[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

于2011年4月5日提交的日本专利申请No.2011-083470的公开内容(包括说明书、附图和摘要)在此通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件的制造方法，更具体地，涉及一种有效地应用于具有金属绝缘体半导体场效应晶体管(MISFET)的半导体器件的制造方法的技术。

背景技术

通过在半导体衬底之上形成栅极绝缘膜、在栅极绝缘膜之上形成栅极电极、以及随后通过离子注入等形成源极区和漏极区，可以形成MISFET(MIS场效应晶体管，MIS晶体管)。

日本待审专利公开号No.2001-156059(专利文献1)公开了一种技术，该技术涉及在形成绝缘涂层之后通过离子注入形成低浓度源极区和漏极区，移除绝缘涂层，形成氧化物膜的侧壁，以及随后通过离子注入形成高浓度的源极区和漏极区21。

日本待审专利公开号No.2003-100902(专利文献2)公开了一种涉及利用偏置侧壁(offset sidewall)来进行延伸离子注入的技术。

日本待审专利公开号No.2008-117848(专利文献3)公开了一种涉及利用偏置间隔体(offset spacer)来形成一个延伸区的技术。

日本待审专利公开号No.2008-171910(专利文献4)公开了一种涉及利用偏置间隔体来形成源极延伸区和漏极延伸区的技术。

[相关技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]

日本待审专利公开号No.2001-156059

[专利文献2]

日本待审专利公开号No.2003-100902

[专利文献3]

日本待审专利公开号No.2008-117848

[专利文献4]

日本待审专利公开号No.2008-171910

发明内容

发明人已经通过他们的研究发现了以下事实。

在栅极电极的各个侧壁之上形成由绝缘膜构成的偏置间隔体(offset spacer)膜之后，通过进行离子注入在源极区和漏极区中形成低浓度延伸区。使用偏置间隔体膜，借由偏置间隔膜的厚度使得用于扩散杂质的起点与栅极电极的侧壁隔离，这可以减少源极区和漏极区之间的泄漏以改善短沟道特性。然后，在栅极电极的各个侧壁之上形成侧壁间隔体，以及进行离子注入以把杂质注入进半导体衬底，其中作为起点的位置借由侧壁间隔体的厚度定位为远离栅极电极侧壁，从而形成高浓度的源极区和漏极区。

重复光刻胶图案形成步骤、利用偏置间隔体膜的离子注入步骤、以及在形成偏置间隔体膜之后的光刻胶图案去除步骤，将刻蚀偏置间隔体膜，从而在去除光刻胶图案时减少了间隔壁膜的厚度。例如，当利用灰化去除光刻胶图案(利用氧气的等离子体工艺等)时，在灰化之后必须进行用于去除光刻胶图案的残留物的清洗工艺。在清洗工艺中，偏置间隔体膜将被刻蚀以减少其厚度。因此，在光刻胶图案形成步骤之后，每次重复包括光刻胶图案形成步骤、利用偏置间隔体膜的离子注入步骤以及光刻胶图案去除步骤的一系列工艺过程，偏置间隔体膜变得更薄。因此，在利用偏置间隔体膜的离子注入中，用于扩散杂质的起点从栅极电极的侧壁偏移(隔离)的距离将会偏离原始设计值(偏置间隔体膜的设计值)，这使得离子注入的杂质分布与设计的离子注入的杂质分布不同。为了稳定晶体管的特性并提高半导体器件的性能，需要防止这种现象。

因此，本发明的一个目的在于提供一种可以提高半导体器件性能的技术。

上述和其它目的以及本发明新颖特征通过本说明书和附图的描述而变得清晰。

下面将简要描述在本申请中所公开的本发明的一些代表性方面的概要。

在根据本发明的一个代表性实施例的半导体器件的制造方法中，每次在利用栅极结构侧壁处的偏置间隔体的离子注入时重新形成光刻胶图案，还重新形成用作偏置间隔体的材料膜。

在根据另一个代表性实施例的半导体器件的制造方法中，通过改变离子注入条件将用于形成源极区和漏极区的延伸区的离子注入施加到半导体衬底的主表面处的各个区。在这种情况下，每次重新形成抗蚀剂图案，重新形成在每个离子注入中的栅极结构侧壁处形成的用于偏置间隔体的膜。