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CN1096107C - 用改进的小型区抑制短沟道的mos晶体管及其制造方法 - Google Patents

用改进的小型区抑制短沟道的mos晶体管及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的方法是将第一导电型杂质注入同一导电型基片中，使在栅电极有侧壁氧化硅膜的MOS晶体管中邻近第二导电型的源/漏区内侧边沿的限定位置处形成小型区。形成步骤为，在侧壁氧化硅膜选择性限定下，在源/漏区上形成的半导体外延层具有面对侧壁氧化硅膜且线性倾斜至其底部的侧面。用此外延层和侧壁氧化硅膜作掩模，在和基片表面法线呈一倾斜角的方向，将第一导电型杂质注入基片中邻近源/漏区内侧边沿的限定位置处。

Description

用改进的小型区抑制短沟道的 MOS晶体管及其制造方法
本发明涉及一种用改进的小型区抑制任何短沟道效应的MOS场效应晶体管以及在MOS场效应晶体管中形成小型区的方法。
尽管目前已提出可能按大比例缩小场效应晶体管的要求，但这样的大比例缩小导致诸如MOS场效应晶体管的阈值电压下降和穿通等任一类的短沟道效应。为了抑制这些短沟道效应，提出了在源区或漏区与栅极下面的沟道区之间设置小型结构。这种小型结构例如由S.Ogura等在1982 IEDM 82，pp.718-721标题为“A HALFMICRON MOSFET USING IMPLANTED LDD.”一文中所公开的。一种具有这种小型结构的常规MOS场效应晶体管如图1所示。小型区15设置成和源/漏扩散区14的内边沿部分接触以使小型区15位于栅极13的边沿部分下面并从源/漏扩散区14的表平面延伸到其底平面。用导电类型和基片相同但和源/漏扩散区14相反的杂质向小型区15掺杂，在小型区15中具有比基片更高的杂质浓度以防止空间电荷区从源/漏区14扩展到栅极13下面的沟道区，由此抑制短沟道效应。
在已有技术中，是按下述方法形成这种小型区的。
参照图2A，在p型基片16上有选择地形成栅氧化膜17和由多晶硅构成的栅电极18。将基片16进行离子注入以调整阈值电压。用栅电极18作掩模，将p型基片16进行离子注入使p型杂质有选择地注入到p型基片16的上层部区，由此有选择地形成p型掺杂扩散区20，它的杂质浓度比p型基片16高。
参照图2B，在栅电极18的相对两侧有选择地形成侧壁氧化膜21，使侧壁氧化膜21和栅电极18一起用作进一步进行高剂量n型杂质22的离子注入的掩模以形成n+型扩散区，该扩散区延伸在除栅电极18和侧壁氧化膜21的下面以外的p型基片16的上层区内，而在侧壁氧化膜21的下面，则部分地和有选择地保留着p型掺杂扩散区20。然后将n+型扩散区进行热处理，导致n型杂质22扩散使n+型扩散区的内侧边沿部分到达栅电极18和侧壁氧化膜21的界面下面。由此，形成源/漏扩散区23，它们的内侧边沿部分位于栅电极18和侧壁氧化膜21的界面下面，同时形成和源/漏扩散区23的内侧边沿部分接触的p型掺杂小型区24。由于p型掺杂小型区24是由p型掺杂扩散区20部分形成的，所以p型掺杂小型区24具有比p型基片16更高的杂质浓度。p型掺杂小型区24从表平面垂直延伸到源/漏扩散区23的下层平面。
上述形成小型区的方法具有以下的缺点。根据上述方法，主要是在p型离子注入之后并在n型离子注入之前形成侧壁氧化膜。为了形成侧壁氧化膜，需要高温热处理，由此，如果是为CMOS半导体器件形成小型区，就需要增加掩模工艺。
为了省略这步增加的掩模工艺，提出在形成小型区的离子注入和形成源/漏扩散区的离子注入之前形成侧壁氧化膜。将参照图3A和3B描述这种制造方法。
参照图3A，在p型基片25上有选择地形成栅氧化膜26和由多晶硅构成的栅电极27。将基片25进行离子注入以调整阈值电压。在栅电极27的相对两侧有选择地形成侧壁氧化膜28使侧壁氧化膜28和栅电极27一起作为随后离子注入的掩模。
参照图3B，用侧壁氧化膜28和栅电极27一起作为掩模，将基片25同时进行p型杂质29的离子注入和n型杂质30的离子注入使p型和n型杂质有选择地注入到p型基片25的上层区。随后，将基片进行热处理，由此同时形成p型掺杂小型区31和n型杂质扩散区32。n型杂质扩散区32延伸在除栅电极27下面以外的基片上层区域内，它的内侧边沿位于栅电极27和侧壁氧化膜28的界面下面。p型掺杂小型区31延伸成和n型杂质扩散区32的内侧边沿部分及底部相接触使n型杂质扩散区32和p型基片25被p型掺杂小型区31分隔开。
