專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造方法
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，特別涉及的是一種包括NMOS 晶體管和PMOS晶體管的半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著工藝的發(fā)展，半導(dǎo)體器件的尺寸不斷減小，NMOS晶體管的HCI (HotCarrier Injection,熱載流子注入)效應(yīng)和 PMOS 晶體管的 NBTI (Negative BiasTemperature ^stability，負(fù)偏壓不穩(wěn)定性)效應(yīng)都隨之愈來愈嚴(yán)重，成為影響半導(dǎo)體器件可靠性的主要問題。隨著半導(dǎo)體器件溝道長度的縮小，為了獲得所需的驅(qū)動電流并抑制短溝道效應(yīng)， 通常采用更高濃度摻雜的半導(dǎo)體襯底和源漏極，從而在源漏極的耗盡區(qū)域產(chǎn)生高電場。當(dāng)高電壓輸入/輸出器件在飽和電流狀態(tài)下運行時，反型層電荷在溝道表面橫向電場的作用下被加速并與晶格發(fā)生碰撞電離，會產(chǎn)生大量熱載流子(電子空穴對)。熱電子和熱空穴能夠越過界面勢壘向柵氧化層發(fā)射，形成熱載流子注入效應(yīng)(HCI)。進入柵氧化層的熱載流子具有以下影響或者穿透氧化層、或者造成隨時間而增加的界面態(tài)、或者造成載流子陷阱； 同時，熱電子和熱空穴還可以受結(jié)點場的作用而進入襯底，形成襯底漏電流，熱載流子引起的上述結(jié)果會嚴(yán)重影響器件工作特性及可靠性。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，因此在同樣的電場下，電子可以獲得更大的能量，在高電場下，電子被加速為“熱電子”，而熱空穴很難出現(xiàn)。因此，應(yīng)主要克服的是NMOS晶體管的HCI效應(yīng)。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)，減小橫向電場強度，從而改善HCI。但增大LDD離子注入能量，隨著結(jié)深的加大，器件的有效溝道長度也將減小，這樣就會增加短溝道效應(yīng)(Short Channel Effect，簡稱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改善 HCI是不夠的。為了克服上述缺點，中國專利申請?zhí)枮?00410089222. 1，名稱為減小I/O匪OS 器件熱載流子注入的方法，該技術(shù)首先進行多晶硅柵刻蝕，再進行多晶硅柵再氧化，然后進行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。為了改善NMOS晶體管的HCI效應(yīng)，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。所述NBTI是指在高溫下，在應(yīng)力作用下，PMOS晶體管的閾值電壓發(fā)生漂移。在現(xiàn)有的MOS晶體管的制造技術(shù)中，通常首先在半導(dǎo)體襯底上形成柵氧化層，在柵氧化層上形成柵導(dǎo)電層，然后通過刻蝕柵導(dǎo)電層和柵氧化層形成柵極，接著在柵極兩側(cè)的襯底中離子注入形成源極區(qū)和漏極區(qū)，從而形成MOS管。其中，所述柵氧化層通常利用氧化物形成，例如二氧化硅或摻雜的二氧化硅。在MOS晶體管的制造過程中，為了減小柵極的電阻，通常在柵導(dǎo)電層形成之后對柵導(dǎo)電層進行摻雜，例如利用離子注入的方式在PMOS器件的柵導(dǎo)電層中注入P型的硼離子。然后通過給MOS晶體管的柵極施加開啟電壓，可以在源極區(qū)和漏極區(qū)之間形成導(dǎo)電溝道，通過源極區(qū)和漏極區(qū)之間的電勢差在導(dǎo)電溝道內(nèi)產(chǎn)生漏極電流。隨著溫度變化，半導(dǎo)體襯底和柵氧化層之間的界面間存在的電荷和電子發(fā)生變化，使得漏極電流惡化，從而產(chǎn)生NBTI效應(yīng)。中國專利申請?zhí)枮?008102M805. 9，名稱為PM0S晶體管的制造方法及PMOS晶體管，給出了一種克服NBTI效應(yīng)的PMOS晶體管的制造方法，包括步驟提供一半導(dǎo)體襯底； 在半導(dǎo)體襯底上形成柵氧層；在柵氧層上形成柵導(dǎo)電層；通過柵導(dǎo)電層向柵氧層摻雜F離子；刻蝕柵導(dǎo)電層和柵氧層，形成柵極；在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源極區(qū)和漏極區(qū)。 