[发明专利]一种用于HK金属栅的自对准Halo补偿沟道注入方法

说明书

本发明提供一种用于HK金属栅的自对准Halo补偿沟道注入方法，提供基底，在基底上形成STI区和有源区；在有源区内形成阱区；在基底上表面形成栅氧层；在栅氧层上形成伪栅结构；在伪栅结构侧壁形成第一侧墙；在伪栅结构两侧的基底内形成LDD区；形成依附于第一侧墙的第二侧墙；在伪栅结构两侧的基底内形成源漏区；在伪栅结构两侧的基底上覆盖CESL层，并在CESL层上填充ILD层；移除伪栅结构和位于伪栅结构下的栅氧层，形成底部为基底上表面的凹槽；垂直于基底上表面在所述凹槽区域向基底内注入Halo离子，形成自对准掺杂区；在凹槽内形成金属栅结构；对金属栅结构进行金属化。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种用于HK金属栅的自对准Halo补偿沟道注入方法。

背景技术

随着器件尺寸不断缩小，栅极介质层厚度降低，栅极多晶硅耗尽、衬底量子效应和栅极漏电流变的越来越严重；为了改善栅极漏电流，选择高介电常数材料代替传统介质材料，并用金属栅代替多晶硅栅，因金属栅具有极高的电子密度，可有效解决多晶硅耗尽问题。

随着集成电路工艺技术发展到深亚微米，为了抑制短沟道器件的漏致势垒降低效应(DIBL)，在LDD结构中使用晕环(halo)离子注入提高衬底与源漏交界面的掺杂浓度，从而降低源漏耗尽区的宽度，达到抑制DIBL的效果，防止源漏穿通现象。

传统的halo离子注入与晶圆存在一定角度，由于多晶硅间距不断缩小，halo的入射角受到限制，为了实现相同的Vt表现，需要提出一种新的方法来改善短沟道效应。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于HK金属栅的自对准Halo补偿沟道注入方法，用于解决现有技术中halo离子注入时入射角受限导致短沟道效应的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于HK金属栅的自对准Halo补偿沟道注入方法，至少包括：

步骤一、提供基底，在所述基底上形成STI区和有源区；

步骤二、在所述有源区内形成阱区；

步骤三、在所述基底上表面形成栅氧层；

步骤四、在所述栅氧层上形成伪栅结构；

步骤五、在所述伪栅结构侧壁形成第一侧墙；

步骤六、在伪栅结构两侧的所述基底内形成LDD区；

步骤七、形成依附于所述第一侧墙的第二侧墙；

步骤八、在所述伪栅结构两侧的所述基底内形成源漏区；

步骤九、在所述伪栅结构两侧的基底上覆盖CESL层，并在所述CESL层上填充ILD层；

步骤十、移除所述伪栅结构和位于所述伪栅结构下的栅氧层，形成底部为基底上表面的凹槽；

步骤十一、垂直于所述基底上表面在所述凹槽区域向基底内注入Halo离子，形成自对准掺杂区；

步骤十二、在所述凹槽内形成金属栅结构；

步骤十三、对所述金属栅结构进行金属化。

优选地，步骤四中在所述栅氧层上形成多个所述伪栅结构；所述多个伪栅结构彼此间隔排布。

优选地，步骤六中形成所述LDD区的方法是在所述多个伪栅结构之间的基底上方向所述基底内注入Halo离子，形成所述LDD区。

优选地，步骤六中Halo离子的注入方向与所述基底上表面呈斜角。

优选地，步骤六中的所述LDD区用于源漏耗尽区的宽度。

优选地，步骤九中的所述CESL层同时覆盖于所述第二侧墙。