专利名称：Mos管的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体制造方法，具体地说，涉及一种MOS管的制造方法。
背景技术：
制造成本更低、功耗更小、速度更快的半导体器件已经成为半导体以及电子产业 的普遍追求的目标之一。为了实现上述目标，提高集成度，缩小单元面积，在同样面积的芯 片内制造更多的晶体管，半导体器件的尺寸需要持续地随着技术发展而进行缩小，栅极长 度变得更短，同时需要降低源漏的寄生电容以提高器件的开关速度。随着MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)的栅极长度变短，短沟道效应 (SCE)越加明显，为了抑制短沟道效应，需要将轻掺杂漏极(LDD=Lightlydoped drain)、源 极区以及漏极区的结深也随着栅极长度的变短而不断变浅，通常的做法是在形成源极区和 漏极区时，减小注入能量和采用短时间高温退火的方法来减小结深。但是，这样做的结果通 常会导致掺杂激活降低和阻值升高，从而导致器件特性退化，无法满足电路工作要求；而为 了平衡掺杂激活和阻值的问题，又不得不增大离子注入剂量，加大的离子注入剂量则容易 在源极区和漏极区因为耗尽区相接而导致穿通(punch through)现象的发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种MOS管的制造方法，在克服短沟道效应时， 也抑制了穿通现象的发生。为解决上述技术问题，本发明提供一种MOS管的制造方法，在形成源极区和漏极 区时候，先注入2种离子，然后再根据形成的MOS管类型，掺杂不同类型的离子，完成源极区 和漏极区制程，其方法步骤包括在源极区和漏极区先注入氟离子，继续在该区注入锗离子；根据形成的MOS管类型，在源极区和漏极区均注入硼离子或者均注入磷离子和砷 离子；进一步的，在源极区和漏极区注入锗离子之前，在该区域形成一层氧化层。进一步的，所述注入氟的能量为15KeV 35KeV，剂量为4. 0E14 1. 5E15。进一步的，所述注入锗的能量为IOKeV 40KeV，剂量为4. 0E14 1. 5E15。进一步的，当所述MOS管为PMOS管时，注入的离子为硼离子，分二次注入，其中，第一次注入硼离子的能量为8KeV 3KeV，剂量为3E13 6E13 ；第二次注入硼离子的能量为2KeV 0. 5KeV，剂量为2E15 3. 5E15。进一步的，当所述MOS管为NMOS管时，先注入磷离子，磷离子分二次注入，再注入 砷离子，其中，第一次注入磷离子的能量为IOKeV 30KeV，剂量为1E13 1. 1. 5E14 ；第二次注入磷离子的能量为3KeV 8KeV，剂量为1E15 2. 5E15 ；注入的砷离子能量为IOKeV 30KeV，剂量为2E15 3E15。与传统的MOS管的制造方法相比，本发明通过在选定形成源极区和漏极区的半导体衬底上先注入氟离子和锗离子，克服了离子沟道效应和暂态增强扩散(TED transient enhanced diffusion)效应，更加有效控制源极区和漏极区结深，从而有效地减小了短沟道 效应和源漏穿通现象的发生。而且，由于锗离子注入导致的非晶化和退火后再结晶效应，降低了源漏结阻抗，提 高了 M0S器件的工作电流，从而提高了器件整体性能。
图1为本发明实施例M0S管的源极区和漏极区制造流程图。
具体实施例方式为了更清楚了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。本发明实施例中在形成源极区和漏极区时候，先注入2种离子，然后再根据形成 的器件类型，掺杂不同类型的离子，完成源极区和漏极区制程。请参阅图1，图1为本发明实施例M0S管的源极区和漏极区制造流程图。为了更好地得到厚度均勻、浅的源极区和漏极区，在选定形成的源极区和漏极区 注入离子之前，阻止注入的离子过度掺杂从而形成很深的掺杂层，在该区域形成一层氧化 层，本实施例中，形成该氧化层的厚度为10埃。然后，进行本实施例中步骤1 在该源极区和漏极区注入氟(F)离子，注入氟的能 量为 15KeV 35KeV，剂量为 4. 0E14 1. 5E15。接着，进入步骤2，继续在该源极区和漏极区的半导体衬底上先注入锗(Ge)离子， 注入锗的能量为lOKeV 40KeV，剂量为4. 