但是該方法只適用于PMOS晶體管。當(dāng)制備半導(dǎo)體器件時，為了克服PMOS晶體管的NBTI效應(yīng)，還需要將其中的NMOS晶體管器件遮擋起來，只對PMOS晶體管操作。進一步為了克服 NMOS晶體管的HCI效應(yīng)，需要將PMOS晶體管遮擋起來，采用不同措施對NMOS晶體管操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是在半導(dǎo)體器件的制造過程中，如何通過簡單、有效的步驟同時克服NMOS晶體管的HCI效應(yīng)和PMOS晶體管的NBTI效應(yīng)。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，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；在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源/漏區(qū)，且在形成源/漏區(qū)期間，在所述柵極中注入氟離子；依次進行快速尖峰退火和激光脈沖退火?？蛇x地，所述形成源/漏區(qū)依次包括輕摻雜離子注入；在所述柵極中注入氟離子；重?fù)诫s離子注入?？蛇x地，所述形成源/漏區(qū)依次包括輕摻雜離子注入；重?fù)诫s離子注入；所述柵極中注入氟離子?？蛇x地，所述形成源/漏區(qū)依次包括在所述柵極中注入氟離子；輕摻雜離子注入；重?fù)诫s離子注入?？蛇x地，所述氟離子的注入能量范圍是IeV至20KeV，離子注入劑量范圍為1E14/ cm2 至 3E15/cm2?？蛇x地，所述快速尖峰退火的溫度峰值范圍為900°C至1070°C，退火時間為5秒至 60秒?？蛇x地，所述激光脈沖退火的溫度峰值范圍為1200°C至1300°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、改善NMOS晶體管的HCI效應(yīng)在柵極中注入氟離子，且通過快速尖峰退火工藝使部分氟離子擴散進入柵極介電層，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，同時由于氟離子修復(fù)化學(xué)鍵的功能，進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)，NMOS晶體管而言，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)；2、改善PMOS晶體管的NBTI效應(yīng)在柵極中注入氟離子，且通過快速尖峰退火工藝使部分氟離子擴散進入柵極介電層，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，由于氟硅鍵比硅氫鍵更為牢固，防止在高溫下，生成硅懸掛鍵，從而減輕由于NBTI效應(yīng)對MOS晶體管的影響；3、工藝簡單、成本低本發(fā)明方法可用于生成同時含NMOS晶體管和PMOS晶體管的半導(dǎo)體，直接在形成源/漏區(qū)的過程中在柵極中注入氟離子即可，而不必分別遮擋NMOS晶體管或PMOS晶體管，以采用不同措施克服NMOS晶體管的HCI效應(yīng)和PMOS晶體管的NBTI 效應(yīng)。


圖1為實施例1半導(dǎo)體器件的制造方法的流程示意圖；圖2至圖9為按照圖1所示的流程形成半導(dǎo)體器件的示意圖；圖10為實施例2半導(dǎo)體器件的制造方法的流程示意圖；圖11為實施例3半導(dǎo)體器件的制造方法的流程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(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實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術(shù)部分所述，在現(xiàn)有半導(dǎo)體制造工藝中，NMOS晶體管存在嚴(yán)重的HCI 效應(yīng)，PMOS晶體管存在嚴(yán)重的NBTI效應(yīng)，而這些成為影響半導(dǎo)體器件可靠性的主要問題。