上述方法具有可省略增加掩模工艺的优点，但有下述缺点。p型掺杂小型区31具有比基片25更高的杂质浓度，并且它不仅在n型杂质扩散区32的内侧边沿部分扩展而且还在其底部扩展。因此，在p型掺杂小型区31和n型杂质扩散区32之间就形成了大的p-n结电容。
为了避免形成的p-n结电容，提出即使n型杂质和p型杂质同时注入，p型掺杂小型区31不在n型杂质扩散区32的底部下面扩展。将参照图4A和4B说明这种形成小型区的方法。
参照图4A，在p型基片33上有选择地形成栅氧化膜34和由多晶硅构成的栅电极35。将基片33进行离子注入以调整阈值电压。在栅电极35的相对两侧有选择地形成侧壁氧化膜36，使侧壁氧化膜36和栅电极35一起作为随后离子注入的掩模。
参照图4B，用侧壁氧化膜36和栅电极35一起作为掩模，将P型基片33在其旋转时沿着一个倾斜方向进行p型杂质37的离子注入，使在基片33的上层形成p型区38。p型区38在侧壁氧化膜36的下面和电极35的边沿部栅分扩展。随后，还是用侧壁氧化膜36和栅电极35一起作掩模，将P型基片33沿基片表面的垂直方向进行n型杂质39的离子注入以形成源/漏扩散区40，此时p型小型区41被确定为和n型源/漏扩散区40的内侧边沿部分相接触的区域。
上述方法用倾斜离子注入形成这样的浅层小型区，它和导电类型与此小型区相反的源/漏扩散区的内侧边沿部分相接触。将倾斜离子注入形成的小型区进行热处理，它是为形成源/漏区所必需进行的。由此，小型区扩散延伸在源/漏区底部的下面。这导致源/漏区和小型区之间的p-n结面积增大。并进而导致源/漏区和小型区之间的p-n结电容增大。
上述问题大多数是由于在整个源/漏区进行离子注入而引起的。为了解决这个问题，要求有选择地仅将杂质注入到邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内。
要求研究出一种仅将杂质注入到邻近源/漏区的内侧边沿部分的基片上层区内的离子注入新方法。
因此，本发明的一项目的是提供一种仅将杂质注入到邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内的离子注入新方法，以此在MOS场效应晶体管中有选择地形成小型区。
本发明的另一目的是提供一种新方法，该方法通过选择性离子注入仅将杂质注入到MOS场效应晶体管中邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内，以此在邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内有选择地形成小型区。
本发明还有一项目的是提供一种在MOS场效应晶体管中形成具有小p-n结电容的小型区的新方法。
本发明的还有一项目的是提供一种新方法，该方法通过选择性离子注入仅将杂质注入到MOS场效应晶体管中邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层因内，以此在邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内有选择地形成小型区。
本发明的还有一项目的是提供一种在MOS场效应晶体管中形成具有小p-n结电容的小型区的新方法。
本发明的再一目的是提供一种新的小型区结构，它的形成是通过离子注入法将杂质注入邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内，由此在MOS场效应晶体管中有选择地形成小型区。
本发明的再一目的是提供一种新的小型区结构，该结构是通过选择性离子注入将杂质注入到MOS场效应晶体管中邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内，由此在邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内有选择地形成的。
本发明的再一目的是在MOS场效应晶体管中提供一种具有小p-n结电容的新的小型区结构。
本发明的另一目的是提供一种具有新的小型区结构的MOS场效应晶体管，该结构的形成是通过离子注入法将杂质注入到邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内，由此有选择地形成小型区的。
本发明的再一目的是提供一种具有新的小型区结构的MOS场效应晶体管，该结构是通过选择性离子注入将杂质只注入到邻近源/漏区内侧边沿部分邻近的基片上层区内，由此在邻近源/漏区内侧边沿部分的基片上层区内有选择地形成的。
本发明的再一目的是提供一种具有小的MOS场效应晶体管p-n结电容的具有新的小型区结构的MOS场效应晶体管。
