本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,具體涉及深亞微米CMOS半導(dǎo)體器件以及半導(dǎo)體器件工藝;更具體地說,本發(fā)明涉及一種降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒ā?/p>
背景技術(shù):
在集成電路設(shè)計(jì)中,特別是RF電路,需要提供變?nèi)萜?變?nèi)萜?,供設(shè)計(jì)公司使用。變?nèi)萜鞯慕Y(jié)構(gòu)如圖1所示,N型阱1中形成源極2和漏極3,而且一般采用N型重?fù)诫s柵4,柵氧以及N型溝道(N型多晶硅,柵極氧化物以及N型阱)。表征變?nèi)萜鞯娜齻€(gè)參數(shù)為最大電容(Cmax)、零電位電容(C0)以及最小電容(Cmin)。
對(duì)設(shè)計(jì)來說,最大電容與最小電容的差值越大越好,因?yàn)樽畲箅娙軨max取決于柵氧厚度,對(duì)于一個(gè)節(jié)點(diǎn),此值為定值,所以最大電容Cmax是定值;而對(duì)于最小電容Cmin,其取決于柵極氧化物厚度以及溝道耗盡寬度,而溝道耗盡寬度取決于溝道摻雜,主要是閾值電壓摻雜(閾值電壓閾值電壓注入),溝道耗盡越大,則最小電容Cmin越小,而溝道閾值電壓摻雜的注入摻雜越少,耗盡越大,摻雜濃度與最小電容Cmin的關(guān)系如圖2所示。
因此,要降低最小電容Cmin,就需要降低閾值電壓注入摻雜濃度,而閾值電壓的注入劑量由長(zhǎng)溝器件的閾值電壓所確定,因此,由于傳統(tǒng)的變?nèi)萜骱推骷灿泌?,所以最小電容Cmin也沒法進(jìn)一步降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷,提供一種能夠降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒ā?/p>
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,根據(jù)本發(fā)明,提供了一種降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒?,包括?/p>
第一步驟:進(jìn)行淺溝槽隔離制作,形成有源區(qū);
第二步驟:利用第一光刻膠圖案,對(duì)核心NMOS區(qū)域和輸入輸出NMOS區(qū)域進(jìn)行阱注入形成P型阱;
第三步驟:利用第二光刻膠圖案,對(duì)核心NMOS區(qū)域和變?nèi)萜鲄^(qū)域執(zhí)行離子注入;
第四步驟:利用第三光刻膠圖案,在變?nèi)萜鲄^(qū)域通過注入形成N型阱。
優(yōu)選地,所述降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒ㄟ€包括第五步驟:制作柵極氧化層并淀積柵極多晶硅,而且進(jìn)行柵極多晶硅的光刻和刻蝕以形成柵極。
優(yōu)選地,所述降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒ㄟ€包括第六步驟:將刻蝕后的柵極多晶硅和柵極氧化層進(jìn)行修復(fù)氧化。
優(yōu)選地,所述降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒ㄟ€包括:第七步驟:制作柵極側(cè)墻;第八步驟:進(jìn)行源漏注入以形成源漏極。
優(yōu)選地,在第二步驟不對(duì)變?nèi)萜鲄^(qū)域進(jìn)行離子注入。在第三步驟中不對(duì)輸入輸出NMOS區(qū)域進(jìn)行離子注入。
優(yōu)選地,第三步驟在核心NMOS區(qū)域的核心P型阱區(qū)域注入差值閾值電壓劑量的離子。
優(yōu)選地,第三步驟在變?nèi)萜鲄^(qū)域注入差值閾值電壓劑量的離子。
優(yōu)選地,所述降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒ㄟ€包括:執(zhí)行退火,制作金屬硅化物,并且制作金屬前介質(zhì)、通孔、金屬插塞和金屬層。
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制造方法來降低變?nèi)萜鞯淖钚‰娙荩渲袑⒑诵腜型阱和輸入輸出P型阱閾值電壓注入劑量差值閾值電壓劑量引入到變?nèi)萜髦?,中和掉一部分N型阱閾值電壓注入,降低N型阱閾值電壓濃度,從而增加變?nèi)萜骱谋M,降低最小電容。
附圖說明
結(jié)合附圖,并通過參考下面的詳細(xì)描述,將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征,其中:
圖1示意性地示出了變?nèi)萜鹘Y(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2示意性地示出了摻雜濃度與最小電容的關(guān)系。
圖3至圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒ǖ囊徊糠植襟E。
圖6示出了針對(duì)變?nèi)萜髯钚‰娙莸膫鹘y(tǒng)制作的變?nèi)萜麟娙萸€和本發(fā)明方法制作的變?nèi)萜麟娙萸€的對(duì)比。
