器件制作方法及器件电性能的调整方法技术

公开了一种器件的制作方法及器件电性能的调整方法，其中制作方法，包括步骤：提供衬底，且所述衬底上至少具有一个包含轻掺杂漏区和栅极的器件；由器件的电性能参数设计值确定氧气的加入量；按照所述加入量对所述衬底进行加入氧气的快速热退火处理。而调整方法包括步骤：先利用样片获得器件电性能参数的实际值；根据所述器件电性能参数设计值和实际值确定氧气的加入量；按照所述加入量对所述衬底进行加入氧气的快速热退火处理。本发明专利技术的制作方法和调整方法可以在不增加工艺步骤的情况下，制作出与设计值相符或相近的器件，且对生产周期和生产成本的影响不大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种器件制作方法及器件电 性能的调整方法。
技术介绍
半导体集成电路的制作是极其复杂的过程，目的在于将特定电路所需的 各种电子组件和线路，缩小制作在小面积的晶片上。因器件的应用不同，对电路中各器件电性能的要求也各不相同，如，当器件用于开漏(OD， open drain) 电路时，会要求器件的轻掺杂漏区(LDD, lightly doped drain)具有较高的电 阻值，以利用其实现对电路的分压或分阻；再如，不同的电路，会对器件的 阈值电压提出不同的最优值要求。实际半导体制造过程中，为满足不同器件 的各种具体要求，生产者往往需要对部分工艺进行适应性调整，表现为增加 用于调整的工艺步骤或改变某些工艺的实际工艺条件。现代集成电路制造中，与器件电性能密切相关的工艺步骤是离子注入。 所谓离子注入是利用离子注入设备将特定的杂质原子(Dopant)以离子加速 的方式注入到半导体晶体内，实现对半导体的掺杂，进而改变其导电性能。 要制作出电性能不同的器件，最直接的方法就是利用离子注入工艺对器件电 性能进行调整，制作出符合电性能要求的器件。申请号为200310109227.1的中国专利公开了一种利用再次离子注入工艺 制作具有不同电性能的器件的方法，该方法是通过选择性离子注入对村底的 原掺杂情况进行调整，进而制作出具有不同阈值电压的器件。图l为现有的能 满足不同电性能要求的器件的制作方法流程图，如图l所示，要对器件的阈值 电压进行调整，首先，对衬底进行光刻图形处理(S101)，定义出需要再次 进行离子注入的衬底区域；然后，以光刻胶为掩膜对衬底进行再次的离子注 入处理(S102)，由于只有在没有光刻胶的区域能实现对衬底的离子注入， 也就实现了仅对需要的衬底区域进行的选择性的离子注入；接着，去除光刻 胶(S103);在氮气保护下进行快速热退火处理(S104),修复因离子注入 而被破坏的晶格，并活化其掺杂。经过上述再次选择性注入离子并活化的工 艺过程，可以校正原离子注入量的偏差值，实现对器件电性能的调整。采用这种增加一次选择性离子注入工艺的方法，可以通过对该步离子注 入中工艺条件的调整，制造出具有不同电性能的器件，使不同的器件的电性 能参数分别与其设计值相符。但是该种器件制作方法不仅需要加入光刻等多 步工艺，还需要为其制作专门的光刻掩膜版，结果会导致生产周期加长和生 产成本升高。除了上述按器件的具体要求需要制作出具有不同电性能的器件的情况 外，离子注入控制不佳引起器件电性能偏移时也需要对器件电性能进行额外 的调整。随着半导体器件向高速、小型化发展，对半导体制造技术中工艺控制提出了更高的要求。以离子注入工艺为例，尤其在进入O. 18微米技术工艺后， 不仅对离子注入量有一定的要求，还要求对离子注入的深度也进行更为严格 的控制，以实现浅结结构。在这一要求下，减小了离子注入能量，使得对离 子注入量的精确控制更为困难，在生产中因离子注入控制不好而使器件电性 能与设计值发生偏离的情况也时有发生，此时，也需要对器件电性能进行弥 补式的调整，如加入一次离子注入进行调整。为避免因离子注入过程控制不佳而导致的离子注入次数的增加，申请号 为200310123504.4的中国专利申请公开了一种精确控制离子注入的方法，该方 法在离子注入机中安装了残余气体分析器，利用该分析器对离子注入机内的 残余气体的种类及分压进行分析，再据此调整机内的压力补偿因子，以达到 精确控制离子注入浓度的目的。该方法可以加强对离子注入工艺的控制，减 少离子注入量的误差，在一定程度上确保了器件电性能的实现。但其实现起 来很复杂，需要对设备进行大的改动，另外，该方法对于器件电性能参数的 调整也不够灵活。
技术实现思路
