專利名稱：：摻雜區(qū)、阱區(qū)形成方法和基底圖形化方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及制造
技術領域：
，特別涉及一種摻雜區(qū)、阱區(qū)形成方法和基底圖形化方法。
背景技術：
：摻雜區(qū)包含輕摻雜區(qū)和重摻雜區(qū)。所述輕摻雜區(qū)包含輕摻雜漏注入(LightlyDopedDrain,LDD)區(qū)及袋式(Pocket)離子注入?yún)^(qū)，所述輕摻雜區(qū)用于定義M0S器件的源漏擴展區(qū)。LDD雜質(zhì)位于柵極下方緊貼溝道區(qū)邊緣，Pocket雜質(zhì)位于LDD區(qū)下方緊貼溝道區(qū)邊緣，均為源/漏區(qū)提供雜質(zhì)濃度梯度。所述重摻雜區(qū)包含源/漏區(qū)。通常，以形成所述輕摻雜區(qū)為例，其步驟包括如圖la所示，在基底10上形成柵極20;如圖lb所示，在具有所述柵極20的基底10上形成圖形化的抗蝕劑層30;如圖lc所示，以所述抗蝕劑層30為掩;^莫，對具有所述柵極20的基底10執(zhí)行離子注入操作；如圖ld所示，去除所述抗蝕劑層，形成摻雜區(qū)40。如2006年10月4日公布的公開號為"CN1842896A"的中國專利申請?zhí)峁┑囊环N輕摻雜離子注入后的清洗方法中所提到的，當前，去除所述抗蝕劑層的步驟包括首先，以向抗蝕劑層進行氧等離子體照射(即，氧氣灰化，02ashing)的方式，去除部分所述抗蝕劑層；隨后，利用SPM及SC1溶液順序或同時清洗輕摻雜后的所述基底。但是，實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，如圖2所示，應用上述方法去除所述抗蝕劑層后，在所述摻雜區(qū)表面通常會形成5-20埃的凹陷42(recess)。隨著器件臨界尺寸的降低，尤其在臨界尺寸降至65nm以下時，上述凹陷的存在將導致漏電流的增加和器件電學性能的降低。如何減小完成清洗操作后在所述摻雜區(qū)表面產(chǎn)生凹陷的深度成為本領域技術人員亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種摻雜區(qū)形成方法，可減小完成清洗操作后在所述摻雜區(qū)表面產(chǎn)生凹陷的深度；本發(fā)明提供了一種阱區(qū)形成方法，可減小完成清洗操作后在所述阱區(qū)表面產(chǎn)生凹陷的深度；本發(fā)明提供了一種基底圖形化方法，可減小完成清洗操作后在所述基底表面產(chǎn)生凹陷的深度。本發(fā)明提供的一種摻雜區(qū)形成方法，包括在基底上形成柵極；在具有所述柵極的基底上形成圖形化的抗蝕劑層；以所述抗蝕劑層為掩模，對具有所述柵極的基底執(zhí)行離子注入操作；利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層，形成摻雜區(qū)?？蛇x地，在形成柵極之后、形成圖形化的抗蝕劑層之前，還包括形成環(huán)繞所述柵極的側(cè)墻的步驟；可選地，所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合；可選地，所述緩沖氣體還可包含氬氣。本發(fā)明提供的一種阱區(qū)形成方法，包括在基底表面形成圖形化的抗蝕劑層；以所述抗蝕劑層為掩模，對所述基底執(zhí)行離子注入操作；利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層。可選地，所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合；可選地，所述緩沖氣體還可包含氫氣。本發(fā)明提供的一種基底圖形化方法，包括在基底表面形成圖形化的抗蝕劑層；以所述抗蝕劑層為掩模，圖形化所述基底；利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層?？蛇x地，所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合；可選地，所述緩沖氣體還可包含氫氣。與現(xiàn)有技術相比，上述技術方案具有以下優(yōu)點上述技術方案提供的摻雜區(qū)形成方法，通過采用緩沖氣體替代氧氣或包含氧氣和氮氣的混合氣體作為去除抗蝕劑層的灰化氣體，以減小氧氣對基底的氧化作用，繼而，減小灰化過程中被氧化的基底的厚度，進而，減小灰化后的清洗過程對基底的侵蝕，可減小經(jīng)歷摻雜后清洗的摻雜區(qū)表面產(chǎn)生的凹陷的深度；上述技術方案^是供的阱區(qū)形成方法，通過采用緩沖氣體替代氧氣或包含氧氣和氮氣的混合氣體作為去除抗蝕劑層的灰化氣體，以減小氧氣對基底的氧化作用，繼而，減小灰化過程中被氧化的基底的厚度，進而，減小灰化后的清洗過程對基底的侵蝕，可減小經(jīng)歷摻雜后清洗的阱區(qū)表面產(chǎn)生的凹陷的深度；上述技術方案提供的基底圖形化方法，通過采用緩沖氣體替代氧氣或包含氧氣和氮氣的混合氣體作為去除抗蝕劑層的灰化氣體，以減小氧氣對基底的氧化作用，繼而，減小灰化過程中被氧化的基底的厚度，進而，減小灰化后的清洗過程對基底的侵蝕，可減小經(jīng)歷摻雜后清洗的基底表面產(chǎn)生的凹陷的深度。