專利名稱：Nmos晶體管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域的制造方法，特別涉及的是一種NMOS晶體管的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體器件集成度的不斷提高，其特征尺寸逐漸減小，源/漏極以及源/漏極延伸區(qū)(Source/Drain Extension)相應(yīng)地變淺，當(dāng)前工藝水平要求半導(dǎo)體器件的源/漏極結(jié)的深度小于1000埃，而且最終可能要求結(jié)的深度在200埃或者更小的數(shù)量級(jí)。結(jié)深的減小要求更低的熱處理溫度，而更低的熱處理溫度(小于500攝氏度， 甚至更低)使得結(jié)的橫向尺寸隨之減小，所述結(jié)的橫向尺寸的減小將導(dǎo)致器件在工作時(shí)形成的位于結(jié)和溝道區(qū)之間的電場(chǎng)在結(jié)和溝道區(qū)的交界邊緣形成尖峰，即在結(jié)和溝道區(qū)的交界邊緣處形成有高電場(chǎng)，電子在移動(dòng)的過程中將受此高電場(chǎng)加速為高能粒子，所述高能粒子碰撞產(chǎn)生電子-空穴對(duì)(稱為熱載流子)，所述熱載流子從電場(chǎng)獲得能量，可進(jìn)入柵氧化層或柵極中，繼而影響器件的閾值電壓控制以及跨導(dǎo)的漂移，即產(chǎn)生HCI (Hot CarrieHnjection，熱載流子注入)效應(yīng)，從而造成閾值電壓的上升、飽和電流的下降以及載流子遷移率的下降等。NMOS晶體管的傳導(dǎo)載流子是電子，PMOS晶體管的傳導(dǎo)載流子是空穴，電子的遷移率比空穴大很多，因此在同樣的電場(chǎng)下，電子可以獲得更大的能量，在高電場(chǎng)下，電子被加速為“熱電子”，而熱空穴很難出現(xiàn)。由此，如何抑制NMOS晶體管的HCI效應(yīng)，即抑制熱載流子進(jìn)入柵氧化層或穿透所述柵氧化層而進(jìn)入導(dǎo)電溝道，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。當(dāng)前，業(yè)界為改善NMOS晶體管的HCI，通常采用LDD (Lightly DopedDrain，輕摻雜漏注入)離子注入的優(yōu)化方法，利用減小LDD離子注入的劑量和增大LDD注入能量，獲得較深的LDD結(jié)，減小橫向電場(chǎng)強(qiáng)度，從而改善HCI。但增大LDD離子注入能量，隨著結(jié)深的加大，器件的有效溝道長(zhǎng)度也將減小，這樣就會(huì)增加短溝道效應(yīng)(Short Channel Effect，簡(jiǎn)稱SCE)，引起器件直流特性的衰退。因此，單純通過改變LDD離子注入的劑量和能量來(lái)改善 HCI是不夠的。為了克服上述缺點(diǎn)，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410089222. 1，名稱為減小1/0匪OS 器件熱載流子注入的方法，該技術(shù)首先進(jìn)行多晶硅柵刻蝕，再進(jìn)行多晶硅柵再氧化，然后進(jìn)行LDD快速熱退火，退火后，先在LDD中采用砷離子注入，接著在LDD中采用磷離子注入，最后進(jìn)行多晶硅側(cè)墻淀積與刻蝕。但是該技術(shù)改變了現(xiàn)有的工藝，與現(xiàn)有工藝的兼容性較差。為了克服上述缺點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)還公開了一種技術(shù)方案，在NMOS晶體管的源/漏延伸結(jié)構(gòu)形成后進(jìn)行退火，以使低摻雜源/漏區(qū)注入的雜質(zhì)離子充分激活和擴(kuò)散。但是在上述技術(shù)中，隨著半導(dǎo)體器件尺寸的持續(xù)縮小，比如在65nm及以下尺寸的半導(dǎo)體器件中，上述技術(shù)方案不足以抑制熱載流子注入效應(yīng)，因而不適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是在NMOS晶體管的制造工藝中，如何改善HCI效應(yīng)。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種NMOS晶體管的制造方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極介電層和位于柵極介電層上的柵極；以所述柵極介電層和所述柵極為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行非晶化處理，形成非晶化區(qū)域；在非晶化區(qū)域內(nèi)形成源/漏區(qū)，且在形成源/漏區(qū)期間在所述柵極內(nèi)注入氟離子和磷離子；在所述源/漏區(qū)上施加壓應(yīng)力層；對(duì)所述源/漏區(qū)和所述柵極進(jìn)行離子激活處理；去除所述壓應(yīng)力層?？蛇x地，所述非晶化區(qū)域采用離子注入的方法形成。可選地，所述形成源/漏區(qū)依次包括在所述柵極中注入氟離子和磷離子；在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入；在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入?？蛇x地，所述形成源/漏區(qū)依次包括在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入； 在所述柵極中注入氟離子和磷離子；在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入。