[发明专利]一种改善PMOS晶体管短沟道效应的方法

说明书

本发明提供一种改善PMOS晶体管短沟道效应的方法，在基底上形成栅氧化层，在栅氧化层上形成多晶硅层，刻蚀栅氧化层和所述多晶硅层，形成多晶硅栅结构；通过打穿栅氧化层和多晶硅栅结构的方式，将离子注入在所述基底中形成LDD区；在多晶硅栅结构两侧的基底中形成源漏极；进行热处理，使多晶硅栅结构中的离子扩散进入基底中。本发明根据多晶硅层的厚度，选取合适的LDD注入能量，使得LDD打穿多晶硅及氧化层，进去硅衬底，增加源漏极注入后的热过程，提高温度或增加时间，使得多晶硅中的硼更容易通过扩散进入沟道；同时减薄栅氧化层厚度，使得多晶硅中的硼更容易通过扩散进入沟道。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种改善PMOS晶体管短沟道效应的方法。

背景技术

如图1所示，图1显示为现有技术中NMOS器件中阈值电压随沟道长度变化的曲线示意图。由图1可知，当MOS晶体管在沟道长度(channel length)缩短到与源漏两区结深可以比拟时，将出现短沟道效应，随着沟道长度的缩短，器件的阈值电压Vt将降低。

因此，需要提出一种新的方法来解决上述器件阈值电压降低的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改善PMOS晶体管短沟道效应的方法，用于解决现有技术中MOS器件的阈值电压随沟道长度缩短降低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种改善PMOS晶体管短沟道效应的方法，至少包括：

步骤一、提供基底，在所述基底上形成栅氧化层，在所述栅氧化层上形成多晶硅层，刻蚀所述栅氧化层和所述多晶硅层，形成多晶硅栅结构；

步骤二、通过打穿所述栅氧化层和所述多晶硅栅结构的方式，将离子注入在所述基底中，形成LDD区；

步骤三、在所述多晶硅栅结构两侧的所述基底中形成源漏极；

步骤四、进行热处理，使所述多晶硅栅结构中的离子扩散进入所述基底中。

优选地，步骤一中形成的所述多晶硅栅结构的厚度为

优选地，步骤一中的所述栅氧化层的厚度为

优选地，步骤二中注入的离子包括硼离子和砷离子，其中所述硼离子的注入能量为5～30K；所述砷离子的注入能量为30～200K。

优选地，步骤四中的所述热处理的温度为950～1150℃。

优选地，步骤四中的所述热处理的处理时间为5～30s。

优选地，步骤四中使所述多晶硅栅结构中的硼离子扩散进入所述基底中。

如上所述，本发明的改善PMOS晶体管短沟道效应的方法，具有以下有益效果：本发明根据多晶硅层的厚度，选取合适的LDD注入能量，使得LDD打穿多晶硅及氧化层，进去硅衬底，增加源漏极注入后的热过程，提高温度或增加时间，使得多晶硅中的硼更容易通过扩散进入沟道；同时减薄栅氧化层厚度，使得多晶硅中的硼更容易通过扩散进入沟道。

附图说明

图1显示为现有技术中NMOS器件中阈值电压随沟道长度变化的曲线示意图；

图2显示为本发明和现有技术中的MOS器件的阈值电压随沟道长度变化的曲线示意图；

图3显示为本发明中长沟道PMOS器件结构示意图；

图4显示为本发明中短沟道PMOS器件结构示意图；

图5显示为本发明中改善PMOS晶体管短沟道效应的方法流程图。

具体实施方式