圖1a~ld為說明現(xiàn)有技術中形成摻雜區(qū)過程的結(jié)構示意圖2為說明現(xiàn)有技術中形成的摻雜區(qū)表面凹陷的結(jié)構示意圖3為說明本發(fā)明第一實施例的形成摻雜區(qū)的流程示意圖4a4b為應用本發(fā)明第一實施例和現(xiàn)有技術形成的摻雜區(qū)表面凹陷的數(shù)據(jù)對比圖。具體實施例方式盡管下面將參照附圖對本發(fā)明進行更詳細的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應當理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發(fā)明而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列的描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛教導，而并不作為對本發(fā)明的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結(jié)構，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須做出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關系統(tǒng)或有關商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規(guī)工作。在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下列說明和權利要求書本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。如圖3所示，作為本發(fā)明的第一實施例，形成所述輕摻雜區(qū)的具體步驟包括步驟31:在基底上形成柵極。所述基底為已定義器件有源區(qū)并已完成淺溝槽隔離的襯底。所述基底表面具有氧化層，所述氧化層既是所述柵極與所述基底間的隔離層，又是后續(xù)進行輕摻雜區(qū)形成過程中保護所述基底不受損傷的保護層。所述氧化層經(jīng)由熱氧化工藝獲得。所述熱氧化工藝應用高溫氧化設備或氧化爐進行。所述襯底包含但不限于包括元素的硅材料，例如單晶、多晶或非晶結(jié)構的硅或硅鍺(SiGe)，也可以是絕緣體上硅(SOI)。在所述基底上形成柵極的步驟包括在所述基底上沉積柵層；形成圖形化的抗蝕劑層，所述圖形化的抗蝕劑層具有4冊極圖形；以所述圖形化的抗蝕劑層為掩膜，刻蝕所述柵層，以形成柵極。所述柵層包含多晶硅。所述柵層還可包含金屬硅化物。所述金屬硅化物通過在多晶硅上沉積金屬層，繼而經(jīng)歷退火過程獲得。步驟32:在具有所述柵極的基底上形成圖形化的抗蝕劑層。實踐中，所述形成圖形化的抗蝕劑層包含所述抗蝕劑層的涂覆、烘千、光刻、曝光及4企測等步驟，相關工藝可應用各種傳統(tǒng)的方法，應用均不再贅述。步驟33:以所述抗蝕劑層為掩模，對具有所述柵極的基底執(zhí)行離子注入操作。涉及的摻雜粒子包含硼(B)、氟化亞硼(BF2)、砷Us)、磷(P)或其它可摻雜材料中的一種。步驟34:利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層，形成摻雜區(qū)。所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合。所述緩沖氣體還可包含氫氣。出于生產(chǎn)安全的考慮，所述氫氣在所述緩沖氣體中所占的體積百分比小于4%。傳統(tǒng)工藝中，去除所述抗蝕劑層的步驟包括首先，利用氧氣去除所述抗蝕劑層，去除部分所述抗蝕劑層；隨后，利用清洗溶液清洗經(jīng)歷4參雜操作后的基底。但是，實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，應用上述方法去除所述抗蝕劑層后，在所述摻雜區(qū)表面通常會形成5~20埃的凹陷。上述凹陷的存在將導致漏電流的增加和器件電學性能的降低。如何減小完成清洗操作后在所述摻雜區(qū)表面產(chǎn)生凹陷的深度成為本發(fā)明解決的主要問題。