控制pmos器件源漏区氟析出缺陷的方法
【专利摘要】本发明公开了一种控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，包括：对PMOS器件源漏区进行第一次氟注入；对所述PMOS器件的源漏区进行第二次氟注入，所述第二次氟注入的注入剂量小于等于8×1014。本发明在对PMOS器件的源漏区共同注入时，通过控制氟的第二次注入剂量，降低氟的总注入剂量，有效缓解PMOS器件中氟的析出现象，降低光刻胶被腐蚀的缺陷数量。
【专利说明】控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法。
【背景技术】
[0002]在半导体制造的高价工艺中，在进行施主或受主元素注入时，经常使用非施主或非受主元素进行共同注入，以达到所需要的辅助效果。最常见的辅助注入元素有锗、硅、碳、氟、氮等。各种元素的作用不一而别，例如锗和硅主要应用于预非晶化，碳主要应用于抑制扩散，氟主要应用于改善负偏压温度不稳定性(NBTI)和抑制扩散。
[0003]在PMOS的源漏区注入时，经常会使用二氟化硼(BF2)和氟(F)进行共同注入。注入氟的原因之一是为了抑制硼的扩散；二是氟自身扩散到栅氧化层界面时，能够与断裂的硅键结合生成稳定的硅-氟键，防止后续易断裂的硅-氢键产生，从而改善负偏压温度不稳定性效应。但是，在第一步注入二氟化硼前后，对产品进行表面缺陷扫描，缺陷数量一般在可控范围内，如图1所示。而在第二步氟注入后，对产品进行表面缺陷扫描，往往会发现在光刻胶上有大量缺陷如图2和图3所示。该缺陷是由于前两步注入的氟析出后，在临近的光刻胶上冷凝，与光刻胶发生化学反应所产生的局部腐蚀。
[0004]如图4所示，具体来说，发生大量氟10析出的原因，在于第一步二氟化硼注入和第二步氟注入都贡献了氟10的剂量。氟10的总剂量太多时，就会超过在硅衬底中的固溶度，造成大量的氟10以气体形式逃逸出衬底。逃逸出的氟10在临近的光刻胶20上冷凝堆积并与其反应，进而对光刻胶20造成腐蚀，被破坏处可能影响器件的总体性能。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，以解决上述技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，包括:对PMOS器件源漏区进行第一次氟注入；对所述PMOS器件的源漏区进行第二次氟注入，所述第二次氟注入的注入剂量小于等于8 X 1014。
[0007]作为优选，还包括:对所述PMOS源漏区进行碳注入，所述碳注入步骤在两次氟注入之间进行。
[0008]作为优选，所述碳注入步骤中，碳的注入能量为7?9Kev，注入剂量为8 X 114?12X 1140
[0009]作为优选，所述第二次氟注入的注入剂量为5X1014?8X1014。
[0010]作为优选，所述第二次氟注入的注入能量为lOKev。
[0011]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0012]1、增加碳注入步骤，有效增强了对PMOS器件中硼扩散的控制；
[0013]2、将第二次氟注入剂量控制在8X1014，进而在不影响负偏压温度不稳定性的前提下，降低了第二次氟注入步骤的注入剂量。
[0014]3、氟的总剂量减少，有效缓解了氟的析出现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为现有技术中第二次氟注入前硅片表面缺陷扫描图；
[0016]图2为现有技术中第二次氟注入后硅片表面缺陷扫描图；
[0017]图3为现有技术中第二次氟注入后光刻胶缺陷的扫描电镜图；
[0018]图4为PMOS器件中氟析出与冷凝的过程原理图；
[0019]图5为本发明一【具体实施方式】中控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法流程图。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0021]如图5所示，本发明的控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，包括:
[0022]步骤1:对PMOS器件源漏区进行第一次氟注入，其中，氟元素采用二氟化硼进行注入，其注入剂量与现有技术相比，保持不变。
[0023]步骤2:对所述PMOS源漏区进行碳注入，其中，碳的注入能量为7?9Kev，注入剂量为8X1014?12X1014。碳注入可以抑制PMOS源漏区中氟的扩散，增强对氟扩散的控制，减少氟从PMOS器件中溢出。
[0024]步骤3:对所述PMOS器件的源漏区进行第二次氟注入，所述第二次氟注入的注入剂量小于等于8 X 1140所述第二次氟注入的注入剂量为5 X 114?8 X 114,所述第二次氟注入的注入能量为lOKev。通过减少第二次氟注入时氟的注入剂量，依然可以将自身扩散到栅氧化层界面，充分地与断裂的硅键结合生成稳定的硅-氟键，防止后续硅-氢键产生，进而改善负偏压温度不稳定性效应。
[0025]步骤4:对PMOS器件源漏区进行缺陷扫描，通过缺陷扫描可以实现对PMOS器件表面缺陷实时观察，以免影响器件的总体性能。
[0026]综上所述，本发明在对PMOS器件的源漏区共同注入时，通过增加碳注入步骤，同时控制氟的第二次注入剂量，进而降低氟的总注入剂量，有效缓解PMOS器件中氟的析出现象，降低光刻胶被腐蚀的缺陷数量。
[0027]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，包括:对PMOS器件源漏区进行第一次氟注入；对所述PMOS器件的源漏区进行第二次氟注入，所述第二次氟注入的注入剂量小于等于8X1014。
2.如权利要求1所述的控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，其特征在于，还包括:对所述PMOS源漏区进行碳注入，所述碳注入步骤在两次氟注入之间进行。
3.如权利要求2所述的控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，其特征在于，所述碳注入步骤中，碳的注入能量为7?9Kev，注入剂量为8X1014?12X1014。
4.如权利要求1所述的控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，其特征在于，所述第二次氟注入的注入剂量为5 X 114?8X 1014。
5.如权利要求1所述的控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，其特征在于，所述第二次氟注入的注入能量为lOKev。
6.如权利要求1所述的控制PMOS器件源漏区氟析出缺陷的方法，其特征在于，在第二次氟注入之后对所述PMOS器件源漏区进行缺陷扫描。
【文档编号】H01L21/265GK104241105SQ201410443537
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】邱裕明 申请人:上海华力微电子有限公司