提高ＭＯＳ管增益的制造方法技术

本发明专利技术公开一种提高ＭＯＳ管增益的制造方法，在完成轻掺杂漏极区离子注入后，以一小倾角在所述轻掺杂漏极区上注入离子，在所述轻掺杂漏极区下的半导体衬底内形成袋状掺杂区，所述倾角为垂直于半导体器件表面的竖直面与离子注入方向形成的夹角，所述倾角在大于０度小于等于７度的范围内，优选所述倾角为５度。本发明专利技术通过一倾斜的角度进行离子注入优化袋状掺杂区杂质分布，提高了输出电阻，由于倾角的角度很小，对沟道表面的影响很小，对ＭＯＳ管器件的饱和电流（Ｉｄｓａｔ）、阈值电压（ＶＧＳ）以及跨导（ｇｍ）影响甚微，但是却换来器件的输出电阻（Ｒｏｕｔ）的提升，从而增大器件增益，提高了ＭＯＳ管的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体制造方法，具体地说，涉及一种提高M0S管增益的制造方法。
技术介绍
在电路以及电子器件设计中，好的电路或者器件往往是在速度、功耗、增益 (Gain)、精度等多种因素之间进行折衷。其中，电子器件的增益值的大小是评价电子器件性 能的最重要参数之一，对于M0S管(金属氧化物半导体场效应晶体管)来说，增益的公式为 Gain = gm*R。ut，从公式中可知，提高增益的方法可以从以下二种途径进行一 提高M0S管的跨导(gm)，M0S管跨导决定了诸如噪声、速度等性能参数，gj勺公w式为从公式中，得知，gm与M0S管器件本身的物理尺寸以及材 L ，料有关。1*1P -_t-Jl_二 增大输出电阻R。ut，输出电阻的公式为~ W*M*Cox*(VGS-VTf用于改善制造工艺来增大输出电阻R。ut的方法中，考虑到M0S管的整体性能，传统 方法是采用沟道离子注入(channel implant)工艺来进行，但这种方法容易导致M0S管的 阈值电压上升和电子迁移率下降。在1998年IEEE关于的物理学可靠性专题学报上(Volume，Issue, 31Mar-2Apr 1998Page(s) :189_193)，作者为 Das, A. ；De, H. ；Misra, V. ；Venkatesan, S.； Veeraraghavan, S. ；Foisy, M.的一篇论文题为"Effects of halo implant on hot carrierreliability of sub-quartermicron MOSI^ETs” 里，公开了一种采用大倾斜角度的 离子注入方法，并对该方法对器件的影响做了分析，但是，该论文中的离子注入方法并没有 提及器件输出电阻的影响。因此，有必要探索一种新的制造方法，提高M0S的输出电阻R。ut，进而提高M0S管的 增碰。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种提高M0S管增益的制造方法，在保持其他 参数影响不大的条件下，提高M0S管的增益。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种提高M0S管的制造方法，该制造方法为在 完成轻掺杂漏极区离子注入后，以一倾角注入离子，在所述轻掺杂漏极区下的半导体衬底 内形成袋状掺杂区，所述倾角为垂直于半导体器件表面的竖直面与离子注入方向形成的夹 角，所述倾角在大于0度小于等于7度的范围内，优选地，所述倾角为5度。进一步的，当所述M0S管为NM0S管时，注入的离子为磷离子，能量为15KeV 40KeV，剂量为20E3 45E3，优选地能量为25KeV，剂量为30E3。进一步的，当所述M0S管为PM0S管时，注入的离子为砷离子，能量为25KeV 50KeV，剂量为20E3 45E3，优选地能量为40KeV，剂量为30E3。进一步的，注入离子分为若干步骤进行，每进行一步骤，将该M0S管器件旋转一角 度，然后继续注入离子。与传统的提高M0S管增益的制造方法相比，本专利技术通过一倾斜的角度进行离子注 入形成袋状(Pocket)掺杂区，优化袋状掺杂区杂质分布，提高了输出电阻，由于倾角的角 度很小，对沟道表面的影响很小，对M0S管器件的饱和电流(Idsat)、阈值电压(VJ以及跨导 (gffl)影响甚微，但是却换来器件的输出电阻(R。ut)的提升，从而增大器件增益，提高了 M0S 管的性能。附图说明图1为本专利技术实施例提高M0S管增益的制造方法截面示意图。 具体实施例方式为了更清楚了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。