[发明专利]PMOS晶体管的制造方法及栅极掺杂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及PMOS晶体管的制造方法及栅极掺杂的方法。

背景技术

在现有的半导体器件的制造技术中，通常首先在半导体衬底上形成栅氧层，在栅氧层上形成栅导电层，然后通过刻蚀栅导电层和栅氧层形成栅极，接着在栅极两侧的半导体衬底中离子注入形成源极区和漏极区，例如离子注入P型离子，从而形成PMOS晶体管，然后在栅极、源极区以及漏极区上形成绝缘硅化物层(SRO)，在栅极、源极区以及漏极区需要连接导线的位置将SRO刻蚀出通孔用来连接导线。

在公开号为：CN101286527A的中国专利申请中公开了一种具有双离子注入的PMOS结构的制造方法，其中具体公开了以下步骤：提供一N型半导体基底；在该N型半导体基底上形成一栅极氧化层；在该栅极氧化层上形成一多晶硅栅极；以该多晶硅栅极为掩膜，对该N型半导体基底进行第一次离子注入，注入硼离子而形成硼离子重掺杂区，之后进行第二次离子注入，注入氟化硼BF₂离子于该硼离子掺杂区内而形成较浅的氟化硼离子轻掺杂区。

然而因为上述方法重掺杂利用的硼离子，因此半导体衬底的界面态不稳定，为了提高半导体衬底界面态的稳定性，传统技术在重掺杂的时候利用离子注入氟化硼离子。因为在后期利用该PMOS结构制造半导体器件还需要在栅极、源极区和漏极区上形成绝缘硅化物层(SRO)，在SRO之后进行退火使SRO层定性，同时激活离子注入的B离子，使其在栅极、源极区和漏极区分布的更深入、更均匀。但是随着半导体制造工艺尺寸的减小，SRO层随着减薄，利用重掺杂氟化硼离子的到的PMOS晶体管表面的气泡缺陷越来越严重。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体器件的制造方法，使的绝缘硅化物层中的气泡减少，提高了半导体器件的稳定性。

本发明的半导体器件的制造方法，包括步骤：

提供N型半导体衬底上具有栅极的半导体结构；

向栅极及栅极两侧的N型半导体衬底重掺杂氟化硼和硼，从而在栅极两侧的N型半导体衬底中形成源极区和漏极区；

在源极区、漏极区和/或栅极上形成绝缘硅化物层；

对所述绝缘硅化物层进行退火。

其中，在所述半导体结构的栅极两侧的半导体衬底中具有浅掺杂区。

其中，在对所述绝缘硅化物层进行退火步骤之后还进一步包括：

在所述绝缘硅化物层上形成层间绝缘介质层；

对所述绝缘介质层进行刻蚀，形成通孔，在所述通孔的底部暴露源极区、漏极区和/或栅极。

其中，在形成通孔步骤之后还进一步包括在通孔的底部形成金属硅化物

其中，所述氟化硼的注入剂量大于等于1E15，所述氟化硼和硼的注入剂量之和为2.4E15至3E15。

其中，所述氟化硼的离子注入能量范围为：5keV-15keV。

其中，所述硼的离子注入能量范围为：500eV-2keV。

其中，所述退火采用高温快速退火，退火温度为1050℃至1070℃。

其中，所述氮化硅层和/或氧化硅层的厚度为200埃至350埃。

相应的，本发明还提供了一种栅极掺杂的方法，包括步骤：

提供N型半导体衬底上具有栅极的半导体结构；

向栅极掺杂氟化硼和硼。

其中，所述氟化硼的剂量大于等于1E15。

其中，所述氟化硼和硼的注入剂量之和为2.4E15至3E15。

相应的，本发明还提供了一种一种PMOS晶体管的制造方法，包括步骤：提供N型半导体衬底上具有栅极的半导体结构；

向沿栅极两侧的N型半导体衬底重掺杂氟化硼和硼。

其中，所述氟化硼的剂量大于等于1E15，所述氟化硼和硼注入剂量之和为2.4E15至3E15。

上述技术方案的优点是：

上述方案向栅极及栅极两侧的N型半导体衬底重掺杂氟化硼和硼，从而在栅极两侧的N型半导体衬底中形成源极区和漏极区；在源极区、漏极区和/或栅极上形成绝缘硅化物层；对所述绝缘硅化物层进行退火。因为在重掺杂半导体衬底形成源极区和漏极区的过程中利用了氟化硼和硼两种物质，因此相比于重掺杂相同含量的硼离子的情况下，氟离子含量减少，这样减少了SRO的退火过程氟离子挥发带来的气泡缺陷。

附图说明

图1是对利用现有技术制造的半导体器件SRO表面的测试图。

图2是图1中虚线区域的放大图；

图3是本发明的半导体器件的制造方法的流程图；

图4是本发明的半导体器件的制造方法示意图；