本发明专利技术提供了一种轻掺杂沟槽注入方法，应用于NMOS制作过程中对硅片的处理，包括将离子的掺杂材料注入栅极氧化层下方的步骤；所述掺杂材料包括含氟离子。本发明专利技术的轻掺杂沟槽注入方法，利用含氟离子进行轻掺杂沟槽注入方法，加强了源/漏极间衬底区域中的电子的稳定性，有效的避免了NMOS在极端条件下发生热离子注入效应。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及N沟槽金属氧化物半导体(NM0S，N Metal-Oxide Semiconductor)制作方法，具体涉及一种轻掺杂沟槽注入(Pocket Implant)方法。
技术介绍
不同与P沟槽金属氧化物半导体(PM0S，P Metal-Oxide Semiconductor)，N沟槽金属氧化物半导体会产生热离子注入效应(HCI，Hot Carrier hjection)。具体是说，随着芯片尺寸的减小，芯片的供电电压、工作电压并没有相应减少很多，所以相应的电场强度增加了，导致了电子的运动速率增加。当电子的能量足够高的时候，就会离开硅衬底，隧穿进入栅极氧化层，从而改变阈值电压。这种效应会增加NMOS的阈值电压，并影响NMOS长期使用的可靠性。现有的NMOS制作方法包括以下步骤(1)多晶硅栅(Gate)以及偏移间隔层 (Offset Spacer)的形成；(2) n_轻掺杂漏(nLDD)注入，将离子的掺杂材料浅注入在ρ阱处以备随后的中等或者高剂量的源/漏注入，形成源/漏区；C3)轻掺杂沟槽注入，向源/漏极之间的栅极氧化层下方的接近沟道区域注入轻掺杂离子，以防止热离子注入效应。在上述方法步骤C3)轻掺杂沟槽注入中，如图1所示，掺杂离子选用硼离子(B+)， 通过将硼离子以一定角度穿过栅极氧化层103，注入到，多晶硅栅105以及侧墙104下方， 源/漏极102之间ρ阱101中的位置。通过将上述衬底区域中大量存在的硅氢Si-H键或者硅氘Si-D键，替换为硅硼Si-B键，由于硅硼键的键能大于硅氢键和硅氘键的键能，上述的可以避免衬底上的硅发生共价键断裂，即避免电子的能量足够高的时候离开硅衬底，隧穿进入栅极氧化层。但是，由于硅硼键的键能不够高，目前的技术仍然不能很好的避免NMOS在热离子注入效应测试条件下产生热离子注入效应。通常的热离子注入效应测试条件下，一般可以采用125摄氏度，130%正常工作电压的条件，其中130%正常工作电压是指对例如2. 5V正常工作电压的NMOS以3. 3V的电压进行测试。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的是针对现有技术中的不能解决NMOS的稳定性差、在极端条件下会产生热离子注入效应的技术问题，提供一种可以提高 NMOS稳定性的。为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案如下一种，应用于NMOS制作过程中对硅片的处理，包括将离子的掺杂材料注入栅极氧化层下方的步骤；所述掺杂材料包括含氟离子。优选的，所述含氟离子的注入角度为15-60度。优选的，所述含氟离子为二氟化硼离子BF2+或氟离子F+。优选的，所述二氟化硼离子BF2+的注入能量为20 70千电子伏；注入剂量为 2Ε13 8Ε13原子每平方厘米。优选的，所述氟离子F+注入能量为2 20千电子伏；注入剂量为2E13 2E14原子每平方厘米。本专利技术的具有以下的有益效果首先，本专利技术的，将含氟离子注入沟槽，利用硅氟Si-F键能为较高的6. 9电子伏(ev)，从而加强了源/漏极间衬底区域中的电子的稳定性，有效地避免了 NMOS在极端条件下发生热离子注入效应。另外，本专利技术的，利用二氟化硼离子BF2+进行轻掺杂沟槽注入，离子的注入能量为20 70千电子伏，注入剂量为2E13 8E13原子每平方厘米，高效地将含氟离子注入到源/漏极间衬底区域，增强了 NMOS的工作稳定性。再有，本专利技术的，利用氟离子F+进行轻掺杂沟槽注入，离子的注入能量为2 20千电子伏，注入剂量为2E13 2E14原子每平方厘米，将含氟离子注入到源/漏极间衬底区域，增强了 NMOS的工作稳定性。附图说明图1是现有技术中示意图；图2是本专利技术的一种具体实施方式的注入方法示意图；图3是本专利技术的另外一种具体实施方式的注入方法示意图；图中的附图标记表示为101，201，301-p 阱；102，202，302-源 / 漏极；103，203，303-栅极氧化层；104，204，304-侧墙；105，205，305-多晶硅栅。 具体实施例方式本专利技术提供了一种，应用于NMOS制作过程中对硅片的处理， 包括将离子的掺杂材料注入栅极氧化层下方的步骤；所述掺杂材料包括含氟离子。本专利技术的，将含氟离子注入沟槽，利用硅氟Si-F键能为较高的6.9电子伏(ev)，从而加强了源/漏极间衬底区域中的电子的稳定性，有效的避免了 NMOS在极端条件下发生热离子注入效应。为使本专利技术的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例， 对本专利技术进一步详细说明。实施例1如图2所示，一种，其是将二氟化硼离子BF2+以一定角度穿过栅极氧化层203，注入到多晶硅栅205以及侧墙204下方，源/漏极202之间ρ阱201中的位置，在该位置形成大量的硅氟键，增加硅的共价键的键能和稳定性，以避免产生热离子注入效应。二氟化硼离子BF2+的注入角度为15-60度，注入能量为20 70千电子伏，注入剂量为2Ε13 8Ε13原子每平方厘米。本实施例的高效的将二氟化硼离子BF2+注入到源/漏极间衬底区域，增强了 NMOS的工作稳定性。实施例2如图3所示，一种，其是将氟离子F+以一定角度穿过栅极氧化层303，注入到多晶硅栅305以及侧墙304下方，源/漏极302之间ρ阱301中的位置，并在该位置形成大量的硅氟键，增加硅的共价键的键能和稳定性，以避免产生热离子注入效应。氟离子F+的注入角度为15-60度，注入能量为20 70千电子伏，注入剂量为2Ε13 8Ε13原子每平方厘米。本实施例的高效的将氟离子注入到源/漏极间衬底区域，增强了 NMOS的工作稳定性。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术保护的范围之内。权利要求1.一种，应用于NMOS制作过程中对硅片的处理，包括将离子的掺杂材料注入栅极氧化层下方的步骤；其特征在于，所述掺杂材料包括含氟离子。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氟离子的注入角度相对于水平方向，为15-60度。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含氟离子为二氟化硼离子BF2+ 或氟离子F+。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述二氟化硼离子BF2+的注入能量为 20 70千电子伏；注入剂量为2E13 8E13原子每平方厘米。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氟离子F+注入能量为2 20千电子伏；注入剂量为2E13 2E14原子每平方厘米。全文摘要本专利技术提供了一种，应用于NMOS制作过程中对硅片的处理，包括将离子的掺杂材料注入栅极氧化层下方的步骤；所述掺杂材料包括含氟离子。本专利技术的，利用含氟离子进行，加强了源/漏极间衬底区域中的电子的稳定性，有效的避免了NMOS在极端条件下发生热离子注入效应。文档编号H01L21/265GK102386075SQ20101027257公开日2012年3月21日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日专利技术者何永根 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何永根，
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：
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