本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)歷分析后認為，產(chǎn)生所述凹陷的原因在于以氧氣或包含氧氣和氮氣的混合氣體作為去除抗蝕劑層的灰化氣體時，包含氧氣的灰化氣體在作用于所述抗蝕劑層的同時，也作用于所述圖形化的抗蝕劑層暴露的基底表面，即摻雜區(qū)表面；作用于基底表面的氧氣將氧化所述基底的表層，而將基底表層氧化為氧化層(選用硅襯底時為氧化硅)，繼而，在后續(xù)的清洗過程中，所述氧化層將被清洗溶液去除，換言之，利用包含氧氣的灰化氣體去除所述抗蝕劑層時，所述基底的表層將首先被氧化，進而被氧化的基底表層在后續(xù)的清洗過程中被去除。由此，為減小經(jīng)歷摻雜后清洗的摻雜區(qū)表面產(chǎn)生的凹陷的深度，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)歷分析與實踐后，提出一種摻雜區(qū)形成方法，通過采用緩沖氣體替代氧氣或包含氧氣和氮氣的混合氣體作為去除抗蝕劑層的灰化氣體，以減小氧氣對基底的氧化作用，繼而，減小灰化過程中被氧化的基底的厚度，進而，減小灰化后的清洗過程對基底的侵蝕。實踐中，可采用等離子體刻蝕工藝去除所述抗蝕劑層(選用美國應用材料公司生產(chǎn)的刻蝕設備)。利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層的工藝參數(shù)包括反應腔室內(nèi)壓力范圍為300-1500mT，如350mT、750mT或1000mT;偏壓功率范圍為5003000W,如600W、2500W;反應溫度范圍為150~300攝氏度，如250攝氏度；以灰化氣體中包含氮氣為例，氮氣的流量范圍為3000~6000sccm,如4500sccm。需說明的是，去除所述抗蝕劑層的步驟可包含至少兩個分步驟，進行各所述分步驟時，可包含上述全部工藝參數(shù)，也可僅包含上述部分工藝參數(shù)；且各所述分步驟間允許存在適于生產(chǎn)的延遲。作為示例，去除所述抗蝕劑層的步驟包含五個分步驟時，選用的工藝參數(shù)及取值如表l所示。圖4a為應用本發(fā)明第一實施例時形成摻雜區(qū)表面凹陷的檢測圖片，可見，對應某一型號的產(chǎn)品，應用本發(fā)明第一實施例時形成摻雜區(qū)表面凹陷的深度^f又為25埃。而傳統(tǒng)工藝中，生產(chǎn)上述產(chǎn)品時，選用的工藝參數(shù)及其取值包括氧氣的流量為1600020000sccm,如18000sccm;緩沖氣體(包含氮氣和氫氣的混合氣體)的流量為3000~5000sccm,^口4000sccm。圖4b為應用王見有技術形成摻雜區(qū)表面凹陷的檢測圖片，可見，對應上述產(chǎn)品，應用現(xiàn)有技術形成摻雜區(qū)表面凹陷的深度為34埃。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>作為本發(fā)明的第二實施例，在形成柵極之后、形成圖形化的抗蝕劑層之前，還包括形成環(huán)繞所述柵極的側(cè)墻的步驟。此時，形成的摻雜區(qū)為重摻雜區(qū)，如源/漏區(qū)。所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合。所述緩沖氣體還可包含氫氣。出于生產(chǎn)安全的考慮，所述氫氣在所述緩沖氣體中所占的體積百分比小于4%。執(zhí)行所述去除操作時，選取的工藝參數(shù)及其取值如表1所示。通過采用緩沖氣體替代氧氣或包含氧氣和氮氣的混合氣體作為去除抗蝕劑層的灰化氣體，可減小經(jīng)歷摻雜后清洗的重摻雜區(qū)表面產(chǎn)生的凹陷的深度。綜上所述,通過采用緩沖氣體替代氧氣或包含氧氣和氮氣的混合氣體作為去除抗蝕劑層的灰化氣體，可減小經(jīng)歷摻雜后清洗的摻雜區(qū)表面產(chǎn)生的凹陷的深度。作為本發(fā)明的第三實施例，本發(fā)明提供了一種阱區(qū)形成方法，包括在基底表面形成圖形化的抗蝕劑層；以所述抗蝕劑層為掩模，對所述基底執(zhí)行離子注入操作；利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層。具體地，形成n阱區(qū)時，所述圖形化的抗蝕劑層暴露對應n阱區(qū)的基底表面；形成p阱區(qū)時，所述圖形化的抗蝕劑層暴露對應p阱區(qū)的基底表面。所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合。所述緩沖氣體還可包含氫氣。出于生產(chǎn)安全的考慮，所述氫氣在所述緩沖氣體中所占的體積百分比小于4%。