可選地，所述形成源/漏區(qū)依次包括在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入； 在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入；在所述柵極中注入氟離子和磷離子?？蛇x地，在所述柵極中注入氟離子和磷離子包括先在所述柵極中注入磷離子，然后在所述柵極中注入氟離子。可選地，在所述柵極中注入氟離子和磷離子包括先在所述柵極中注入氟離子，然后在所述柵極中注入磷離子?？蛇x地，在所述柵極中注入氟離子和磷離子包括在所述柵極中同時(shí)注入氟離子和磷離子。可選地，在所述柵極中同時(shí)注入氟離子和磷離子包括在所述柵極中直接注入PF3 和PF5中的一種或其組合。可選地，所述壓應(yīng)力層為氮化硅層或者為氮氧化硅層?？蛇x地，所述壓應(yīng)力層的厚度在500至5000 A?？蛇x地，所述壓應(yīng)力層由化學(xué)氣相沉積方法形成。可選地，所述離子激活處理是采用尖峰退火的方法實(shí)現(xiàn)的，所述尖峰退火的反應(yīng)溫度為1100攝氏度至1300攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為0. 1毫秒至5秒?？蛇x地，所述壓應(yīng)力層由干法刻蝕方法或濕法腐蝕方法或兩種方法的結(jié)合方法去除。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)在柵極中注入了氟離子，且后續(xù)的離子激活處理激活了氟離子，使氟離子擴(kuò)散進(jìn)入柵極介電層，氟離子取代柵極介電層中的部分氧離子，從而形成氟硅基團(tuán)，同時(shí)由于氟離子修復(fù)化學(xué)鍵的功能，進(jìn)而使得柵極介電層和半導(dǎo)體襯底的界面變得更加致密，提高了柵極介電層和半導(dǎo)體襯底間的界面品質(zhì)，阻止形成電荷陷阱，防止在加電壓下輕摻雜源/漏區(qū)聚集電荷，從而大大改善了 NMOS晶體管的HCI效應(yīng)。


圖1為本發(fā)明NMOS晶體管的制造方法的流程示意圖；圖2至圖11為按照?qǐng)D1所示的流程形成NMOS晶體管的一實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。正如背景技術(shù)部分所述，HCI是由于在NMOS晶體管內(nèi)存在較強(qiáng)的橫向電場(chǎng)，使得載流子在輸運(yùn)的過程中發(fā)生碰撞電離，產(chǎn)生額外的電子空穴對(duì)，部分熱載流子注入柵氧化層或柵極中，從而產(chǎn)生HCI效應(yīng)。因此，在制造半導(dǎo)體器件時(shí)，為防止上述缺陷的產(chǎn)生，本發(fā)明提供的NMOS晶體管的制造方法包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極介電層和位于柵極介電層上的柵極；以所述柵極介電層和所述柵極為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行非晶化處理，形成非晶化區(qū)域；在非晶化區(qū)域內(nèi)形成源/漏區(qū)，且在形成源/漏區(qū)期間在所述柵極內(nèi)注入氟離子和磷離子；在所述源/漏區(qū)上施加壓應(yīng)力層；對(duì)所述源/漏區(qū)和所述柵極進(jìn)行離子激活處理；去除所述壓應(yīng)力層。本發(fā)明在柵極中添加氟離子，使氟離子進(jìn)入柵極介電層，在柵極介電層中形成氟硅基團(tuán)，明顯改善了柵氧化層和柵極間的界面品質(zhì)，從而大大改善了 NMOS晶體管的HCI。圖1所示是本發(fā)明的制造方法的流程示意圖，具體包括以下步驟S100，提供半導(dǎo)體襯底；S101，在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極介電層和位于柵極介電層上的柵極；S102，以所述柵極介電層和所述柵極為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行非晶化處理， 形成非晶化區(qū)域；S103，在非晶化區(qū)域內(nèi)形成源/漏區(qū)，且在形成源/漏區(qū)期間在所述柵極內(nèi)注入氟離子和磷離子；S104，在所述源/漏區(qū)上施加壓應(yīng)力層；S105，對(duì)所述源/漏區(qū)和所述柵極進(jìn)行離子激活處理；S106，去除所述壓應(yīng)力層。參考圖2，首先執(zhí)行步驟S100，提供半導(dǎo)體襯底200。其中，所述半導(dǎo)體襯底200為形成有半導(dǎo)體器件的硅、形成有半導(dǎo)體器件的絕緣體上硅(SOI)、或者為體硅。接著執(zhí)行步驟S101，在所述半導(dǎo)體襯底200上形成柵極介電層201和位于柵極介電層201上的柵極202，柵極介電層201和柵極202構(gòu)成柵極結(jié)構(gòu)，形成如圖3所示的結(jié)構(gòu)。所述柵極介電層201是二氧化硅或氮氧化硅，其形成工藝可以是化學(xué)氣相沉積工藝。所述柵極202是多晶硅或多晶硅硅化物，其形成工藝可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何現(xiàn)有技術(shù)，如采用化學(xué)氣相沉積法時(shí)，可以是低壓等離子體化學(xué)氣相沉積或者等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積。接著執(zhí)行步驟S102，以所述柵極介電層201和所述柵極202為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行非晶化處理，形成非晶化區(qū)域203，以防止離子注入溝道效應(yīng)，具體如圖4所