0E14 1. 5E15。本发明实施例中，通过在选定形成源极区和漏极区的半导体衬底上注入氟离子和 锗离子，提高了杂质激活浓度，从而有效地克服了离子沟道效应和TED效应，同时抑制了高 浓度离子注入导致的瞬时增强扩散，更加有效控制源极区和漏极区结深，从而有效地减小 了短沟道效应，抑制了源漏穿通现象的发生。而且，由于锗离子注入导致的非晶化和退火后再结晶效应，降低了源漏结阻抗，提 高了 M0S器件的工作电流，从而提高了器件整体性能。最后，进入步骤3，根据需要，如果制造的M0S管为PM0S管时，分二次注入硼离子第一次所述注入硼的能量为8KeV 3KeV，剂量为3E13 6E13 ；第二次所述注入硼的能量为2KeV 0. 5KeV，剂量为2E15 3. 5E15，完成制造源 极区和漏极区的工艺。如果制造的M0S管为NM0S管时，先注入磷离子，磷离子分二次注入，第一次所述注入磷的能量为lOKeV 30KeV，剂量为1E13 1. 5E14 ；第二次所述注入磷的能量为3KeV 8KeV，剂量为1E15 2. 5E15，然后，再注入砷离子，注入的砷离子能量为lOKeV 30KeV，剂量为2E15 3E15。最后，完成制造源极区和漏极区的工艺。当然，本发明并不局限于上述实施例所述的步骤顺序，也可以先在该源极区和漏 极区注入锗离子，然后再注入氟离子，然后再根据器件类型的需要注入硼离子或者磷离子 和砷离子，或者将锗和氟离子注入在硼离子或磷离子某道注入之后以提高源漏结电容特性。 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
权利要求
一种提高MOS管增益的制造方法，在完成轻掺杂漏极区离子注入后，以一倾角注入离子，在所述轻掺杂漏极区下的半导体衬底内形成袋状掺杂区，其特征在于所述倾角为垂直于半导体器件表面的竖直面与离子注入方向形成的夹角，所述倾角在大于0度小于等于7度的范围内。
2.如权利要求1所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于所述倾角为5度。
3.如权利要求1所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于当所述MOS管为NMOS 管时，注入的离子为磷离子，能量为15KeV 40KeV，剂量为20E3 45E3。
4.如权利要求3所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于注入的磷离子能量为 25KeV，剂量为 30E3。
5.如权利要求1所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于当所述MOS管为PMOS 管时，注入的离子为砷离子，能量为25KeV 50KeV，剂量为20E3 45E3。
6.如权利要求5所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于注入的砷离子能量为 40KeV，剂量为 30E3。
7.如权利要求1所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于注入离子分为若干步 骤进行，每进行一步骤，将该MOS管器件旋转一角度，然后继续注入离子。
全文摘要
本发明公开一种MOS管的制造方法，在形成源极区和漏极区时候，先注入2种离子，然后再根据形成的MOS管类型，掺杂不同类型的离子，完成源极区和漏极区制程，其方法步骤包括在源极区和漏极区先注入氟离子，继续在该区注入锗离子；根据形成的MOS管类型，在源极区和漏极区均注入硼离子或者均注入磷离子和砷离子。本发明通过在选定形成源极区和漏极区的半导体衬底上先注入氟离子和锗离子，克服了离子沟道效应和暂态增强扩散(TEDtransientenhanced diffusion)效应，更加有效控制源极区和漏极区结深，从而有效地减小了短沟道效应和源漏穿通现象的发生。
文档编号H01L21/265GK101894757SQ20091005155
公开日2010年11月24日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者赵猛 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司