下面将说明本发明的上述及其他的目的、特性和优点。
为此，本发明提供一种离子注入方法，该方法将第一导电类型杂质注入到具有和第一导电类型相同导电类型的基片中，使得在栅电极有侧壁氧化硅膜的MOS场效应晶体管中，在邻近第二导电类型的源/漏区内侧边沿部分的的限定位置形成小型区。该方法包括下列步骤。在对侧壁氧化硅膜的氧化硅有高度选择性的条件下，在源/漏区上形成半导体外延层，使得半导体外延层具有面对侧壁氧化硅膜的侧面，此侧面几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜的底部。用具有侧面的半导体外延层和侧壁氧化硅膜作掩模，以和基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，将第一导电类型的杂质注入到基片中邻近源/漏区内侧边沿部分的限定位置处，其中角度θ满足方程θ≤θ1，这里θ1是侧面偏离基片表面法线的倾斜角，同时硅的选择生长层厚度满足方程Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中Tepi是除侧面部分以外的硅的选择生长层的厚度；Xj是源/漏扩散区的结深；Xj’是各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离。
本发明还提供一种形成第一导电类型小型区的方法，该小型区在具有第一导电类型基片内，位于栅电极有侧壁氧化硅膜的MOS场效应晶体管中邻近第二导电类型源/漏区内边沿部分的邻近的限定位置处。该方法包括下列步骤。在对侧壁氧化硅膜的氧化硅有高选择性的条件下，源/漏区上形成半导体外延层，使得半导体外延层具有面对侧壁氧化硅膜侧面，此侧面几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜的底部。用具有侧面的半导体外延层和侧壁氧化硅膜作掩模，以和基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，将第一导电类型的杂质注入到基片中邻近源/漏区内侧部分的限定位置处，其中角度θ满足方程θ≤θ1，这里θ1是侧面偏离基片表面法线的倾斜角，同时硅的选择生长层厚度满足方程Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中Tepi是除侧面部分以外的硅的选择生长层厚度；Xj是源/漏扩散区的结深；Xj’是各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离。
本发明还提供一种制造具有小型区的MOS场效应晶体管的方法，该小型区具有第一导电类型，它在第一导电类型的基片中，位于邻近第二导电类型的源/漏区内侧边沿部分的限定位置处。该方法包括下列步骤。在半导体基片上的栅氧化膜上形成栅电极。在栅电极的相对两侧形成侧壁硅氧化膜。用栅电极和侧壁氧化硅膜作掩模，在和基片表面垂直的方向，通过离子注入将第二导电类型的杂质注入基片形成源/漏扩散区。基片经受了源/漏扩散区的激活及第二导电类型杂质的扩散。在对侧壁氧化硅膜的氧化硅有高选择性的条件下，在源/漏区上形成半导体外延层，使得半导体外延层具有面对侧壁氧化硅膜的端面并且侧面，此侧面几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜的底部。用具有侧面的半导体外延层和侧壁氧化硅膜作掩模，以和基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，将第一导电类型的杂质注入到基片中邻近源/漏区内侧边沿部分的限定位置处，其中角度θ满足方程θ≤θ1，这里θ1是侧面偏离基片表面法线的倾斜角，同时硅的选择生长层厚度满足方程Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中Tepi是除侧面部分外的硅的选择生长层厚度；Xj是源/漏扩散区的结深；Xj’是各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离。
本发明还提供包括下列元件的MOS场效应晶体管。在具有第一导电类型的基片上有选择地设置栅氧化膜。在栅氧化膜上设置的栅电极，有选择地形成在栅电极相对两侧的侧壁氧化硅膜。有选择地设置在半导体基片的上层区内的第二导电类型的源/漏扩散区。设置在源/漏扩散区上的半导体外延层。半导体外延层具有面对侧壁氧化硅膜的侧面，此侧面几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜的底部。第一导电类型的小型区在基片中沿着源/漏区内侧边沿部分的限定位置伸展。小型区具有由一深度定位的底部，其中Xpocket＜Tepi+Xj，这里Tepi是除侧面部分以外的半导体选择生长层的厚度；Xj是源/漏扩散区的p-n结深；Xpocket是小型区底平面的深度。
