[发明专利]PMOS的制造方法

说明书

本发明公开了一种PMOS的制造方法，包括：步骤一、在晶圆上形成PMOS的栅极结构，在栅极结构两侧形成嵌入式锗硅外延层；步骤二、测量晶圆上的所述T2G的片内分布；步骤三、根据T2G的片内分布设置应力记忆技术的热处理工艺的温度分布，利用热处理工艺的温度对沟道区的应力影响补偿T2G对所述沟道区的应力的影响，使晶圆上各区域的沟道区的应力的差异变小且都满足要求值；步骤四、按照设置的温度分布进行所述热处理工艺。本发明能实现对晶圆的PMOS产品进行及时动态调整，能提高产品的片内、片间以及批次间的饱和源漏电流的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种PMOS的制造方法。

背景技术

为了提升PMOS的性能如饱和源漏电流(Idsat)，现有技术中采用了增加沟道区的应力的技术即应力记忆技术(SMT)，PMOS的SMT是通过在源漏区中形成嵌入式锗硅外延层，之后对锗硅外延层进行SMT的热处理工艺，将锗硅外延层的应力传导到沟道区中，从而使得沟道区中的空穴载流子的迁移率增加，最后使得器件的Idsat增加，从而提高器件的性能。

现有PMOS的制造方法中容易使得同一晶圆片内、同一批次的不同晶圆间以及不同批次的晶圆间的PMOS的Idsat不均匀即Idsat的均一性较差。现有一种改进Idsat的均一性的方法是，通过设置SMT的快速热退火(RTA)温度实现，

当技术节点缩小到40nm或28nm以下时，为了提高PMOS的Idsat的均一性而进行的SMT RTA温度调整方法包括如下步骤：

先测得产品片即形成有PMOS产品的晶圆片的整片Idsat，Idsat大对应着此处SMTRTA温度高。

然后将此产品片的Idsat片内分布图与监控SMT RTA温度变化的挡控片的电阻片内分布图做对比，其中，档控片上不生产产品，专门用于测试，挡控片电阻低代表此处的SMTRTA温度高。对比步骤包括：看是否在产品片烦热Idsat偏大的地方对应在挡控片上的电阻偏低，或看是否在产品片Idsat偏小的地方对应在挡控片上的电阻偏高，如果能对应上，说明SMT RTA的温度分布影响产品片片内Idsat的分布，那就需要调整产品片内不同区域的热预算，即手动调整SMT RTA加热灯组不同环状区域的温度。现有SMT RTA调整方法只能针对整批次(lot)的产品，不能针对同一批次内不同硅片进行动态调整，故无法改善片与片之间器件性能的均匀性。

通常，半导体集成电路制造领域中，硅片对应于硅衬底组成的晶圆片，同一硅片上能形成多个产品，同一硅片上的产品器件的性能差异对应于片内差异；多片硅片会放置在同一硅片盒中形成一批次的硅片，同一批次的各硅片之间的产品的差异对应于片与片之间的差异；不同批次之间的产品的差异对应于批次间的差异。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种PMOS的制造方法，能实现对晶圆的PMOS产品进行及时动态调整，能提高产品的片内、片间以及批次间的饱和源漏电流的均匀性。

为解决上述技术问题，本发明提供的PMOS的制造方法包括如下步骤：

步骤一、在晶圆上形成PMOS的栅极结构，在所述栅极结构两侧形成嵌入式锗硅外延层，所述嵌入式锗硅外延层形成于凹槽中，T2G为所述嵌入式锗硅外延层的尖端和所述栅极结构之间的间距；所述晶圆由半导体衬底组成，所述晶圆上集成有多个所述PMOS，所述栅极结构覆盖的所述半导体衬底表面形成有沟道区。

步骤二、测量所述晶圆上的所述T2G的片内分布。

步骤三、根据所述T2G的片内分布设置应力记忆技术的热处理工艺的温度分布，所述T2G越大的区域对应的所述热处理工艺的温度越高以及所述T2G越小的区域对应的所述热处理工艺的温度越低，利用所述热处理工艺的温度对所述沟道区的应力影响补偿所述T2G对所述沟道区的应力的影响，使所述晶圆上各区域的所述沟道区的应力的差异变小且都满足要求值。