在具體實(shí)施例中，所述非晶化區(qū)域203可以采用離子注入的方法形成，可以注入鍺離子、銻離子或其他原子序數(shù)大于硅的半導(dǎo)體離子，也可以以較大的注入劑量注入原子序數(shù)小于硅的離子，所述離子注入的注入劑量范圍為3E14至1E16/平方厘米，注入離子的能量范圍為5keV至50keV。接著執(zhí)行步驟S103，在非晶化區(qū)域203內(nèi)形成源/漏區(qū)，且在形成源/漏區(qū)期間在所述柵極202內(nèi)注入氟離子204和磷離子205。作為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，步驟S103進(jìn)一步包括在所述柵極202中注入氟離子204和磷離子205 ；在非晶化區(qū)域203內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入；在非晶化區(qū)域203內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入。在所述柵極202中注入氟離子204和磷離子205時(shí)，可以先在所述柵極202中注入磷離子205，然后在所述柵極202中注入氟離子204 ；也可以在所述柵極202中同時(shí)注入氟離子204和磷離子205 ；還可以先在所述柵極202中注入氟離子204，然后在所述柵極202 中注入磷離子205。形成如圖5所示的結(jié)構(gòu)，其中的·表示氟離子204，★表示磷離子205， 此處只是示意圖，并不能代表磷離子205和氟離子204的實(shí)際的注入劑量及注入深度，在此不應(yīng)過多的限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)先在所述柵極202中注入磷離子205，然后在所述柵極202中注入氟離子204 時(shí)所述氟離子204的注入能量范圍為IeV至20KeV，注入劑量范圍為lE14/cm2至3E15/ cm2 ；所述磷離子205的注入能量范圍為IeV至IOKeV,注入劑量范圍為lE15/cm2至5E15/ cm2,以減小所述柵極202的損耗。當(dāng)在所述柵極202中同時(shí)注入氟離子204和磷離子205時(shí)，可以是在所述柵極202 中直接注入PF3和PF5中的一種或其組合，此時(shí)注入能量范圍為IeV至IOKeV,注入劑量范圍為 lE15/cm2 到 6E15/cm2。當(dāng)先在所述柵極202中注入氟離子204，然后在所述柵極202中注入磷離子205 時(shí)所述氟離子204的注入能量范圍為IeV至20KeV，注入劑量范圍為lE14/cm2至3E15/ cm2 ；所述磷離子205的注入能量范圍為IeV至IOKeV,注入劑量范圍為lE15/cm2至5E15/ cm2,以減小所述柵極202的損耗。在非晶化區(qū)域203內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入時(shí)，所述輕摻雜離子注入的摻雜離子可以是磷離子或者砷離子等，形成輕摻雜源/漏區(qū)206，如圖6所示。當(dāng)輕摻雜離子注入的離子為磷離子時(shí)，離子注入的能量范圍為IKeV至20KeV，離子注入的劑量范圍為lE14/cm2至 lE15/cm2 ；當(dāng)輕摻雜離子注入的離子為砷離子時(shí)，離子注入的能量范圍為IeV至35KeV，離子注入的劑量范圍為lE14/cm2至lE15/cm2。更進(jìn)一步地，本實(shí)施例在輕摻雜離子注入之后還進(jìn)行了袋狀區(qū)離子注入，形成袋狀區(qū)(圖未示)。作為本發(fā)明的其他實(shí)施例，還可以在輕摻雜離子注入之前進(jìn)行袋狀區(qū)離子注入。在非晶化區(qū)域203內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入時(shí)，包括在所述柵極介電層201和所述柵極202的相對(duì)兩側(cè)形成隔離側(cè)壁207，形成如圖7所示的結(jié)構(gòu)(隔離側(cè)壁207可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中一種或者它們?nèi)我獾慕M合)；以所述柵極202和所述隔離側(cè)壁207 為掩模，在半導(dǎo)體襯底200內(nèi)注入磷離子或砷離子以形成重?fù)诫s源/漏區(qū)208，形成如圖8所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)在半導(dǎo)體襯底200內(nèi)注入磷離子以形成重?fù)诫s源/漏區(qū)208時(shí)，離子注入的能量范圍為8KeV至30KeV，離子注入劑量范圍為1. 5E14/cm2至6E15/cm2 ；當(dāng)在半導(dǎo)體襯底200內(nèi)注入砷離子以形成重?fù)诫s源/漏區(qū)208時(shí)，離子注入的能量范圍為SKeV至50KeV， 離子注入劑量范圍為1. 5E14/cm2至6E15/cm2。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以先在非晶化區(qū)域203內(nèi)依次進(jìn)行輕摻雜離子注入和重?fù)诫s離子注入，然后再在所述柵極中注入氟離子和磷離子；或者是先在非晶化區(qū)域 203內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入，接著在所述柵極中注入氟離子和磷離子，然后在非晶化區(qū)域 203內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入。上述兩種情況下每個(gè)步驟的具體實(shí)施方式
