[发明专利]MOS晶体管的制造方法有效

专利信息
申请号: 201811267610.2 申请日: 2018-10-29
公开(公告)号: CN109473357B 公开(公告)日: 2022-05-27
发明(设计)人: 陈品翰 申请(专利权)人: 上海华力集成电路制造有限公司
主分类号: H01L21/336 分类号: H01L21/336;H01L21/265;H01L29/78;H01L29/06
代理公司: 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 代理人: 郭四华
地址: 201315 上海市浦东新区中国(上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: mos 晶体管 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种MOS晶体管的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一、在半导体衬底表面形成有第二导电类型阱,在所述第二导电类型阱的表面形成栅极结构,被所述栅极结构所覆盖区域的所述第二导电类型阱表面用于形成沟道;

步骤二、进行轻掺杂漏站点工艺,包括如下分步骤:

步骤21、进行非结晶离子注入形成硅非晶化区;

步骤22、进行碳离子注入形成碳阻挡区,所述碳离子注入的次数至少包括两次,调节各次碳离子注入的注入角度和注入深度来调节所述碳阻挡区的深度以及各深度处的所述碳阻挡区的第一侧向所述栅极结构内侧延伸的横向距离,并保证后续形成的口袋注入区位于所述碳阻挡区的深度范围内且在各所述深度处所述碳阻挡区的第一侧都位于所述口袋注入区的第一侧的内侧,减少或防止所述口袋注入区的第一侧向所述栅极结构所覆盖区域的所述第二导电类型阱中扩散并进而减少或防止对沟道产生不利影响;

步骤22中所述碳离子注入的次数为两次,第一次碳离子注入的注入深度大于第二次碳离子注入的注入深度以及所述第一次碳离子注入的注入角度小于所述第二次碳离子注入的注入角度;

步骤23、进行口袋离子注入形成所述口袋注入区;

步骤24、进行轻掺杂漏注入形成轻掺杂漏区;

还包括如下步骤:

步骤三、在所述栅极结构的侧面形成侧墙;

步骤四、以所述侧墙的侧面为自对准条件进行源漏注入在所述栅极结构的两侧形成源区和漏区,所述源区和所述漏区的深度大于所述碳阻挡区的深度。

2.如权利要求1所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:所述半导体衬底为硅衬底。

3.如权利要求2所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:所述非结晶离子注入的注入杂质为硅或锗。

4.如权利要求1所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:所述轻掺杂漏区的深度大于所述硅非晶化区的深度,所述口袋注入区的深度大于所述轻掺杂漏区的深度。

5.如权利要求1所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:所述非结晶离子注入、所述碳离子注入、所述口袋离子注入和所述轻掺杂漏注入都和所述栅极结构的侧面自对准。

6.如权利要求1所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:MOS晶体管为NMOS管,所述第二导电类型为P型,所述口袋离子注入的注入杂质为P型杂质,所述轻掺杂漏注入的注入杂质为N型杂质,所述源漏注入的注入杂质为N型杂质。

7.如权利要求1所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:MOS晶体管为PMOS管,所述第二导电类型为N型,所述口袋离子注入的注入杂质为N型杂质,所述轻掺杂漏注入的注入杂质为P型杂质,所述源漏注入的注入杂质为P型杂质。

8.如权利要求1所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:所述栅极结构由栅介质层和多晶硅栅叠加而成。

9.如权利要求8所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:MOS晶体管为28nm以下工艺节点的LP类型器件,所述栅介质层为氮氧化硅层。

10.如权利要求8所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:MOS晶体管为28nm以下工艺节点的HKMG类型器件,步骤一中的所述栅极结构为伪栅,所述伪栅在所述源区和所述漏区形成之后被去除,之后在所述伪栅的去除区域形成HKMG。

11.如权利要求10所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:HKMG由高介电常数层组成栅介质层和金属栅叠加而成。

12.如权利要求11所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:所述高介电常数层的材料选自二氧化硅,氮化硅,三氧化二铝,五氧化二钽,氧化钇,硅酸铪氧化合物,二氧化铪,氧化镧,二氧化锆,钛酸锶,硅酸锆氧化合物。

13.如权利要求11所述的MOS晶体管的制造方法,其特征在于:所述金属栅的材料为Al。

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