下面将参照附图详细说明本发明的优选实施例。
图1是用常规离子注入技术制造的具有小型区的MOS场效应晶体管的局部垂直剖面图。
图2A和2B是按常规制造方法的工艺流程制造的具有小型区的MOS场效应晶体管的局部垂直剖面图。
图3A和3B是按其他常规制造方法的工艺流程制造的具有小型区的MOS场效应晶体管的局部垂直剖面图。
图4A和4B是按其他常规制造方法的工艺流程制造的具有小型区的MOS场效应晶体管的局部垂直剖面图。
图5A到5F是按本发明一项优选实施例新制造方法的工艺流程制造的具有小型区的MOS场效应晶体管的局部垂直剖面图。
根据本发明，用化学气相淀积法，在对侧壁氧化硅膜的氧化硅有高度选择性的条件下，在源/漏区形成硅选择生长层。硅的选择生长层具有面对侧壁氧化硅膜的侧面，此侧面几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜的底部。可以用其他半导体的选择生长层代替硅的选择生长层。
然后，用硅的选择生长层和侧壁氧化硅膜作掩模，以和基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，按预定的离子注入能量和剂量，将和源/漏区相反导电类型的杂质的离子注入基片，由此仅将杂质注入到邻近源/漏区内侧边沿部分的局部限定区域。相对于基片表面法线倾斜的杂质离子注入方向的角度θ必须满足以下方程。
θ≤θ1，其中θ1是为了使杂质仅注入到邻近源/漏区内侧边沿部分的位置而使硅的选择生长层的侧面偏离基片表面法线的倾斜角。
硅的选择生长层厚度满足以下方程。
Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中Tepi是除侧面部分以外的硅的选择生长层厚度；Xj是源/漏扩散区的结深；Xj’是各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离；θ是杂质离子注入的方向对基片表面法线的倾斜角。下面将说明为什么需要满足上述方程的关系。
首先，要求仅将杂质注入到邻近源/漏区内侧边沿部分的局部限定位置，使得小型区仅在邻近源/漏区内侧边沿部分的局部限定位置形成。为了满足这个要求，就需满足下面的方程。
Xpocket＞Xj’/tanθ，其中，θ是杂质离子注入的方向对基片表面法线的倾斜角；Xj’是各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离；Xpocket是从器件表面杂质注入的平均深度。
为了仅将杂质有选择地注入到邻近源/漏区内侧边沿部分的局部限定位置，使得小型区仅在邻近源/漏区内侧边沿部分的局部限定位置形成，要求满足以下方程。
Xpocket＜Tepi+Xj，其中Tepi是除侧面部分以外的硅的选择生长层厚度。
为了同时满足上述方程Xpocket＞Xj’/tanθ和Xpocket＜Tepi+Xj，就要求满足以下方程。
Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj。
根据上述离子注入方法，有可能用具有侧面部分的硅的选择生长层和侧壁氧化硅膜作掩模仅在邻近源/漏区内侧边沿部分的局部限定位置形成小型区。这样就避免了在MOS场效应晶体管中源/漏区和小型区之间p-n结电容的增大。
为此，本发明提供一种离子注入方法，该方法将第一导电类型的杂质注入到同属第一导电类型的基片中，用以在栅电极有侧壁氧化硅膜的MOS场效应晶体管中邻近第二导电类型的源/漏区内侧边沿部分的限定位置形成小型区。该方法包括下列步骤。在对侧壁氧化硅膜的氧化硅有高度选择性的条件下，在源/漏区上形成半导体外延层，使得半导体外延层具有面对侧壁氧化硅膜的侧面。此侧面几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜的底部。用具有侧面的半导体外延层和侧壁氧化硅膜作掩模，在和基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，将第一导电类型的杂质注入到基片中邻近源/漏区内侧边沿部分的限定位置，其中的角度θ满足方程θ≤θ1，这里θ1是侧面偏离基片表面法线的倾斜角，同时硅的选择生长层厚度满足方程Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中Tepi是除侧面部分以外的硅的选择生长层厚度；Xj是源/漏扩散区的结深；Xj’是各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离。
