[发明专利]PMOS源漏区离子注入方法、PMOS的制备方法

说明书

本发明提供了PMOS源漏区离子注入方法，其包括：首先，对半导体衬底中的源漏区进行硼注入；然后，对源漏区进行氟注入。本发明还提供了PMOS器件的制备方法。本发明的PMOS源漏区的离子注入方法和PMOS器件的制备方法，通过用硼注入代替现有的二氟化硼注入，减少了后续氟注入的剂量，从而有效缓解了衬底中的氟析出，减少了对光刻胶的腐蚀，提高了器件的质量。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种PMOS源漏区离子注入方法，以及包括此源漏区离子注入方法进行的PMOS器件的制备方法。

背景技术

在半导体制造的高价工艺中，在进行施主/受主元素注入时，经常使用非施主/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)和抑制短沟道效应(SCE)。

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，因为氟的引入可以控制硼穿透栅氧化层造成缺陷，从而改善负偏压温度不稳定性效应。

请参阅附图图1和图2，图1为二氟化硼注入之前衬底表面缺陷扫描的形貌示意图，在注入二氟化硼前，对衬底进行表面缺陷扫描，缺陷数量一般在可控范围内。图2为经二氟化硼和氟注入之后的衬底表面缺陷扫描的形貌示意图，在氟注入后，对衬底进行表面缺陷扫描，往往会发现衬底上出现大量缺陷，特别是在光刻胶上有大量缺陷。这种缺陷是由于经两步离子注入过程，氟析出，并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。

具体来说，产生大量氟析出的原因，在于第一步二氟化硼注入和第二步氟注入都贡献了氟的剂量。氟的总剂量太多，就会超过硅衬底中的固溶度，造成大量的氟以气体形式逃逸出衬底。逃逸出的氟在临近的光刻胶上冷凝堆积并与其反应，进而对光刻胶造成腐蚀，请参阅图3，为氟注入后的光刻胶表面缺陷的扫描电镜图，图中，301表示冷凝缺陷，302表示光刻胶。这种在光刻胶上冷凝堆积产生的腐蚀缺陷，会严重影响器件的性能。

发明内容

为了克服以上问题，本发明的目的是在确保不影响负偏压温度稳定性的条件下，改进现有的PMOS源漏区的离子注入方法，减少氟注入剂量，缓解氟析出，减少光刻胶的腐蚀缺陷，从而提高PMOS器件质量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种PMOS源漏区离子注入方法，其包括：首先，对半导体衬底中的源漏区进行硼注入；然后，对所述源漏区进行氟注入。

优选地，所述硼注入的剂量为1*E15-3*E15。

优选地，所述氟注入的剂量为1*E15-3*E15。

优选地，所述硼注入采用的气体为B₁₀H₂₂、C₂B₁₀H₁₂的一种或多种。

优选地，所述硼注入时采用的温度10-20℃，压强不大于5*E-5托，气体流量为0.5-1.5sccm。

优选地，所述氟注入采用的气体为BF₃、GeF₄的一种或多种。

优选地，所述氟注入时采用的温度10-20℃，压强不大于5*E-5托，气体流量为0.5-1.5sccm。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种PMOS器件的制备方法，其包括：采用上述任意一项所述的离子注入方法来进行源漏区离子注入。

本发明的PMOS源漏区的离子注入方法，通过用硼注入代替现有的二氟化硼注入，减少了后续氟注入的剂量，从而有效缓解了衬底中的氟析出，减少了对光刻胶的腐蚀，提高了器件的质量。