形成侧墙；6)、再进行重掺杂离子注入，在所述的源区和漏区上形成源极和漏极。
其中在第 一次环形离子注入中，
对PMOS器件，釆用磷离子、砷离子注入，注入能量范围在10keV 40keV， 剂量范围在5E12/cm2 4E13/cm2,注入角度范围在0 30°;
对NMOS器件，采用硼离子、BF2、铟离子注入，注入能量范围在 3keV 70keV，剂量范围在5E12/cm2~4E13/cm2,注入角度范围在0 30°。
其中在第二次环形离子注入中，
对PMOS器件，采用磷离子、砷离子注入，注入能量范围在10keV 45keV， 剂量范围在lE13/cm匕5E13/cm 注入角度范围在0~30°;
对NMOS器件，采用硼离子、BF2、铟离子注入，注入能量范围在 3keV 70keV,剂量范围在lE13/cm2 5E13/cm2,注入角度范围在0 30o。
本发明由于采用了以上技术特征，能有效地降低漏区的离子浓度而不降低 源区的离子浓度，能有效地减小结电容和漏电流，而不降低器件的特性。
图1为分开优化源/漏极的流程图2为按照本发明提供的方法所形成的晶体管。
具体实施例方式
本发明是对现有的CMOS管的制造工艺作出的进一步改进，即提供了一种 源/漏极分开优化方法来替代现有的源/漏极一起优化的方法。
下面结合一个具体实施例对本发明做一个详细的介绍，如图1所示，在 CMOS管的工艺制造过程中，在衬底7上制作栅极1，并能形成一层很薄的绝缘 侧壁；然后进行LDD离子注入，形成轻掺杂的源区3和漏区4;然后再进行第 一次环形离子注入，在源区3和漏区4分别注入浓度4支^f氐的离子，^使源区3和 漏区4的离子浓度较低；然后再进行第二次环形离子注入，即在栅极两边的衬 底上涂布光刻胶，在曝光、显影、蚀刻后，只将源区3露出，只对源区3进行 第二次环形离子注入，将源区3的离子浓度增大；然后在栅极的两侧形成侧墙2; 再对源区3和漏区4进行重掺杂离子注入，形成源极5和漏极6。在本发明中，因为对源/漏区进行环形离子注入时，其分为两个步骤进行， 并且在第一次环形离子注入时，注入的离子浓度较低，这样所形成的漏区的离
子浓度较低，这样能降低结电容CjO;并且在第二次环形源极离子注入时，只对 源区进行离子注入，有效的增加了源区的离子浓度，改善了漏致势垒降低效应， 优化了器件的特性，也进一步优化了晶体管的短沟道特性。
NMOS管和PMOS管的制作工艺原理相同，只是注入的离子类型，密度， 能量是不同的。
1、 LDD离子注入
对NMOS器件来说，多采用磷离子和砷离子注入，采用磷离子注入时，其 能量范围在0.5KeV到4KeV之间，离子的剂量为5*1014到1*1015个/平方厘米之 间；砷离子注入的时候，LDD离子注入能量范围在1KeV到5KeV之间，离子 的剂量为5*1014到1*1015个/平方厘米之间；
对PMOS器件来说，
多釆用硼离子或者BF2离子或铟离子注入，采用硼离子注入的时候，LDD 离子注入能量范围在0.5KeV到15KeV之间，离子的剂量为5*1014到1*1015个/ 平方厘米之间。
2、 环形离子注入
(1) 第一次环形离子注入
对PMOS器件，采用磷离子、砷离子注入，注入能量范围在10keV 40keV, 剂量范围在5E12/cm2 4E13/cm2，注入角度范围在0~30°;
对NMOS器件，采用硼离子、BF2、铟离子注入，注入能量范围在 3keV 70keV,剂量范围在5E12/cm2 4E13/cm2,注入角度范围在0 30°。
(2) 第二次环形离子注入中，
对PMOS器件，采用磷离子、砷离子注入，注入能量范围在10keV 45keV, 剂量范围在1E13/cmL5E13/cm 注入角度范围在0~30°;