本发明还提供一种形成第一导电类型小型区的方法，该小型区在第一导电类型基片中，位于栅电极有侧壁氧化硅膜的MOS场效应晶体管内邻近第二导电类型的源/漏区内侧边沿部分的限定位置处。该方法包括下列步骤。在对侧壁氧化硅膜的氧化硅有高度选择性的条件下，在源/漏区上形成半导体外延层，使得半导体外延层具有面对侧壁氧化硅膜的侧面，此侧面几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜的底部。用具有侧面的半导体外延层和侧壁氧化硅膜作掩模，在和基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，将第一导电类型的杂质注入到基片中邻近源/漏区内侧边沿部分的限定位置，其中角度θ满足方程θ≤θ1，这里θ1是侧面偏离基片表面法线的倾斜角，同时硅的选择生长层厚度满足方程Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中Tepi是除侧面部分外的硅的选择生长层厚度；Xj是源/漏扩散区的结深；Xj’是各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离。
本发明还提供一种制造具有第一导电类型的小型区的MOS场效应晶体管的方法，该小型区在第一导电类型的基片中位于邻近第二导电类型的源/漏区内侧边沿部分的限定位置处。该方法包括下列步骤。在半导体基片上的栅氧化膜上形成栅电极。在栅电极的相对两侧形成侧壁硅氧化膜。用栅电极和侧壁氧化硅膜作掩模，沿着垂直基片表面的方向，将第二导电类型的杂质离子注入基片内形成源/漏扩散区。基片经受了源/漏扩散区的激活及第二导电类型杂质的扩散。在对侧壁氧化硅膜的氧化硅有高度选择性的条件下，在源/漏区上形成半导体外延层，使得半导体外延层具有面对侧壁氧化硅膜的侧面，此侧面几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜的底部。用具有侧面的半导体外延层和侧壁氧化硅膜作掩模，在和基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，将第一导电类型的杂质注入到基片中邻近源/漏区内侧边沿部分的限定位置处，其中角度θ满足方程θ≤θ1，这里θ1是侧面偏离基片表面法线的倾斜角，同时硅的选择生长层厚度满足方程Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中Tepi是除侧面部分以外的硅的选择生长层厚度；Xj是源/漏扩散区的结深；Xj’是各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离。
本发明还提供包括下列元件的MOS场效应晶体管。在具有第一导电类型的基片上有选择地设置的栅氧化膜。在栅氧化膜上设置的栅电极。有选择地形成在栅电极相对两侧的侧壁氧化硅膜。有选择地设置在半导体基片的上层区内的第二导电类型的源/漏扩散区。设置在源/漏扩散区上的半导体外延层。半导体外延层具有面对侧壁氧化硅膜的侧面，此侧面几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜的底部。第一导电类型的小型区在基片中沿着源/漏区的内侧边沿部分的限定位置伸展。小型区具有由一深度定位的底部，其中Xpocket＜Tepi+Xj，这里Tepi是除侧面部分以外的半导体选择生长层的厚度；Xj是源/漏扩散区的p-n结深；Xpocket是小型区底平面的深度。
下面将参照图5A至5F详细说明本发明的优选实施例，该实施例提供了制造具有改进的小型区结构的MOS场效应晶体管的新的制造方法。
参照图5A，用硅的局部氧化化法在p型(100)硅基片1表面上有选择地形成场氧化膜2。将硅基片1进行B+离子注入以调整阈值电压。用硅的热氧化法在硅基片1表面形成5纳米厚的栅氧化膜3。在栅氧化膜3上淀积150纳米厚的多晶硅膜。然后，通过光刻和各向异性腐蚀将栅氧化膜3和多晶硅膜作成图形以形成多晶硅栅电极4。