，與本實(shí)施例的各步驟完全相同。接著執(zhí)行步驟S104，在所述源/漏區(qū)上施加壓應(yīng)力層。如圖9所示，在形成源/漏區(qū)后，在所述源/漏區(qū)上施加了一層壓應(yīng)力層209，該壓應(yīng)力層209可以是氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氮化鈦等各種材料，通?？梢岳没瘜W(xué)氣相沉積的方法形成。由于壓應(yīng)力的大小是隨著壓應(yīng)力層厚度的增加而增大的，該壓應(yīng)力層209 的厚度不能過薄，一般可以設(shè)置在500至5000埃米之間，如為3000埃米。通過調(diào)整化學(xué)氣相沉積的工藝條件，如反應(yīng)氣體流量、反應(yīng)腔室的壓應(yīng)力、溫度等，來(lái)調(diào)節(jié)所生成的壓應(yīng)力層具有的壓應(yīng)力種類及壓應(yīng)力大小是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的，在此不再贅述。該壓應(yīng)力層209會(huì)導(dǎo)致源/漏區(qū)內(nèi)的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。接著執(zhí)行步驟S105，對(duì)所述源/漏區(qū)和所述柵極202進(jìn)行離子激活處理，形成如圖 10所示的結(jié)構(gòu)。在具體實(shí)施例中，所述離子激活處理采用尖峰退火，反應(yīng)溫度為1100攝氏度至 1300攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為0. 1毫秒至5秒。在實(shí)際應(yīng)用中，所述離子激活處理包括至少兩個(gè)作用一是使得非晶化區(qū)域203部分或完全結(jié)晶，以修復(fù)缺陷；二是使柵極202中注入的部分氟離子204擴(kuò)散進(jìn)柵極介電層201，且進(jìn)入柵極介電層201的氟離子204被激活，取代柵極介電層201中的部分氧離子，從而形成氟硅基團(tuán)，同時(shí)由于氟離子修復(fù)化學(xué)鍵的功能，進(jìn)而使得柵極介電層201和半導(dǎo)體襯底200的界面變得更加致密，提高了柵極介電層201和半導(dǎo)體襯底200間的界面品質(zhì)。最后執(zhí)行步驟S106，去除所述壓應(yīng)力層209，形成如圖11所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)該壓應(yīng)力層209去除后，由于源/漏區(qū)的晶格結(jié)構(gòu)已因該壓應(yīng)力層的生長(zhǎng)而發(fā)生了變化，即使該壓應(yīng)力層209被去除，其對(duì)源/漏區(qū)產(chǎn)生的壓應(yīng)力效果仍會(huì)有所保留。本實(shí)施例中，選用的壓應(yīng)力層209為壓應(yīng)力的氮化硅層，其生長(zhǎng)厚度為2000埃米。采用的壓應(yīng)力層去除方法為干法刻蝕和濕法腐蝕相結(jié)合的方法，先利用干法刻蝕去除大部分氮化硅， 然后再利用熱磷酸去除剩余的氮化硅層。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以只利用干法刻蝕或只利用濕法腐蝕來(lái)去除該壓應(yīng)力層。本發(fā)明在柵極中注入磷離子之后或注入磷離子時(shí)在柵極中也注入了氟離子，且通過快速尖峰退火工藝使部分氟離子擴(kuò)散進(jìn)入柵極介電層，又通過激光脈沖退火激活了柵極介電層中的氟離子，使氟離子取代柵極介電層中的部分氧離子，從而形成氟硅基團(tuán)，同時(shí)由于氟離子修復(fù)化學(xué)鍵的功能，進(jìn)而使得柵極介電層和半導(dǎo)體襯底的界面變得更加致密，提高了柵極介電層和半導(dǎo)體襯底間的界面品質(zhì)，阻止形成電荷陷阱，防止在加電壓下輕摻雜源/漏區(qū)聚集電荷，從而大大改善了 NMOS晶體管的HCI效應(yīng)。
雖然本發(fā)明己以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種NMOS晶體管的制造方法，其特征在于，包括步驟提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極介電層和位于柵極介電層上的柵極；以所述柵極介電層和所述柵極為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行非晶化處理，形成非晶化區(qū)域；在非晶化區(qū)域內(nèi)形成源/漏區(qū)，且在形成源/漏區(qū)期間在所述柵極內(nèi)注入氟離子和磷離子；在所述源/漏區(qū)上施加壓應(yīng)力層；對(duì)所述源/漏區(qū)和所述柵極進(jìn)行離子激活處理；去除所述壓應(yīng)力層