專利名稱：自對準p+淺結(jié)摻雜工藝方法
自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CMOS源漏區(qū)形成工藝方法，尤其涉及一種采用固態(tài)源摻雜方法形成 CMOS源漏區(qū)的工藝方法。背景技術(shù)：
隨著器件特征尺寸的縮小，結(jié)深要求越來越淺，即要求淺結(jié)甚至超淺結(jié)。淺結(jié)是在襯底內(nèi)形成淺深度，具有高濃度和高活化率摻雜劑，并在水平和垂直方向上具有突變結(jié)斷面的結(jié)。
淺結(jié)通常由離子注入法或固相擴散法形成。在離子注入法中，離子注入機用高的加速電壓加速雜質(zhì)離子，然后將雜質(zhì)離子注入到襯底內(nèi)，形成淺結(jié)。在固相擴散法中，在襯底上形成固相擴散源，然后固相擴散源內(nèi)的摻雜劑擴散并摻到襯底內(nèi)，形成淺結(jié)。
請參閱圖1至圖3，傳統(tǒng)的深亞微米CMPS工藝在源漏區(qū)形成的過程中都是采用N+ 光刻/注入-> P+光刻/注入- >源漏區(qū)退火的方式來實現(xiàn)MOS管的源漏區(qū)。但是這種方式形成的P+源漏區(qū)的硼在后續(xù)的源漏退火熱過程中由于其擴散速率遠大于砷，因此CMOS 工藝中的P+結(jié)深總是大于N+結(jié)深，同時由于擴散速率加快導(dǎo)致的橫向擴散嚴重，因此PMOS 的溝道長度總是略大于NMOS溝道長度來防止溝道穿通。此外，P+源漏區(qū)橫向擴散嚴重也會使得源漏區(qū)與柵極的交疊尺寸增加，導(dǎo)致源漏區(qū)與柵極的交疊電容增加以及結(jié)電容的增加，從而降低邏輯電路的開關(guān)速度和RF電路的瞬態(tài)特性。
因此，需要提供一種形成淺結(jié)源漏區(qū)CMPS的工藝方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法，其實現(xiàn)了 P+源漏區(qū)淺結(jié)，降低結(jié)電容和交疊電容，提高了器件性能。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是關(guān)于一種自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法，其包括步驟
1)N+光刻/N+注入在形成有P型阱PW及N型阱NW、光刻膠I3R及場氧化層FOX 的P型硅襯底P-SUB上進行N型雜質(zhì)源極光刻并注入，形成P型阱的N+源極及N+漏極；
2)低壓淀積氧化硅(LPTE0Q沉積在硅片表面沉積一層LPTEOS ；
3)P+S/D光刻/腐蝕請參閱圖6，P型雜質(zhì)漏極光刻及腐蝕，將上述P+區(qū)域的 LPTEOS刻蝕掉；
4)N+S/D退火(P+S/D摻雜)在BH3氣氛下進行爐管退火，從而達到P+區(qū)域摻雜以及N+摻雜激活；
5)形成有N型阱的P+源極及P+漏極。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述退火步驟中，主要熱過程用于硼從BH3氣氛中到硅片表面擴散，且高溫擴散摻雜的原子被激活。
本發(fā)明的有益效果是通過自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法，實現(xiàn)了 P+源漏區(qū)淺結(jié)， 降低結(jié)電容和交疊電容。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中CMOS工藝流程中N+光刻/注入的工藝示意圖2是現(xiàn)有技術(shù)中CMOS工藝流程中P+光刻/注入的工藝示意圖3是現(xiàn)有技術(shù)中CMOS工藝流程中S/D退火并形成最終器件CMOS的工藝示意圖4是本發(fā)明自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法中N+光刻/N+注入工藝的示意圖5是本發(fā)明自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法中LPTEOS沉積工藝的示意圖6是本發(fā)明自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法中P+S/D光刻/腐蝕工藝的示意圖7是本發(fā)明自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法中N+S/D退火(P+S/D摻雜)工藝的示意圖8是本發(fā)明自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法最終形成的器件CMOS的形貌示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法包括以下步驟
N+光刻/N+注入請參閱圖4，在形成有P型阱PW及N型阱NW、光刻膠I3R及場氧化層FOX的P型硅襯底P-SUB上進行N型雜質(zhì)源極光刻并注入，形成P型阱的N+源極及N+ 漏極；
低壓淀積氧化硅(LPTE0Q沉積請參閱圖5，在硅片表面沉積一層LPTEOS ；
P+S/D光刻/腐蝕請參閱圖6，P型雜質(zhì)漏極光刻及腐蝕，將上述P+區(qū)域的LPTEOS 刻蝕掉；
N+S/D退火(P+S/D摻雜)請參閱圖7，在BH3氣氛下進行爐管退火，從而達到P+ 區(qū)域摻雜以及N+摻雜激活。退火過程中，主要熱過程用于硼從BH3氣氛中到硅片表面擴散， 且高溫擴散摻雜的原子已經(jīng)被激活，無需后續(xù)熱過程來激活，因此實現(xiàn)了 P+淺結(jié)目的。同時N+區(qū)域的As因為有LPTEOS保護，所以不會受硼元素干擾，也不會有摻雜元素外擴散的風險。
最終器件形貌圖如圖8所示，因此形成有N型阱的P+源極及P+漏極。
特別需要指出的是，本發(fā)明具體實施方式
中僅以該自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法作為示例，在實際應(yīng)用中任何類型的自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法均適用本發(fā)明揭示的原理。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明的教導(dǎo)下所作的針對本發(fā)明的等效變化，仍應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求所主張的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法，其包括步驟1)N+光刻/N+注入在形成有P型阱PW及N型阱NW、光刻膠I3R及場氧化層FOX的P 型硅襯底P-SUB上進行N型雜質(zhì)源極光刻并注入，形成P型阱的N+源極及N+漏極；2)低壓淀積氧化硅(LPTE0Q沉積在硅片表面沉積一層LPTEOS；3)P+S/D光刻/腐蝕P型雜質(zhì)漏極光刻及腐蝕，將上述P+區(qū)域的LPTEOS刻蝕掉；4)N+S/D退火(P+S/D摻雜)在BH3氣氛下進行爐管退火，從而達到P+區(qū)域摻雜以及 N+摻雜激活；5)形成有N型阱的P+源極及P+漏極。
2.如權(quán)利要求1所述的自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法，其特征在于，所述退火步驟中，主要熱過程用于硼從BH3氣氛中到硅片表面擴散，且高溫擴散摻雜的原子被激活。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法，其包括步驟1)N+光刻/N+注入在形成有P型阱PW及N型阱NW、光刻膠PR及場氧化層FOX的P型硅襯底P-SUB上進行N型雜質(zhì)源極光刻并注入，形成P型阱的N+源極及N+漏極；2)低壓淀積氧化硅(LPTEOS)沉積在硅片表面沉積一層LPTEOS；3)P+S/D光刻/腐蝕P型雜質(zhì)漏極光刻及腐蝕；此步驟后，與上一步驟相比發(fā)生了什么呢4)N+S/D退火(P+S/D摻雜)在BH3氣氛下進行爐管退火，從而達到P+區(qū)域摻雜以及N+摻雜激活；5)形成有N型阱的P+源極及P+漏極。通過自對準P+淺結(jié)摻雜工藝方法，實現(xiàn)了P+源漏區(qū)淺結(jié)，降低結(jié)電容和交疊電容。
文檔編號H01L21/265GK102543873SQ20101060539
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者張明敏, 桂林春, 王樂, 邵永軍 申請人:無錫華潤上華科技有限公司