因此，在制造半導(dǎo)體器件時，為防止上述缺陷的產(chǎn)生，本發(fā)明提供的半導(dǎo)體器件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；在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源/漏區(qū)，且在形成源/漏區(qū)期間，在所述柵極中注入氟離子；依次進行快速尖峰退火和激光脈沖退火。本發(fā)明在制備含NMOS晶體管和 PMOS晶體管的半導(dǎo)體器件過程中，既改善了 NMOS晶體管的HCI效應(yīng)，又改善了 PMOS晶體管的NBTI效應(yīng)，且工藝簡單、成本低。以下對實施例中涉及的相關(guān)術(shù)語進行預(yù)先說明，所述N型摻雜阱是NMOS晶體管的低摻雜P型襯底，所述P型摻雜阱是PMOS晶體管的低摻雜η型襯底；所述N型柵極介電層是NMOS晶體管的柵極介電層，所述P型柵極介電層是PMOS晶體管的柵極介電層；所述N型柵極是NMOS晶體管的柵極，所述P型柵極是PMOS晶體管的柵極；所述N型隔離側(cè)壁是NMOS 晶體管的隔離側(cè)壁，所述P型隔離側(cè)壁是PMOS晶體管的隔離側(cè)壁；所述N型袋狀區(qū)是NMOS 晶體管上的袋狀區(qū)，所述P型袋狀區(qū)是PMOS晶體管上的袋狀區(qū)；所述N型輕摻雜源/漏區(qū)是NMOS晶體管的η型輕摻雜源/漏區(qū)，所述P型輕摻雜源/漏區(qū)是PMOS晶體管的ρ型輕摻雜源/漏區(qū)；所述N型重?fù)诫s源/漏區(qū)是NMOS晶體管的η型重?fù)诫s源/漏區(qū)，所述P型重?fù)诫s源/漏區(qū)是PMOS晶體管的ρ型重?fù)诫s源/漏區(qū)。實施例1如圖1所示，本實施例中半導(dǎo)體器件的制造方法包括以下步驟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，在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進行輕摻雜離子注入，形成輕摻雜源/漏區(qū)；S103，在所述柵極中注入氟離子；S104，在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進行重?fù)诫s離子注入，形成重?fù)诫s源/漏區(qū)；S105,依次進行快速尖峰退火和激光脈沖退火。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包括N型摻雜阱200-N、P型摻雜阱200-P和隔離結(jié)構(gòu)210。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。所述N型摻雜阱200-N 內(nèi)摻雜少量硼離子或者銦離子等，所述P型摻雜阱200-P內(nèi)摻雜少量磷離子或者砷離子等。接著執(zhí)行步驟S101，在所述N型摻雜阱200-N上形成N型柵極介電層201-N和位于N型柵極介電層201-N上的N型柵極202-N，N型柵極介電層201-N和N型柵極202-N構(gòu)成柵極結(jié)構(gòu)；在所述P型摻雜阱200-P上形成P型柵極介電層201-P和位于P型柵極介電層201-P上的P型柵極202-P，P型柵極介電層201-P和P型柵極202-P構(gòu)成柵極結(jié)構(gòu)，形成如圖3所示的結(jié)構(gòu)。所述N型柵極介電層201-N和P型柵極介電層201-P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N型柵極202-N和P型柵極202-P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，可以是低壓等離子體化學(xué)氣相沉積或者等離子體增強化學(xué)氣相沉積。接著執(zhí)行步驟S102，在N型柵極202-N兩側(cè)的N型摻雜阱200-N內(nèi)進行η型輕摻雜離子注入，形成N型輕摻雜源/漏區(qū)203-Ν ；在P型柵極202-Ρ兩側(cè)的P型摻雜阱200-Ρ 內(nèi)進行P型輕摻雜離子注入，形成P型輕摻雜源/漏區(qū)203-Ρ。在現(xiàn)有技術(shù)中，NMOS晶體管的輕摻雜離子注入是以N型柵極介電層201-Ν和N型柵極202-Ν為掩模，在N型摻雜阱 200-Ν內(nèi)進行η型輕摻雜離子注入，在N型摻雜阱200-Ν內(nèi)形成未激活的N型輕摻雜源/漏區(qū)203-Ν ；PMOS晶體管的輕摻雜離子注入是以P型柵極介電層201-Ρ和P型柵極202-Ρ為掩模，在P型摻雜阱200-Ρ內(nèi)進行ρ型輕摻雜離子注入，在P型摻雜阱200-Ρ內(nèi)形成未激活的P型輕摻雜源/漏區(qū)203-Ρ。