参照图5B，用化学气相淀积法在整个基片1的表面淀积60纳米厚的氧化硅膜。然后将氧化硅膜进行各向异性腐蚀，由此在栅电极4的相对两侧形成氧化硅倾壁5。用栅电极4和氧化硅侧壁5作掩模，沿着和基片1表面完全垂直的方向，以30KeV的能量和3×1015cm-2的剂量，将基片1进行As+杂质6的离子注入。即沿着和基片1表面法线成0度角的倾斜方向进行离子注入，由此形成源/漏区7。然后，将基片在1000℃的氮气氛中进行热处理以激活源/漏区7。由此，As+杂质6的扩散使源/漏区7的边沿部分延伸到侧壁氧化硅膜5的下面。用氢氟酸去掉源/漏区7表面形成的自生的氧化硅膜。
参照图5C，用化学气相淀积法，在对侧壁氧化硅膜5的氧化硅有高度选择性的条件下，在源/漏区7上形成硅的选择生长层8。硅的选择生长层8具有面对侧壁氧化硅膜5的侧面9，其中硅的选择生长层8的侧面9几乎线性地倾斜到侧壁氧化硅膜5的底部。硅的选择生长层8的厚度为50纳米。可以用其他半导体选择生长层代替这种硅的选择生长层8。
参照图5D，用硅的选择生长层8和侧壁氧化硅膜5作掩模，沿着和表面法线40度角的倾斜方向，以30KeV的注入能量和3×1013cm-2的注入剂量，将基片1进行BF2 +杂质10的离子注入，其中的基片1是处于旋转状态，由此将BF2 +杂质10仅注入到邻近源/漏区7内侧边沿部分的局部限定区。
参照图5E，BF2 +杂质10的离子注入方向和基片1表面法线所构成的倾斜角θ必须满足以下方程。
θ≤θ1，其中θ1是为使BF2 +杂质10仅注入到邻近源/漏区7内侧边沿部分的位置而使硅的选择生长层8的侧面9对基片1表面法线的倾斜角。
参照图5F，硅的选择生长层8的厚度Tepi满足以下方程。
Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中Tepi是除侧面部分9以外的硅的选择生长层8的厚度，Xj是源/漏扩散区7的结深，Xj’是各个源/漏扩散区7的顶部边沿部分与各个侧壁氧化硅膜5的底部边沿之间的距离，θ是基片1表面法线和BF2 +杂质10的离子注入方向所构成的倾斜角。下面将说明为什么需要满足上述方程的关系。
要求仅将BF2 +杂质10注入到邻近源/漏区7内侧边沿部分的局部限定位置，使小型区11仅在邻近源/漏区7内侧边沿部分的局部限定位置形成。为了满足这个要求，就需满足以下方程。
Xpocket＞Xj’/tanθ，其中，角度θ是基片表面法线和BF2 +杂质10注入方向所构成的倾斜角，Xj’是各个源/漏扩散区7的顶部边沿部分与各个侧壁氧化硅膜5的底部边沿之间的距离；Xpocket是从器件表面注入BF2 +杂质10的平均深度。
为了仅将BF2 +杂质10有选择地注入到邻近源/漏区7内侧边沿部分的局部限定位置，使小型区11仅在邻近源/漏区7内侧边沿部分的局部限定位置形成，就要求满足以下方程。
Xpocket＜Tepi+Xj，其中Tepi是除侧面部分9以外硅的选择生长层8的厚度。
为了同时满足上述两个方程Xpocket＞Xj’/tanθ和Xpocket＜Tepi+Xj，就要求满足以下方程。
Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj。
完成上述BF2 +杂质10的离子注入形成小型区11之后，在1000℃氮气氛中将基片热处理10秒钟。
根据上述方法，用具有侧面部分9的硅的选择生长层8和侧壁氧化硅膜作掩模，可以仅在邻近源/漏区7内边沿部分的局部限定位置形成小型区11。这避免了在MOS晶体管中源/漏区和小型区之间的p-n结电容增大。

Claims (10)

1.一种离子注入方法，它将第一导电类型的杂质注入到同属所说第一导电类型的基片中，使得在栅电极有侧壁氧化硅膜的MOS场效应晶体管中邻近第二导电类型的源/漏区内侧边沿部分的限定位置形成小型区，所说的方法其特征在于，它包括下列步骤：
在对所说侧壁氧化硅膜的氧化硅相对所述源/漏区有高度选择性的条件下，在所说源/漏区上形成硅的选择生长层，使得所说硅的选择生长层具有面对所说侧壁氧化硅膜的侧面，所说侧面几乎线性地倾斜到所说侧壁氧化硅膜的底部；以及
用具有所说侧面的所说硅的选择生长层和所说侧壁氧化硅膜作掩模，在和所说基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，将所说第一导电类型的杂质注入到所说基片中邻近所说源/漏的内侧边沿部分的限定位置，
其中所说角度θ满足方程θ≤θ1，这里θ1是所说侧面偏离所说基片表面法线的倾斜角，以及
其中所说硅的选择生长层厚度满足方程Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中的Tepi是除所说侧面部分以外的所说硅的选择生长层厚度；Xj是所说源/漏扩散区的结深；Xj’是所说各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与所说各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离。