请参阅图1，图1为本专利技术实施例提高M0S管增益的制造方法截面示意图，在半导 体衬底1上形成栅极氧化层6以及栅极7之后，在栅极7两侧的半导体衬底1上进行离子 注入形成LDD (轻掺杂漏极)层4。接着，如图1中的箭头方向所示，以一倾角在所述轻掺杂漏极区4上注入离子，在 所述轻掺杂漏极区4下的半导体衬底内形成袋状掺杂区5，所述倾角为垂直于半导体器件 表面的竖直面与离子注入方向形成的夹角(图1中的Z a)。所述倾角在大于0度小于等于 7度的范围内。倾角不能太大，当选择的倾角过大时，受到临近部件的遮挡而使有效注入的 离子剂量减小，加长离子注入时间，降低生产率。本实施例中，优选的倾角为5度，在半导体 衬底内形成的袋状掺杂区5可将LDD层4包覆住。在实际生产中，根据生产的M0S管器件类型，掺杂不同的离子，当所述M0S管为 NM0S管时，注入的离子为磷(P)离子，能量为15KeV 40KeV，剂量为20E3 45E3，选择注 入的能量为25KeV、剂量为30E3即可达到较好的效果。；当所述M0S管为PM0S管时，注入的 离子为砷离子，能量为25KeV 50KeV，剂量为20E3 45E3，选择注入的能量为40KeV、剂量 为30E3即可达到较好的效果。本实施例中，由于采用一倾斜的角度进行离子注入，导致沟道长度L增 大，优化袋状掺杂区杂质分布，增大沟道电阻，导致迁移率(iO减小所致。从公式R°u, = W*^*clx*{V中可以看出，由于迁移率⑷M小，綱帷娜±曾九而且，由于倾角的角度很小，对沟道表面的影响很小，对M0S管器件的饱和电流、 阈值电压以及跨导影响甚微，但是却换来M0S管器件的输出电阻的提升，从而增大器件增 益，提高了 M0S管的性能。由于在离子注入形成袋状掺杂区5时以一微小的倾角进行离子注入，因此，会产 生小部分离子无法注入的区域，为了得到更好的离子注入效果，注入离子时，可以分为若干 步骤进行，每进行一步骤，将该M0S管器件旋转一角度，然后继续注入离子。本实施例中，所述旋转的角度为4次，旋转一周，每次旋转的角度为90度。最后，在完成袋状掺杂区5的基础上，继续进行离子注入形成源极2和漏极3。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术 人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。权利要求一种提高MOS管增益的制造方法，在完成轻掺杂漏极区离子注入后，以一倾角注入离子，在所述轻掺杂漏极区下的半导体衬底内形成袋状掺杂区，其特征在于所述倾角为垂直于半导体器件表面的竖直面与离子注入方向形成的夹角，所述倾角在大于0度小于等于7度的范围内。2.如权利要求1所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于所述倾角为5度。3.如权利要求1所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于当所述MOS管为NMOS 管时，注入的离子为磷离子，能量为15KeV 40KeV，剂量为20E3 45E3。4.如权利要求3所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于注入的磷离子能量为 25KeV，剂量为 30E3。5.如权利要求1所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于当所述MOS管为PMOS 管时，注入的离子为砷离子，能量为25KeV 50KeV，剂量为20E3 45E3。6.如权利要求5所述提高MOS管增益的制造方法，其特征在于注入的砷离子能量为 40KeV，剂量为 30E3。7.如权利要求1所述提高MOS管增益的制造方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高ＭＯＳ管增益的制造方法，在完成轻掺杂漏极区离子注入后，以一倾角注入离子，在所述轻掺杂漏极区下的半导体衬底内形成袋状掺杂区，其特征在于：所述倾角为垂直于半导体器件表面的竖直面与离子注入方向形成的夹角，所述倾角在大于０度小于等于７度的范围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵猛，
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]