所述η型輕摻雜離子注入的摻雜離子可以是磷離子或者砷離子等當(dāng)輕摻雜離子注入的離子為磷離子時，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，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。所述ρ型輕摻雜離子注入的摻雜離子可以是硼離子或者銦離子等當(dāng)輕摻雜離子注入的離子為硼離子時，離子注入的能量范圍S^ieV至15KeV，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銦離子時，離子注入的能量范圍為40KeV 至120KeV，離子注入的劑量范圍為lE14/cm2至lE15/cm2。
更進一步地，在步驟S102中，在進行η型輕摻雜離子注入之前或之后還可以進行 η型袋狀區(qū)離子注入并形成未激活的N型袋狀區(qū)2(Ma-N，相應(yīng)地，在進行ρ型輕摻雜離子注入之前或之后也可以進行P型袋狀區(qū)離子注入并形成未激活的P型袋狀區(qū)2(Ma-P，形成如圖4所示的結(jié)構(gòu)。需說明的是，所述η型袋狀區(qū)離子注入的離子與η型輕摻雜離子注入的離子導(dǎo)電類型相反，所述P型袋狀區(qū)離子注入的離子與P型輕摻雜離子注入的離子導(dǎo)電類型相反。相應(yīng)的，當(dāng)在步驟S102中形成未激活的N型袋狀區(qū)2(Ma-N和未激活的P型袋狀區(qū)2(Ma-P的工藝后，則在步驟S102中還包括通過慢速尖峰退火形成N型袋狀區(qū)204-N、P 型袋狀區(qū)204-P、激活的N型輕摻雜源/漏區(qū)203-N和激活的P型輕摻雜源/漏區(qū)203-P， 形成如圖5所示的結(jié)構(gòu)。另外，在上述制造半導(dǎo)體器件的實施例中，慢速尖峰退火工藝是在輕摻雜離子注入和袋狀區(qū)離子注入步驟之后進行，但并不以此為限，在其他實施例中，慢速尖峰退火工藝也可以分二次進行，即在輕摻雜離子注入步驟之后進行第一次慢速尖峰退火步驟以及在袋狀區(qū)離子注入步驟之后進行第二次慢速尖峰退火步驟，在此不應(yīng)過多限制本發(fā)明的保護范圍。接著執(zhí)行步驟S103，在所述N型柵極202-N和P型柵極202-P中同時注入氟離子 207，形成如圖6所示的結(jié)構(gòu)，其中的★表示氟離子207，此處只是示意圖，并不能代表氟離子207的實際的注入劑量及注入深度，在此不應(yīng)過多的限制本發(fā)明的保護范圍。所述氟離子207的注入能量范圍為IeV至20KeV，注入劑量范圍為lE14/cm2至 3E15/cm2。作為本發(fā)明的一個具體實施例，還可以在注入氟離子之后或注入氟離子之前在 NMOS晶體管的柵極中注入磷離子，該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，以減小所述N型柵極202-N的損耗。然后執(zhí)行步驟S104，在所述柵極202兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)進行重?fù)诫s離子注入，形成重?fù)诫s源/漏區(qū)206。進一步地，所述進行重?fù)诫s離子注入包括在所述N型柵極介電層201-N和所述N 型柵極202-N的相對兩側(cè)形成N型隔離側(cè)壁205-N，在所述P型柵極介電層201-P和所述P 型柵極202-P的相對兩側(cè)形成P型隔離側(cè)壁205-P，形成如圖7所示的結(jié)構(gòu)(N型隔離側(cè)壁 205-N和P型隔離側(cè)壁205-P都可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中一種或者它們?nèi)我獾慕M合)；以所述N型柵極202-N和所述N型隔離側(cè)壁205-N為掩模，在N型摻雜阱200-N內(nèi)進行η型重?fù)诫s離子注入，以形成N型重?fù)诫s源/漏區(qū)206-Ν，以所述P型柵極202-Ρ和所述 P型隔離側(cè)壁205-Ρ為掩模，在P型摻雜阱200-Ρ內(nèi)進行ρ型重?fù)诫s離子注入，以形成P型重?fù)诫s源/漏區(qū)206-Ρ，形成如圖8所示的結(jié)構(gòu)。所述η型重?fù)诫s離子注入包括在N型摻雜阱200-Ν內(nèi)注入磷離子或砷離子以形成 N型重?fù)诫s源/漏區(qū)206-Ν。所述ρ型重?fù)诫s離子注入包括在P型摻雜阱200-Ρ內(nèi)注入硼離子或銦離子以形成 P型重?fù)诫s源/漏區(qū)206-Ρ。最后執(zhí)行步驟S105，依次進行快速尖峰退火和激光脈沖退火。所述快速尖峰退火的溫度峰值范圍為900°C至1070°C，退火時間為5秒至60秒， 此時的快速尖峰退火可以使其中部分氟離子207擴散進N型柵極介電層201-N和P型柵極介電層201-P，參考圖9所示。所述激光脈沖退火的溫度峰值范圍為1200°C至1300°C，此時的激光脈沖退火可以使進入N型柵極介電層201-N和P型柵極介電層201-P的氟離子207被激活，且被激活的氟離子207取代N型柵極介電層201-N和P型柵極介電層201-P中的部分氧離子，從而