需要說明的是,附圖用于說明本發(fā)明,而非限制本發(fā)明。注意,表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且,附圖中,相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂,下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
本方法提供一種降低變?nèi)萜髯钚‰娙軨min的方法。相比傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件制作過程,將核心P型阱和輸入輸出P型阱閾值電壓注入劑量差值Δ閾值電壓劑量引入到變?nèi)萜髦?,中和掉部分N型阱閾值電壓注入劑量,同傳統(tǒng)制作的變?nèi)萜飨啾龋@道多注入的閾值電壓劑量可以中和掉部分N型阱閾值電壓注入劑量,降低變?nèi)萜鲄^(qū)域的N型阱閾值電壓注入劑量,從而降低變?nèi)萜髯钚‰娙軨min。本發(fā)明的該方法在不增加成本的情況下降低了變?nèi)萜鞯淖钚‰娙?,提高變?nèi)萜鞯碾娙輩^(qū)間,增大設(shè)計(jì)窗口。
圖3至圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒ǖ囊徊糠植襟E。
如圖3至圖5所示,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的降低變?nèi)萜髯钚‰娙莸姆椒òǎ?/p>
第一步驟:進(jìn)行淺溝槽隔離制作,形成有源區(qū);這是一個(gè)常見步驟,由此該步驟形成的具體結(jié)構(gòu)未在附圖中示出。
第二步驟:利用第一光刻膠圖案10,對(duì)核心NMOS區(qū)域20和輸入輸出NMOS區(qū)域30進(jìn)行阱注入形成P型阱,如圖3所示;
其中,在第二步驟不對(duì)變?nèi)萜鲄^(qū)域40進(jìn)行離子注入。
第三步驟:利用第二光刻膠圖案50,對(duì)核心NMOS區(qū)域20和變?nèi)萜鲄^(qū)域40執(zhí)行離子注入,如圖4所示;
其中,在第三步驟中不對(duì)輸入輸出NMOS區(qū)域30進(jìn)行離子注入。
其中,第三步驟在核心NMOS區(qū)域20的核心P型阱區(qū)域注入差值閾值電壓(ΔVt)劑量的離子。而且,第三步驟S3在變?nèi)萜鲄^(qū)域40注入差值閾值電壓劑量的離子。
第四步驟:利用第三光刻膠圖案60,在變?nèi)萜鲄^(qū)域40通過注入形成N型阱,如圖5所示;
隨后例如可以執(zhí)行下述常規(guī)步驟。
第五步驟:制作柵極氧化層并淀積柵極多晶硅,而且進(jìn)行柵極多晶硅的光刻和刻蝕以形成柵極;
第六步驟:將刻蝕后的柵極多晶硅和柵極氧化層進(jìn)行修復(fù)氧化;
這樣,MOS結(jié)構(gòu)的有源區(qū)和柵極就形成了。
第七步驟:制作柵極側(cè)墻;
第八步驟:進(jìn)行源漏注入以形成源漏極。
例如,隨后退火,制作金屬硅化物,接著制作金屬前介質(zhì)、通孔、金屬插塞和金屬層。
在傳統(tǒng)工藝中,分別形成核心P型阱和輸入輸出P型阱,包括溝道阻止注入和閾值電壓注入,這樣,沒辦法將P型阱引入到變?nèi)萜鲄^(qū)域,因?yàn)椴荒軐系雷柚棺⑷胍胱內(nèi)萜鲄^(qū)域,由于輸入輸出P型阱和核心P型阱的溝道阻止注入完全一樣,而核心P型阱閾值電壓注入劑量比輸入輸出P型阱劑量大差值閾值電壓劑量。本發(fā)明的方法首先將其相同部分同時(shí)注入到核心NMOS和輸入輸出NMOS區(qū)域,然后只在核心NMOS區(qū)域注入多出來的Δ閾值電壓劑量,本發(fā)明的方法的關(guān)鍵是在變?nèi)萜鲄^(qū)域注入P型差值閾值電壓劑量。對(duì)于多數(shù)情況,差值閾值電壓劑量是小于N型阱閾值電壓劑量的,這樣,差值閾值電壓劑量中和掉部分N型阱閾值電壓劑量,等于降低了N型阱閾值電壓劑量,所以降低了Cmin。
圖6示出了在相同偏壓Vbias下的針對(duì)變?nèi)萜髯钚‰娙莸膫鹘y(tǒng)制作的變?nèi)萜麟娙萸€100和本發(fā)明方法制作的變?nèi)萜麟娙萸€200的對(duì)比,從圖6可以看出,本發(fā)明的新方法制作的變?nèi)萜髯钚‰娙軨min比傳統(tǒng)方法降低40%。
此外,需要說明的是,除非特別說明或者指出,否則說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個(gè)組件、元素、步驟等,而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
可以理解的是,雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上,然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下,都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾,或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。