2.如权利要求1所说的方法，其特征为：其中所说θ角为40度。
3.如权利要求1所说的方法，其特征为：其中所说第一导电类型的杂质是在所说基片旋转时注入的。
4.一种形成第一导电类型小型区的方法，所说的小型区在所说第一导电类型基片中，在栅电极有侧壁氧化硅膜的MOS场效应晶体管中邻近第二导电类型的源/漏区内侧边沿部分的限定位置处，所说方法的特征在于，它包括下列步骤：
在对所说侧壁氧化硅膜的氧化硅相对源/漏区有高度选择性的条件下，在所说源/漏区上形成硅的选择生长层，使得所说硅的选择生长层具有面对所说侧壁氧化硅膜的侧面，所说侧面几乎线性地倾斜到所说侧壁氧化硅膜的底部；以及
用具有所说侧面的所说硅的选择生长层和所说侧壁氧化硅膜作掩模，在和所说基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，将所说第一导电类型的杂质注入到所说基片中邻近所说源/漏区内侧边沿部分的限定位置，
其中所说角度θ满足方程θ≤θ1，这里θ1是所说侧面偏离所说基片表面法线的倾斜角，以及
其中所说硅的选择生长层厚度满足方程Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中的Tepi是除所说侧面部分以外的所说硅的选择生长层厚度；Xj是所说源/漏扩散区的结深；Xj’是所说各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与所说各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离。
5.如权利要求4所说的方法，其特征为：其中所说θ角为40度。
6.如权利要求4所说的方法，其特征为：其中所说第一导电类型的杂质是在所说基片旋转时注入的。
7.一种制造具有第一导电类型小型区的MOS场效应晶体管的方法，所说的小型区在所说第一导电类型基片中邻近第二导电类型的源/漏区内侧边沿部分的限定位置处，所说方法的特征在于，它包括下列步骤：
在半导体基片上的栅氧化膜上形成栅电极；
在所说栅电极的相对两侧形成侧壁硅氧化膜；
用所说栅电极和所说侧壁氧化硅膜作掩模，沿着所说垂直基片表面的方向，将所说第二导电类型的杂质离子注入所说基片内形成源/漏扩散区；
将所说基片进行所说源/漏扩散区的激活及所说第二导电类型杂质的扩散；
在对所说侧壁氧化硅膜的氧化硅相对源/漏区有高度选择性的条件下，在所说源/漏区上形成硅的选择生长层，使得所说硅的选择生长层具有面对所说侧壁氧化硅膜的侧面，所说侧面几乎线性地倾斜到所说侧壁氧化硅膜的底部；以及
用具有所说侧面的所说硅的选择生长层和所说侧壁氧化硅膜作掩模，在和所说基片表面法线呈θ倾斜角的倾斜方向，将所说第一导电类型的杂质注入到所说基片中邻近所说源/漏区内侧边沿部分的限定位置，
其中所说角度θ满足方程θ≤θ1，这里θ1是所说侧面偏离所说基片表面法线的倾斜角，以及
其中所说硅的选择生长层厚度满足方程Tepi＞(Xj’/tanθ)-Xj，其中的Tepi是除所说侧面部分以外的所说硅的选择生长层厚度；Xj是所说源/漏扩散区的结深；Xj’是所说各个源/漏扩散区的顶部边沿部分与所说各个侧壁氧化硅膜的底部边沿之间的距离。
8.如权利要求7所说的方法，其特征为：其中所说θ角为40度。
9.如权利要求7所说的方法，其特征为：其中所说第一导电类型的杂质是在所说基片旋转时注入的。
10.一种MOS场效应晶体管，其特征在于，它包括：
第一导电类型的半导体基片；
有选择地在所说半导体基片上设置的栅氧化膜；
在所说栅氧化膜上设置的栅电极；
有选择地形成在所说栅电极相对两侧的侧壁氧化硅膜；
有选择地在所说半导体基片的上层区内设置的第二导电类型的源/漏扩散区；
在所说源/漏扩散区上设置的硅的选择生长层，所说硅的选择生长层具有面对所说侧壁氧化硅膜的侧面，所说侧面几乎线性地倾斜到所说侧壁氧化硅膜的底部；以及
所说第一导电类型的小型区，在所说基片中沿着所说源/漏区的内侧边沿部分的限定位置伸展，所说小型区具有由下面公式所确定的深度定位的底部，
其中Xpocket＜Tepi+Xj，这里Tepi是除所说侧面部分以外的所说半导体选择生长层的厚度；Xj是所说源/漏扩散区的p-n结深；Xpocket是所说小型区底平面的深度。
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