形成氟硅基團。本實施例通過在N型柵極202-N和P型柵極202-P中添加注入氟離子207的工藝后，制備出的NMOS晶體管能夠通過HCI的系統(tǒng)性能測試，PMOS晶體管能夠通過NBTI的系統(tǒng)性能測試；而采用現(xiàn)有技術(shù)制備出的NMOS晶體管不能通過HCI的系統(tǒng)性能測試，PMOS晶體管也不能通過NBTI的系統(tǒng)性能測試。實施例2如圖10所示，本實施例中半導(dǎo)體器件的制造方法包括以下步驟S300，提供半導(dǎo)體襯底；S301，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；S302，在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進行輕摻雜離子注入，形成輕摻雜源/漏區(qū)；S303，在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進行重?fù)诫s離子注入，形成重?fù)诫s源/漏區(qū)；S304,在所述柵極中注入氟離子；S305,依次進行快速尖峰退火和激光脈沖退火。本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于“在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進行重?fù)诫s離子注入，形成重?fù)诫s源/漏區(qū)”步驟和“在所述柵極中注入氟離子”步驟的執(zhí)行順序不同，每個步驟具體的執(zhí)行方案與實施例1完全相同。本實施例通過在柵極中添加注入氟離子的工藝后，制備出的NMOS晶體管能夠通過HCI的系統(tǒng)性能測試，PMOS晶體管能夠通過NBTI的系統(tǒng)性能測試，且效果同實施例1 ；而采用現(xiàn)有技術(shù)制備出的NMOS晶體管不能通過HCI的系統(tǒng)性能測試，PMOS晶體管也不能通過NBTI的系統(tǒng)性能測試。實施例3如圖11所示，本實施例中半導(dǎo)體器件的制造方法包括以下步驟S400，提供半導(dǎo)體襯底；S401，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；S402，在所述柵極中注入氟離子；S403，在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進行輕摻雜離子注入，形成輕摻雜源/漏區(qū)；S404，在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進行重?fù)诫s離子注入，形成重?fù)诫s源/漏區(qū)；S405,依次進行快速尖峰退火和激光脈沖退火。本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于“在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)進行輕摻雜離子注入，形成輕摻雜源/漏區(qū)”步驟和“在所述柵極中注入氟離子”步驟的執(zhí)行順序不同，每個步驟具體的執(zhí)行方案與實施例1完全相同。本實施例通過在柵極中添加注入氟離子的工藝后，制備出的NMOS晶體管能夠通過HCI的系統(tǒng)性能測試，PMOS晶體管能夠通過NBTI的系統(tǒng)性能測試，且效果同實施例1 ；而采用現(xiàn)有技術(shù)制備出的NMOS晶體管不能通過HCI的系統(tǒng)性能測試，PMOS晶體管也不能通過NBTI的系統(tǒng)性能測試。
