專利名稱：一種輸入/輸出器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造工藝，尤其涉及提高輸入/輸出器件的熱載流 子可靠性的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)高壓輸入/輸出(I/O)器件在飽和電流狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，反型層電荷在溝道表面橫向電場的作用下被加速并與晶格發(fā)生碰撞電離，會產(chǎn)生大量熱載流子， 所產(chǎn)生的熱載流子在表面柵漏電場作用下會向柵極介電層注入，形成熱載流子注入效應(yīng)(hot-carrier injection, HCI )，從而會嚴(yán)重影響器件工作特性及可靠性。 當(dāng)輸入/輸出器件的工作電壓越高，其受熱載流子效應(yīng)的影響越明顯。隨著技術(shù) 的不斷發(fā)展，器件的特征尺寸日趨減小，熱載流子效應(yīng)變得越來越不容忽視。 為了有效降低熱載流子效應(yīng)的影響，需要形成緩變結(jié)(graded junction profile), 該緩變結(jié)可通過瞬間增強(qiáng)擴(kuò)散(TED, Transient Enhanced Diffusion)效應(yīng)來獲得。 現(xiàn)有的I/O器件制造流程如圖1所示，在完成多晶硅刻蝕SI后，依次執(zhí)行 額外側(cè)壁(Offset Spacer)沉積/刻蝕S2、 N核心區(qū)(Core)離子注入S3、 PCore 離子注入S4、N I/O離子注入S5以及P I/O離子注入S6,隨后再執(zhí)行側(cè)壁(Spacer) 沉積和刻蝕步驟S7。如果將N I/O離子注入步驟提到額外側(cè)壁沉積步驟之前， 則可以有效利用這道熱過程，然而，額外側(cè)壁沉積的溫度僅為650攝氏度，溫 度太低，無法獲得理想的緩變結(jié)，因此，有必要再增加一道額外的熱過程。通 常，當(dāng)溫度控制在650 850攝氏度之間時(shí)，TED效應(yīng)最明顯，即在該溫度范圍 內(nèi)能夠獲得較理想的緩變結(jié)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種方法，以在I/O器件的制造過程中充分發(fā)揮瞬間 增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)來形成緩變結(jié)，從而改善熱載流子效應(yīng)。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種輸入/輸出器件的制造方法，其包括下列步驟a.N輸入/輸出區(qū)離子注入；b.額外側(cè)壁沉積；c.加熱；d.額外側(cè)壁 刻蝕；e.N核心區(qū)離子注入；f.P核心區(qū)離子注入；g. P輸入/輸出區(qū)離子注入； h.側(cè)壁沉積和刻蝕。進(jìn)一步地，所述加熱步驟的溫度為650-850攝]^度。進(jìn)一步地，所述的離子注入為輕摻雜漏區(qū)離子注入。本發(fā)明通過將NI/0離子注入步驟提到額外側(cè)壁沉積步驟之前，并在額外側(cè) 壁沉積和刻蝕步驟之間增加一加熱步驟，將溫度提高到650-850攝氏度，可有 效利用瞬間增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，形成緩變結(jié)。采用本發(fā)明的方法制造的i/o器件，可 有效防止熱載流子效應(yīng)對器件的影響，同時(shí)，其他器件的特性沒有受到太大的 影響。


本發(fā)明的器件制造方法由以下的實(shí)施例及附圖給出。圖1為現(xiàn)有的輸入/輸出器件制造流程圖；圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例的輸入/輸出器件制造流程圖。
具體實(shí)施方式
以下將對本發(fā)明的輸入/輸出器件的制造方法作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 本發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)最大的不同在于將N I/O離子注入步驟提前到額 外側(cè)壁沉積/刻蝕之前來執(zhí)行。將該步驟提前的原因有兩個1)熱載流子效應(yīng)對 N的影響較大，對P的影響相對較??；2) I/O區(qū)的工作電壓比Core區(qū)高，更容 易受熱載流子效應(yīng)影響。因此，將NI/0離子注入提前。請參閱圖2，本發(fā)明的方法在完成多晶硅刻蝕S11之后，先執(zhí)行步驟S12, NI/0離子注入，本發(fā)明所采用的離子注入均為輕摻雜漏區(qū)(Light Doped Drain, LDD)離子注入，接著，進(jìn)行額外側(cè)壁沉積步驟S13。然而，與現(xiàn)有方法不同的 是，本發(fā)明在完成額外側(cè)壁沉積之后并不馬上執(zhí)行刻蝕步驟，而是插入一加溫 步驟S14,使反應(yīng)溫度提升到650~850攝氏度之間，在該溫度范圍內(nèi)，可以有效 地發(fā)揮出瞬間增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，對形成緩變結(jié)有良好的輔助作用。在完成加溫步驟S14后，再執(zhí)行額外側(cè)壁刻蝕步驟S15,接著依次執(zhí)行N Core離子注入S16、 P Core離子注入S17和PI/O離子注入S18。最后，執(zhí)行側(cè) 壁沉積和刻蝕步驟SI9。實(shí)驗(yàn)表明，采用本發(fā)明的方法所制造的i/o器件，具有較好的緩變結(jié)，能有 效改善熱載流子效應(yīng)，降低對器件性能的影響，使i/o器件在高電壓下的使用壽命從平均0.04年提高至0.2年。
權(quán)利要求
1、一種輸入/輸出器件的制造方法，其特征在于，包括下列步驟a.N輸入/輸出區(qū)離子注入；b.額外側(cè)壁沉積；c.加熱；d.額外側(cè)壁刻蝕；e.N核心區(qū)離子注入；f.P核心區(qū)離子注入；g.P輸入/輸出區(qū)離子注入；h.側(cè)壁沉積和刻蝕。
2、 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于所述加熱步驟的溫度為 650-850攝氏度。
3、 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的離子注入為輕摻雜 漏區(qū)離子注入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輸入/輸出器件的制造方法，涉及半導(dǎo)體器件的制造工藝。采用現(xiàn)有工藝制造的I/O器件，在高電壓的情況下易受熱載流子效應(yīng)的影響。本發(fā)明的制造方法包括下列步驟a.N輸入/輸出區(qū)離子注入；b.額外側(cè)壁沉積；c.加熱；d.額外側(cè)壁刻蝕；e.N核心區(qū)離子注入；f.P核心區(qū)離子注入；g.P輸入/輸出區(qū)離子注入；h.側(cè)壁沉積和刻蝕。本發(fā)明通過將N I/O離子注入步驟提到額外側(cè)壁沉積步驟之前，并在額外側(cè)壁沉積和刻蝕步驟之間增加一加熱步驟，可有效利用瞬間增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，形成緩變結(jié)，從而改善熱載流子效應(yīng)。采用本發(fā)明的方法制造的I/O器件，可有效防止熱載流子效應(yīng)對器件的影響。
文檔編號H01L21/04GK101335199SQ20071004332
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者宇 丁, 居建華 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司