執(zhí)行所述去除操作時，選取的工藝參數(shù)及其取值如表1所示。通過采用緩沖氣體替代氧氣或包含氧氣和氮氣的混合氣體作為去除抗蝕劑層的灰化氣體，以減小氧氣對基底的氧化作用，繼而，減小灰化過程中被氧化的基底的厚度，進而，減小灰化后的清洗過程對基底的侵蝕，可減小經(jīng)歷摻雜后清洗的阱區(qū)表面產(chǎn)生的凹陷的深度。作為本發(fā)明的第四實施例，本發(fā)明提供了一種基底圖形化方法，包括在基底表面形成圖形化的抗蝕劑層；以所述抗蝕劑層為掩模，圖形化所述基底；利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層。所述基底圖形化意指在所述基底內(nèi)形成孔或槽等。所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合。所述緩沖氣體還可包含氫氣。出于生產(chǎn)安全的考慮，所述氫氣在所述緩沖氣體中所占的體積百分比小于4%。執(zhí)行所述去除操作時，選取的工藝參數(shù)及其取值如表l所示。通過采用緩沖氣體替代氧氣或包含氧氣和氮氣的混合氣體作為去除抗蝕劑層的灰化氣體，以減小氧氣對基底的氧化作用，繼而，減小灰化過程中被氧化的基底的厚度，進而，減小灰化后的清洗過程對基底的侵蝕，可減小經(jīng)歷摻雜后清洗的基底表面產(chǎn)生的凹陷的深度。需強調(diào)的是，未加說明的步驟均可采用傳統(tǒng)的方法獲得，且具體的工藝參數(shù)根據(jù)產(chǎn)品要求及工藝條件確定。盡管通過在此的實施例描述說明了本發(fā)明，和盡管已經(jīng)足夠詳細地描述了實施例，申請人不希望以任何方式將權利要求書的范圍限制在這種細節(jié)上。對于本領域技術人員來說另外的優(yōu)勢和改進是顯而易見的。因此，在較寬范圍的本發(fā)明不限于表示和描述的特定細節(jié)、表達的設備和方法和說明性例子。因此，可以偏離這些細節(jié)而不脫離申請人總的發(fā)明概念的精神和范圍。權利要求1.一種摻雜區(qū)形成方法，其特征在于，包括在基底上形成柵極；在具有所述柵極的基底上形成圖形化的抗蝕劑層；以所述抗蝕劑層為掩模，對具有所述柵極的基底執(zhí)行離子注入操作；利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層，形成摻雜區(qū)。2.根據(jù)權利要求1所述的摻雜區(qū)形成方法，其特征在于，在形成柵極之后、形成圖形化的抗蝕劑層之前，還包括形成環(huán)繞所述柵極的側(cè)墻的步驟。3.根據(jù)權利要求1或2所述的摻雜區(qū)形成方法，其特征在于所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合。4.根據(jù)權利要求3所述的摻雜區(qū)形成方法，其特征在于所述緩沖氣體還包含氫氣。5.—種阱區(qū)形成方法，其特征在于，包括在基底表面形成圖形化的抗蝕劑層；以所述抗蝕劑層為掩模，對所述基底執(zhí)行離子注入操作；利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層。6.根據(jù)權利要求5所述的阱區(qū)形成方法，其特征在于所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合。7.根據(jù)權利要求6所述的阱區(qū)形成方法，其特征在于所述緩沖氣體還包含氫氣。8.—種基底圖形化方法，其特征在于，包括在基底表面形成圖形化的抗蝕劑層；以所述抗蝕劑層為掩才莫，圖形化所述基底；利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層。9.根據(jù)權利要求8所述的基底圖形化方法，其特征在于所述緩沖氣體包含氮氣、氦氣或氬氣中的一種或其組合。10,根據(jù)權利要求9所述的基底圖形化方法，其特征在于所述緩沖氣體還包含氫氣。全文摘要一種摻雜區(qū)形成方法，包括在基底上形成柵極；在具有所述柵極的基底上形成圖形化的抗蝕劑層；以所述抗蝕劑層為掩模，對具有所述柵極的基底執(zhí)行離子注入操作；利用緩沖氣體去除所述抗蝕劑層，形成摻雜區(qū)。本發(fā)明還提供了一種阱區(qū)形成方法和一種基底圖形化方法?？蓽p小完成清洗操作后在所述摻雜區(qū)、阱區(qū)或基底表面產(chǎn)生凹陷的深度。文檔編號H01L21/02GK101593697SQ20081011398公開日2009年12月2日申請日期2008年5月30日優(yōu)先權日2008年5月30日發(fā)明者韓寶東,韓秋華申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司