本發(fā)明在柵極中注入氟離子，且通過快速尖峰退火工藝使部分氟離子擴散進入柵極介電層，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，形成氟硅基團，從而同時改善了 NMOS晶體管的HCI效應(yīng)和PMOS晶體管的 NBTI效應(yīng)；且工藝簡單、成本低，可用于制備同時含NMOS晶體管和PMOS晶體管的半導(dǎo)體， 直接在形成源/漏區(qū)的過程中在柵極中注入氟離子即可，而不必分別遮擋NMOS晶體管或 PMOS晶體管，以采用不同措施克服NMOS晶體管的HCI效應(yīng)和PMOS晶體管的NBTI效應(yīng)。雖然本發(fā)明己以較佳實施例披露如上，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)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，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；在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源/漏區(qū)；其特征在于，在形成源/漏區(qū)期間，在所述柵極中注入氟離子；還包括在形成源/漏區(qū)后，依次進行快速尖峰退火和激光脈沖退火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征是，所述形成源/漏區(qū)依次包括輕摻雜離子注入；在所述柵極中注入氟離子；重?fù)诫s離子注入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征是，所述形成源/漏區(qū)依次包括輕摻雜離子注入；重?fù)诫s離子注入；所述柵極中注入氟離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，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；輕摻雜離子注入；重?fù)诫s離子注入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征是，所述氟離子的注入能量范圍是IeV至20KeV，離子注入劑量范圍為lE14/cm2至3E15/cm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征是，所述快速尖峰退火的溫度峰值范圍為900°C至1070°C，退火時間為5秒至60秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征是，所述激光脈沖退火的溫度峰值范圍為1200°C至1300°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征是，所述半導(dǎo)體襯底包括N 型摻雜阱和P型摻雜阱，所述輕摻雜離子注入包括以柵極為掩膜，在所述N型摻雜阱內(nèi)注入磷離子或砷離子以形成輕摻雜源/漏區(qū)，在所述P型摻雜阱內(nèi)注入硼離子或銦離子以形成輕摻雜源/漏區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征是，所述半導(dǎo)體襯底包括N 型摻雜阱和P型摻雜阱，所述重?fù)诫s離子注入包括在所述柵極介電層和所述柵極的相對兩側(cè)形成隔離側(cè)壁；以所述柵極和所述隔離側(cè)壁為掩膜，在所述N型摻雜阱內(nèi)注入磷離子或砷離子以形成重?fù)诫s源/漏區(qū)，在所述P型摻雜阱內(nèi)注入硼離子或銦離子以形成重?fù)诫s源/漏區(qū)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域的半導(dǎo)體器件的制造方法，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；在柵極兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源/漏區(qū)，且在形成源/漏區(qū)期間，在所述柵極中注入氟離子；在形成源/漏區(qū)后，依次進行快速尖峰退火和激光脈沖退火。本發(fā)明使氟離子進入柵極介電層，氟離子取代柵極介電層中的部分氧離子形成氟硅基團，從而同時改善了NMOS晶體管的HCI效應(yīng)和PMOS晶體管的NBTI效應(yīng)。
文檔編號H01L21/8238GK102468237SQ201010532048
公開日2012年5月23日 申請日期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 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司