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述非晶化區(qū)域采用離子注入的方法形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述形成源/漏區(qū)依次包括在所述柵極中注入氟離子和磷離子；在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入；在所述在非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述形成源/漏區(qū)依次包括在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入；在所述柵極中注入氟離子和磷離子；在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述形成源/漏區(qū)依次包括在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行輕摻雜離子注入；在所述非晶化區(qū)域內(nèi)進(jìn)行重?fù)诫s離子注入；在所述柵極中注入氟離子和磷離子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，在所述柵極中注入氟離子和磷離子包括先在所述柵極中注入磷離子，然后在所述柵極中注入氟離子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述氟離子的注入能量范圍為IeV至20KeV，注入劑量范圍為lE14/cm2至3E15/cm2 ；所述磷離子的注入能量范圍為IeV至IOKeV,注入劑量范圍為lE15/cm2至5E15/cm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，在所述柵極中注入氟離子和磷離子包括先在所述柵極中注入氟離子，然后在所述柵極中注入磷離子。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述氟離子的注入能量范圍為IeV至20KeV，注入劑量范圍為lE14/cm2至3E15/cm2 ；所述磷離子的注入能量范圍為IeV至IOKeV,注入劑量范圍為lE15/cm2至5E15/cm2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，在所述柵極中注入氟離子和磷離子包括在所述柵極中同時(shí)注入氟離子和磷離子。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，在所述柵極中同時(shí)注入氟離子和磷離子包括在所述柵極中直接注入PF3和PF5中的一種或其組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述PF3和PF5中的一種或其組合的注入能量范圍為IeV至IOKeV,注入劑量范圍為lE15/cm2到6E15/cm2。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述壓應(yīng)力層為氮化硅層或者為氮氧化硅層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述壓應(yīng)力層的厚度在 500 至 5000 A0
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述壓應(yīng)力層由化學(xué)氣相沉積方法形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述離子激活處理是采用尖峰退火的方法實(shí)現(xiàn)的，所述尖峰退火的反應(yīng)溫度為1100攝氏度至1300攝氏度，反應(yīng)時(shí)間為0. 1毫秒至5秒。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的NMOS晶體管的制造方法，其特征是，所述壓應(yīng)力層由干法刻蝕方法或濕法腐蝕方法或兩種方法的結(jié)合方法去除。擦
全文摘要
一種半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域的NMOS晶體管的制造方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極介電層和位于柵極介電層上的柵極；以所述柵極介電層和所述柵極為掩模，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行非晶化處理，形成非晶化區(qū)域；在非晶化區(qū)域內(nèi)形成源/漏區(qū)，且在形成源/漏區(qū)期間在所述柵極內(nèi)注入氟離子和磷離子；在所述源/漏區(qū)上施加壓應(yīng)力層；對(duì)所述源/漏區(qū)和所述柵極進(jìn)行離子激活處理；去除所述壓應(yīng)力層。本發(fā)明在柵極中注入氟離子，然后使氟離子進(jìn)入柵極介電層，氟離子取代柵極介電層中的部分氧離子形成氟硅基團(tuán)，提高了柵極介電層和半導(dǎo)體襯底間的界面品質(zhì)，從而改善了NMOS晶體管的熱載流子注入效應(yīng)。
文檔編號(hào)H01L21/265GK102468163SQ20101053204
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者盧炯平, 謝欣云, 陳志豪 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司