本专利技术公开了 一种器件的制作方法，该方法根据客户提出的电性能参数 的设计值，在快速热退火工艺过程中加入了不同含量的氧气，制作出了电性 能实际值与设计值相符的器件。另外，该制作方法中采用的利用加入不同的 氧气量调整器件电性能的方法，还可以直接用于将生产中电性能偏离了设计 值的器件的电性能调整至接近设计值。本专利技术提供的一种器件的制作方法，包括步骤提供衬底，且所述衬底上至少具有一个包含轻掺杂漏区和栅极的器件；由所迷器件的电性能参数设计值确定氧气的加入量；按照所述加入量对所述衬底进行加入氧气的快速热退火处理。其中，所述电性能参数为轻掺杂漏区的电阻和/或阈值电压。其中，优选的工艺条件为，将所述氧气的流量限制在10sccm以下，若所述速热退火处理过程中还加入氮气，则将氮气和氧气的流量比控制在100: 1到8: 2之间。此外，所述快速热退火的处理温度在600到1100。C之间，处理时间在10秒到120秒之间。本专利技术具有相同或相应技术特征的另一种器件电性能的调整方法，包括步骤提供衬底和样片，且所述衬底或样片上至少具有一个包含轻掺杂漏区和栅极的器件；对所述样片进行加入氧气的快速热退火处理；测试所述样片上的器件电性能参数的实际值；由所述器件电性能参it设计值和实际值确定氧气的加入量；按照所述加入量对所述衬底进行加入氧气的快速热退火处理。其中，所述电性能参数为轻掺杂漏区的电阻或阈值电压。其中，优选的工艺条件为，将所述氧气的流量限制在10sccm以下，若所述速热退火处理过程中还加入氮气，则将氮气和氧气的流量比控制在100: 1到8: 2之间。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术的器件的制作方法，在 器件制造至形成掺杂区后，在原有的激活杂质用的热退火工艺中加入了适量 的氧气，并通过对该氧气的加入量进行控制，制作出具有不同的电性能参数 的器件。本专利技术的器件制作方法可以在不增加工艺步骤、不对设备进行改造 的情况下，方便灵活地制作出与器件电性能要求相符的器件。本专利技术的器件电性能的调整方法，根据器件的实际电性能参数与设计参 数值之间的偏差，确定快速热退火处理过程中需加入的氧气的量，以实现调 整器件实际电性能参数至接近甚至达到设计值的目的。本专利技术的调整方法实 现起来简单方便，对生产周期和生产成本的影响不大。 附图说明图1为现有的能满足不同电性能要求的器件的制作方法流程图2为具有LDD区的器件结构示意图3为在退火工艺中不加入和加入氧气的LDD区方块电阻值的比较图； 图4为在退火工艺中不加入和加入氧气的器件电性能的比较图； 图5为本专利技术第二实施例的器件制作方法流程图； 图6为本专利技术第三实施例的器件电性能调整方法的流程图。 具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本专利技术的处理方法可被广泛地应用到许多应用中，并且可利用许多适当 的材料制作，下面是通过较佳的实施例来加以说明，当然本专利技术并不局限于 该具体实施例，本领域内的普通技术人员所熟知的一般的替换无疑地涵盖在 本专利技术的保护范围内。本专利技术的器件的制作方法，在衬底上的器件制作至形成轻掺杂漏区和栅 极后，对该村底进行加入氧气的快速热退火处理，且加入的氧气含量是由器 件电性能参数的设计值及器件电性能参数随氧气加入量变化的对应关系所确 定的。通常在器件制造过程中不同器件对器件电性能参数的不同要求主要是 针对轻掺杂漏区的电阻和器件的阈值电压提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件的制作方法，包括步骤：提供衬底，且所述衬底上至少具有一个包含轻掺杂漏区和栅极的器件；由器件的电性能参数设计值确定氧气的加入量；按照所述加入量对所述衬底进行加入氧气的快速热退火处理。

【技术特征摘要】
1、一种器件的制作方法，包括步骤提供衬底，且所述衬底上至少具有一个包含轻掺杂漏区和栅极的器件；由器件的电性能参数设计值确定氧气的加入量；按照所述加入量对所述衬底进行加入氧气的快速热退火处理。2、 如权利要求1所述的制作方法，其特征在于所述电性能参数为轻掺 杂漏区的电阻和/或阈值电压。3、 如权利要求1所述的制作方法，其特征在于所述氧气的流量小于 10sccm。4、 如权利要求1所述的制作方法，其特征在于所述快速热退火处理过 程中还加入氮气。5、 如权利要求4所述的制作方法,其特征在于所述氮气和氧气的流量 比在100: 1到8: 2之间。6、 如权利要求1所述的制作方法，其特征在于所述快速热退火处理的 温度在600到1100°C之间。7、 如权利要求1所述的制作方法 ,其特征在于所述快速热...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泰江，谷媛媛，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]