專利名稱：一種pmos管的摻雜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，具體來說涉及一種PMOS管的摻雜方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，PMOS晶體管是各種電路的基礎(chǔ)單元之一。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，對于信息數(shù)據(jù)的處理速度要求越來越高，對其中采用的PMOS晶體管的頻率響應(yīng)特性要求也越來越高。然而，PMOS晶體管的寄生電容隨著工作頻率的升高起到越來越大的負(fù)面作用，如何減小這些寄生電容對PMOS運(yùn)算放大器的影響，已經(jīng)成為提高PMOS晶體管頻率響應(yīng)特性的關(guān)鍵。請參照圖1，其為現(xiàn)有技術(shù)中制造PMOS晶體管的摻雜方法，其步驟為:在P型襯底100上形成N型阱，在該N型阱的表面上形成柵氧化層103和硬質(zhì)掩模層104，采用離子注入(圖1中的200)工藝對N型阱進(jìn)行摻雜，以形成P型的源區(qū)101和漏區(qū)102。這種現(xiàn)有的摻雜方法中，從理論上來說，當(dāng)進(jìn)行離子注入時(shí)，應(yīng)預(yù)先調(diào)整離子束發(fā)射裝置，并使離子束發(fā)射裝置所發(fā)射的離子束垂直于襯底表面。由于采用垂直離子注入的方式，因此，其寄生電容無法有效的減小。中國專利申請2009101958587公開了一種摻雜方法，該方法在半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)，并在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)形成側(cè)壁層后，調(diào)整離子束的角度，并使離子束與襯底表面的垂直方向保持一固定夾角，采用預(yù)設(shè)的離子注入劑量的一半對柵極兩側(cè)的襯底進(jìn)行輕摻雜或重?fù)诫s；然后，將晶圓在水平方向上旋轉(zhuǎn)180度，采用預(yù)設(shè)的離子注入劑量的一半再次對柵極兩側(cè)的襯底進(jìn)行輕摻雜或重?fù)诫s，形成輕摻雜漏極和輕摻雜源極，或漏極和源極。這種方法雖然能夠達(dá)到減小寄生電容的效果，但是這種方法在摻雜過程中，其首先以一定角度進(jìn)行一半劑量的摻雜后，還需要將晶圓在水平方向上旋轉(zhuǎn)180度后再次進(jìn)行另一半劑量的摻雜，因此，這種方法在摻雜過程中必須經(jīng)過“半劑量摻雜-摻雜停止-旋轉(zhuǎn)180度-再次半劑量摻雜”的過程，這種兩次摻雜的方法的效率并不能讓人滿意
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種既能有效減小寄生電容，又能提高效率的摻雜方法。本發(fā)明提出的PMOS管的摻雜方法包括如下步驟:1.在P型半導(dǎo)體襯底上通過雜質(zhì)擴(kuò)散的方法形成N型阱；2.在N型阱的表面上形成柵氧化層后，在柵氧化層上淀積硬質(zhì)掩模層；3.漏區(qū)的第一次離子注入:以離子束與水平方向成α的角度對N型阱進(jìn)行摻雜，摻雜雜質(zhì)為P型雜質(zhì)，摻雜劑量為漏區(qū)總摻雜劑量的1/2 ;其中，硬質(zhì)掩模層的高度為:在進(jìn)行漏區(qū)的第一次離子注入時(shí)，通過該硬質(zhì)掩模層的遮擋，離子束僅能對漏區(qū)進(jìn)行摻雜，而源區(qū)無離子注入；4.源區(qū)的第一次離子注入:以離子束與水平方向成(90° +α)的角度對N型阱進(jìn)行摻雜，摻雜雜質(zhì)為P型雜質(zhì)，摻雜劑量為源區(qū)總摻雜劑量的1/2 ;其中，硬質(zhì)掩模層的高度為:在進(jìn)行源區(qū)的第一次離子注入時(shí)，通過該硬質(zhì)掩模層的遮擋，離子束僅能對源區(qū)進(jìn)行摻雜，而漏區(qū)無離子注入；5.漏區(qū)的第二次離子注入:重復(fù)步驟3，直至漏區(qū)完成全部劑量的摻雜。6.源區(qū)的第二次離子注入:重復(fù)步驟4，直至源區(qū)完成全部劑量的摻雜。7.對完成摻雜后PMOS管進(jìn)行進(jìn)行退火，以激活摻雜雜質(zhì)。


:圖1為現(xiàn)有的PMOS管的摻雜方法示意圖。圖2為本發(fā)明提出的PMOS管的摻雜方法的示意圖。
具體實(shí)施方式
:下面通過具體實(shí)施方式
