[发明专利]一种源漏区超浅结的改进方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种半导体工艺，尤其涉及一种源漏区超浅结的改进方法。

背景技术

随着工艺尺寸的持续缩小，工艺中的硅凹陷（Si recess）成为越来越重要的考量，其大小对于器件的特性有严重的影响。所以，在深亚微米工艺中，采用重新生长SD注入二氧化硅垫层的方案已经被完全放弃，而转向使用spacer刻蚀的残膜来作为SD注入的垫层。但随着工艺尺寸的进一步缩小，由于SD的结深越来越浅，所以，他对于注入衬垫层厚度均匀性的要求越来越高。由于spacer刻蚀残膜的厚度均匀性无法保证，所以，越来越多的公司开始采用单纯的silicon表面来形成SD，以保证工艺控制的稳定性。

随着器件特征尺寸的持续缩小，对于超前结的结深的需求也越来越大，目前在工艺上，普遍使用PAI，Co-implant，LSA等技术来形成超前结

在大规模量产的CMOS制作工艺中，SD层次注入的衬垫层为spacer刻蚀之后的残膜，随着超浅结的需求越来越强烈，为了得到均匀的超浅结，在深亚微米工艺中，该层衬垫层通常由于其厚度的均匀性较差而被完全去除，超浅结的形成完全依赖于上面所讲技术以及大剂量，低能量注入基台的广泛采用。

通过SD注入垫层可以在不改变注入分布的情况下，降低注入杂质在Si中的射程，从而得到比无垫层注入更浅的超浅结。但由于该层垫层的生长和去除会导致SiO2/Si界面的硅凹陷（Si recess），从而导致可靠性问题，所以在目前的工艺中尽量避免。

目前主流的超浅结形成方案有：

1、预非晶化植入（PAI：Pre Amorphous Implant）

2、大剂量、低能量植入（High dose，Low energy implant）

3、Co-implant

4、C-B co-implant

5、F-B co-implant

6、脉冲等离子掺杂（Pulse plasma doping）

在目前的框架下，SD超浅结的形成由于没有注入垫层的存在，需要有以上工艺组合而成，例如使用PAI + High dose，Low energy注入，或者High dose，Low energy注入 + Co implant。这极大了增加了工艺的复杂性。 

发明内容

本发明公开了一种源漏区超浅结的改进方法，用以解决现有技术框架下，SD超浅结的形成由于没有注入垫层的存在，而导致的工艺难度和复杂度大幅度提高的问题。本专利的主要目的是一）满足深亚微米工艺MOS器件在同样工艺条件下对超浅结的需求。二）基于一），可以有效地避免或者推迟常规形成超浅结工艺组合，例如使用PAI + High dose，Low energy注入，或者High dose，Low energy注入 + Co implant的使用，因为这些工艺组合极大了增加了工艺的复杂性和成本

    本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

    一种源漏区超浅结的改进方法，在一硅基板上形成包括第一晶体管和第二晶体管的CMOS结构，其中，包括以下步骤：

    步骤a：将覆盖在硅基板、第一晶体管栅极和第二晶体管栅极上的屏蔽层全部清除；

    步骤b：在硅基板上淀积一垫层，且使垫层同时将第一晶体管栅极和第二晶体管栅极覆盖；

    步骤c：在垫层上旋涂光刻胶，并光刻去除覆盖在第二晶体管上的光刻胶；

    步骤d：进行第一离子注入，形成第二晶体管的SD超浅结，之后去除光刻胶；

    步骤e：在垫层上再次旋涂光刻胶，并光刻去除覆盖在第一晶体管上的光刻胶；

    步骤f：进行第二离子注入，形成第一晶体管的SD超浅结，之后去除光刻胶。

    如上所述的一种源漏区超浅结的改进方式，其中，步骤b中依次淀积一无定型碳层和一二氧化硅层共同形成垫层，无定形碳层与二氧化硅层覆盖在硅基板上，并同时将第一晶体管栅极和第二晶体管栅极覆盖。

如上所述的一种源漏区超浅结的改进方式，其中，步骤d与步骤e之间还包括，刻蚀去除覆盖在无定型碳层上的二氧化硅层。

如上所述的一种源漏区超浅结的改进方式，其中，在步骤f去除光刻胶过程中，无定型碳层同时被去除干净。

    如上所述的一种源漏区超浅结的改进方式，其中，第一晶体管为NMOS管，第二晶体管为PMOS管。