[发明专利]一种PMOS结构的形成方法

说明书

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种PMOS结构的形成方法，包括：步骤S1，提供一N型衬底，N型衬底的上表面制备有堆叠的栅氧化层以及栅极结构；步骤S2，采用一第一离子注入工艺对N型衬底暴露出的上表面进行轻掺杂，以在N型衬底中形成轻掺杂源漏极结构；步骤S3，于栅极结构的侧壁形成侧墙结构；步骤S4，采用一第二离子注入工艺对N型衬底暴露出的上表面进行重掺杂，以在N型衬底中形成重掺杂源漏极结构；其中，所述第一离子注入工艺和第二离子注入工艺在N型衬底中形成了总含量为1*10^14/cm²～2*10^15/cm²的氟离子；能够改善硼离子穿通栅氧化层的现象，提高栅氧化层的质量，同时抑制PMOS结构的负偏压不稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种PMOS结构的形成方法。

背景技术

金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field EffectTransistor，简称MOSFET)可分为N沟道与P沟道两大类，P沟道硅MOSFET在N型硅衬底上有两个P+区，分别叫做源极和漏极，两极之间不通导，源极上加有足够的正电压时，栅极下的N型硅表面呈现P型反型层，成为连接源极和漏极的沟道。改变栅压可以改变沟道中的空穴密度，从而改变沟道的电阻。这种MOSFET称为P沟道增强型场效应晶体管。如果N型硅衬底表面不加栅压就已存在P型反型层沟道，加上适当的偏压，可使沟道的电阻增大或减小。这样的MOSFET称为P沟道耗尽型场效应晶体管。

对于应用于低电压条件下的P型MOSFET，注入氟离子和硼离子形成浅掺杂源漏时，氟离子和硼离子的注入量不合适，会在晶圆中形成容易导致器件负偏压不稳定的硅氢键。而且，氟离子的注入量的变化会引起硼离子穿通现象，因为氟离子会促进了硼离子的扩散，导致部分硼离子进入栅氧化层中，造成栅氧化层质量恶化，介电击穿电压降低，从而导致器件可靠性降低。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种PMOS结构的形成方法，其中，包括：

步骤S1，提供一N型衬底，所述N型衬底的上表面制备有堆叠的栅氧化层以及栅极结构；

步骤S2，采用一第一离子注入工艺对所述N型衬底暴露出的上表面进行轻掺杂，以在所述N型衬底中形成轻掺杂源漏极结构；

步骤S3，于所述栅极结构的侧壁形成侧墙结构；

步骤S4，采用一第二离子注入工艺对所述N型衬底暴露出的上表面进行重掺杂，以在所述N型衬底中形成重掺杂源漏极结构；

其中，所述第一离子注入工艺和所述第二离子注入工艺在所述N型衬底中形成了总含量为1*10^14/cm²～2*10^15/cm²的氟离子。

上述的形成方法，其中，所述步骤S2中，所述第一离子注入工艺注入的离子种类为二氟化硼离子和硼离子。

上述的形成方法，其中，所述二氟化硼离子的注入量为5*10^13/cm²～5*10^14/cm²；所述硼离子的注入量为0/cm²～5*10^14/cm²。

上述的形成方法，其中，所述步骤S4中，所述第二离子注入工艺注入的离子种类为二氟化硼离子和氟离子。

上述的形成方法，其中，所述二氟化硼离子的注入量为0/cm²～5*10^14/cm²；所述氟离子的注入量为5*10^13/cm²～1.0*10^15/cm²。

上述的形成方法，其中，所述步骤S1中，制备形成的所述栅氧化层的厚度为20A～80A。

上述的形成方法，其中，所述步骤S1中，采用二氧化硅形成所述栅氧化层。