對本發(fā)明提出的摻雜方法進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖2所示，本發(fā)明提出的摻雜方法包括如下步驟:1.在P型半導(dǎo)體襯底100上通過雜質(zhì)擴(kuò)散的方法形成N型阱，2.此后在該N型阱的表面上形成柵氧化層103，在柵氧化層103上淀積硬質(zhì)掩模層 105 ；3.漏區(qū)102的第一次離子注入:以離子束200與水平方向成α的角度對N型阱進(jìn)行摻雜，摻雜雜質(zhì)為P型雜質(zhì)，摻雜劑量為漏區(qū)102總摻雜劑量的1/2 ;其中，硬質(zhì)掩模層105的高度為:在進(jìn)行漏區(qū)102的第一次離子注入時(shí)，通過該硬質(zhì)掩模層105的遮擋，離子束200僅能對漏區(qū)102進(jìn)行摻雜，而源區(qū)101無離子注入；即如圖2所示，在進(jìn)行漏區(qū)102的第一次離子注入時(shí)，由于硬質(zhì)掩模層105的遮擋，離子束200’(其方向與離子束200平行)無法對源區(qū)101進(jìn)行離子注入；4.源區(qū)101的第一次離子注入:以離子束201與水平方向成(90° +α)的角度對N型阱進(jìn)行摻雜，摻雜雜質(zhì)為P型雜質(zhì)，摻雜劑量為源區(qū)101總摻雜劑量的1/2 ;其中，硬質(zhì)掩模層105的高度為:在進(jìn)行源區(qū)101的第一次離子注入時(shí)，通過該硬質(zhì)掩模層105的遮擋，離子束201僅能對源區(qū)101進(jìn)行摻雜，而漏區(qū)102無離子注入；即如圖2所示，在進(jìn)行源區(qū)101的第一次離子注入時(shí)，由于硬質(zhì)掩模層105的遮擋，離子束201’(其方向與離子束201平行)無法對漏區(qū)102進(jìn)行離子注入；5.漏區(qū)102的第二次離子注入:重復(fù)步驟3，直至漏區(qū)102完成全部劑量的摻雜。6.源區(qū)101的第二次離子注入:重復(fù)步驟4，直至源區(qū)101完成全部劑量的摻雜7.對P型半導(dǎo)體襯底100完成摻雜后，對該P(yáng)型半導(dǎo)體襯底進(jìn)行退火，以激活摻雜雜質(zhì)。其中，在對N型阱進(jìn)行源區(qū)101和漏區(qū)102摻雜時(shí)，注入離子的種類選擇P型離子進(jìn)行注入，如硼離子或銦離子；如果采用硼離子，其注入能量為4 lOKev，注入劑量為5 X IO15 I X IO1Vcm2 ;如果采用銦離子，其注入能量為20 40Kev,注入劑量為I X IO15 I X IO16/cm2。其中，對PMOS管進(jìn)行退火的步驟可以采用本領(lǐng)常規(guī)的退火方法。本發(fā)明提出的摻雜方法，通過采用源區(qū)和漏區(qū)離子注入交替進(jìn)行，并且通過硬質(zhì)掩模層的遮擋，從而在無需旋轉(zhuǎn)襯底的情況下完成對源區(qū)和漏區(qū)的摻雜，因此其無需旋轉(zhuǎn)的步驟，其效率更優(yōu)。以上實(shí)施方式已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，但上述實(shí)施方式并非為了限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種PMOS管的摻雜方法包括如下步驟: (1).在P型半導(dǎo)體襯底上通過雜質(zhì)擴(kuò)散的方法形成N型阱； (2).在N型阱的表面上形成柵氧化層后，在柵氧化層上淀積硬質(zhì)掩模層； (3).漏區(qū)的第一次離子注入:以離子束與水平方向成α的角度對N型阱進(jìn)行摻雜，摻雜雜質(zhì)為P型雜質(zhì)，摻雜劑量為漏區(qū)總摻雜劑量的1/2 ;其中，硬質(zhì)掩模層的高度為:在進(jìn)行漏區(qū)的第一次離子注入時(shí)，通過該硬質(zhì)掩模層的遮擋，離子束僅能對漏區(qū)進(jìn)行摻雜，而源區(qū)無離子注入； (4).源區(qū)的第一次離子注入:以離子束與水平方向成(90°+α)的角度對N型阱進(jìn)行摻雜，摻雜雜質(zhì)為P型雜質(zhì)，摻雜劑量為源區(qū)總摻雜劑量的1/2 ;其中，硬質(zhì)掩模層的高度為:在進(jìn)行源區(qū)的第一次離子注入時(shí)，通過該硬質(zhì)掩模層的遮擋，離子束僅能對源區(qū)進(jìn)行摻雜，而漏區(qū)無離子注入； (5).漏區(qū)的第二次離子注入:重復(fù)步驟(3)，直至漏區(qū)完成全部劑量的摻雜； (6).源區(qū)的第二次離子注入:重復(fù)步驟(4)，直至源區(qū)完成全部劑量的摻雜； (7).對完成摻雜后的PMOS管進(jìn)行進(jìn)行退火，以激活摻雜雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的PMOS管的摻雜方法，其特征在于: 其中所述對N型阱進(jìn)行源區(qū)101和漏區(qū)102摻雜時(shí)，注入離子的種類選擇P型離子進(jìn)行注入，如硼離子或銦離子；如果采用硼離子，其注入能量為4 lOKev，注入劑量為.5 X IO15 I X IO1Vcm2 ;如果采用銦離子，其注入能量為20 40Kev，注入劑量為I X IO15 .1 X IO16/cm2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PMOS管的摻雜方法，通過采用第一次離子注入和第二次離子注入交替進(jìn)行，并且通過硬質(zhì)掩模層的遮擋，從而在無需旋轉(zhuǎn)襯底的情況下完成對襯底的摻雜。
文檔編號H01L21/336GK103177942SQ20131006483
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者呂燕翔, 居勤坤, 史仁龍, 萬傳友, 彭芳美, 周國忠 申請人:溧陽市虹翔機(jī)械制造有限公司