对NMOS器件，采用硼离子、BF2、铟离子注入，注入能量范围在 3keV 70keV,剂量范围在lE13/cm2~5E13/cm2,注入角度范围在0 30°。
3、 重掺杂离子注入，采用多道离子注入
对NMOS器件来说，采用磷离子或砷离子注入，采用磷离子注入时，其重掺杂源漏区离子注入能量范围在5KeV到40KeV之间，离子的剂量为2*1013到 2*1015个/平方厘米之间；采用砷离子注入时，其重掺杂源漏区离子注入能量范 围在20KeV到45KeV之间，离子的剂量为2*1013到3*10"个/平方厘米之间。
对PMOS器件来说，采用硼离子或BF2离子或铟离子注入，采用硼离子注 入时，其重掺杂源漏区离子注入能量范围在0.5KeV到8KeV之间，离子的剂量 为2*1013到2*1015个/平方厘米之间。采用BF2离子注入时，其重掺杂源漏区离 子注入能量范围在2KeV到20KeV之间，离子的剂量为2*1013到2*1015个/平方 厘米之间。
本实施例只是本发明的一个最佳实施方式，本发明所要保护的范围远不限 于此，本领域的技术人员，均可以在不脱离本发明精神下作出必要的改动和变 更，本发明的保护范围以权利要求书为限。
权利要求
1、一种分开优化源/漏极的方法，其特征在于，包括，1)、在制作好衬底并在衬底上形成一层氧化物之后，在衬底上形成栅极；2)、进行轻掺杂源/漏极离子注入，在衬底上形成轻掺杂源/漏区；3)、再进行第一次环形离子注入，在所述的源区和漏区注入离子；4)、然后再进行第二次环形离子注入，只在所述的源区注入离子；5)、在栅极的两边形成侧墙；6)、再进行重掺杂离子注入，在所述的源区和漏区上形成源极和漏极。
2、 如权利要求1所述的一种分开优化源/漏极的方法，其特征在于，所述的第一 次环形离子注入中，对 PMOS器件，采用磷离子、砷离子注入，注入能量范围在10keV 40keV, 剂量范围在5E12/cm2 4E13/cm2,注入角度范围在0~30°;对NMOS器件，采用硼离子、BF2、铟离子注入，注入能量范围在 3keV 70keV，剂量范围在5E12/cm2 4E13/cm2,注入角度范围在0~30°。
3、 如权利要求1所述的一种分开优化源/漏极的方法，其特征在于，所述的第二 次环形离子注入中，对PMOS器件，采用磷离子、砷离子注入，注入能量范围在10keV 45keV， 剂量范围在lE13/cm^5E13/cm 注入角度范围在0~30°;对NMOS器件，采用硼离子、BF2、铟离子注入，注入能量范围在 3keV 70keV,剂量范围在lE13/cm2~5E13/cm2,注入角度范围在0~30°。
全文摘要
一种分开优化源/漏极的方法，其特征在于，包括，在制作好衬底并在衬底上形成一层氧化物之后，在衬底上形成栅极；进行轻掺杂源/漏极离子注入，在衬底上形成轻掺杂源/漏区；再进行第一次环形离子注入，在所述的源区和漏区注入离子；然后再进行第二次环形离子注入，只在所述的源区注入离子；在栅极的两边形成侧墙；再进行重掺杂离子注入，在所述的源区和漏区上形成源极和漏极。采用该优化方法，不仅能很好的获得短沟道特性，而且能有效地降低结电容和漏电流，并且提高器件的耐电压击穿特性。
文档编号H01L21/265GK101431024SQ20071004799
公开日2009年5月13日 申请日期2007年11月8日 优先权日2007年11月8日
发明者王津洲, 猛 赵 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司