專利名稱：一種緩解mos晶體管反窄溝道效應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造工藝，特別涉及一種緩解MOS晶體管反窄溝道效應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
在目前常規(guī)的MOS場效應(yīng)管版圖設(shè)計(jì)中，一般源漏離子注入?yún)^(qū)是覆蓋整個(gè)MOS晶體管區(qū)域的，MOS晶體管所用到的硅區(qū)域是被源漏離子注入?yún)^(qū)所涵蓋的，如圖1(A)所示。但有可能會在運(yùn)用淺溝道隔離工藝(STI，ShallowTrench Isolation)的MOS場效應(yīng)管中引起較為嚴(yán)重的反窄溝道效應(yīng)，該晶體管的閾值電壓(Vt)會下降。這主要是因?yàn)榉凑瓬系佬?yīng)等效于在“主晶體管”兩側(cè)靠近硅區(qū)域與淺溝道隔離區(qū)域交界處的地方并聯(lián)附加了兩個(gè)閾值電壓(Vt)相對較低的“寄生晶體管”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種緩解MOS晶體管反窄溝道效應(yīng)的方法，改善MOS晶體管的反窄溝道效應(yīng)引起的閾值電壓(Vt)下降的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種緩解MOS晶體管反窄溝道效應(yīng)的方法，在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上修改源漏離子注入光刻板版圖以避免源漏摻雜離子注入MOS晶體管靠近淺溝道隔離區(qū)的硅區(qū)域邊緣部分首先確定源漏摻雜離子注入?yún)^(qū)邊緣到MOS晶體管硅區(qū)域與淺溝道隔離區(qū)域的交界處的寬度(a)，然后修改相應(yīng)的光刻板版圖，最后制作光刻板并進(jìn)行流片。
本發(fā)明由于在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上修改源漏離子注入光刻板版圖，使得MOS晶體管靠近淺溝道隔離區(qū)的硅區(qū)域邊緣部分不被包括在源漏離子注入?yún)^(qū)域內(nèi)，從而使該區(qū)域不被注入源漏離子注入的摻雜離子，提高了“寄生晶體管”的閾值電壓(Vt)，也就提高了總MOS晶體管的閾值電壓(Vt)。


圖1是本發(fā)明方法與常規(guī)工藝下MOS場效應(yīng)管版圖示意圖比較，其中圖1A為常規(guī)工藝，圖1B為本發(fā)明方法。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明的原理是在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上修改源漏離子注入光刻板版圖，使得MOS晶體管靠近淺溝道隔離區(qū)的硅區(qū)域邊緣部分不被包括在源漏離子注入?yún)^(qū)域內(nèi)，從而使該區(qū)域不被注入源漏離子注入的摻雜離子；這樣一來，MOS晶體管邊緣區(qū)域的多晶硅柵內(nèi)載流子耗盡(poly depletion)會增加，等效于該區(qū)域的柵氧厚度增加，這有利于提高該區(qū)域即“寄生晶體管”的閾值電壓(Vt)。此外，由于在MOS晶體管硅區(qū)域與淺溝道隔離區(qū)域交界處附近的以及在硅區(qū)域之外的多晶硅柵部分的摻雜濃度大幅減低，該部分多晶硅柵通過邊緣場(fringing field)對MOS晶體管邊緣區(qū)域的影響會被削弱，這也有利于“寄生晶體管”閾值電壓(Vt)的提高。由于“寄生晶體管”的閾值電壓(Vt)在反窄溝道效應(yīng)較為嚴(yán)重的情況下決定了總MOS晶體管的閾值電壓(Vt)，提高“寄生晶體管”的閾值電壓(Vt)，也就提高了總MOS晶體管的閾值電壓(Vt)。
如圖1所示，是本發(fā)明方法與常規(guī)工藝下MOS場效應(yīng)管版圖示意圖比較，其中圖1A為常規(guī)工藝，圖1B為本發(fā)明方法。如圖1B，本發(fā)明具體實(shí)施例中即是在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上修改源漏離子注入光刻板版圖，使得MOS晶體管靠近淺溝道隔離區(qū)的硅區(qū)域邊緣部分不被包括在源漏離子注入?yún)^(qū)域內(nèi)，其中幾何參數(shù)“a”為不進(jìn)行源漏離子注入的MOS晶體管硅區(qū)域的寬度，即源漏離子注入?yún)^(qū)邊緣到MOS晶體管硅區(qū)域與淺溝道隔離區(qū)域的交界處的距離。在實(shí)際操作中參數(shù)“a”需要根據(jù)晶體管反窄溝道效應(yīng)的嚴(yán)重程度、晶體管的所有離子注入條件、晶體管的綜合器件特性(包括源漏-襯底PN結(jié)漏電和擊穿特性等)以及相關(guān)的版圖設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化并決定。優(yōu)化過程中要特別注意不能使MOS晶體管中源漏-襯底PN結(jié)漏電和擊穿特性明顯變差。如果需要，可對與MOS晶體管源漏-襯底PN結(jié)特性相關(guān)的離子注入條件進(jìn)行適當(dāng)微調(diào)來改善該P(yáng)N結(jié)特性。在參數(shù)“a”以及離子注入微調(diào)決定之后，修改源漏離子注入光刻板版圖再進(jìn)行光刻板制作并流片即可。
需要說明的是，具體實(shí)施例表明本發(fā)明方法主要適用于多晶硅柵淀積時(shí)不摻雜以及存在淡摻雜源漏離子注入(LDD implant)但沒有暈環(huán)離子注入(Halo implant)的情況。
綜上所述，本發(fā)明方法在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上通過修改源漏離子注入光刻板版圖以避免源漏摻雜離子注入MOS晶體管靠近淺溝道隔離區(qū)的硅區(qū)域邊緣部分，解決了MOS晶體管的反窄溝道效應(yīng)引起的閾值電壓(Vt)下降問題，從而改善了MOS晶體管的反窄溝道效應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種緩解MOS晶體管反窄溝道效應(yīng)的方法，其特征在于，修改源漏離子注入光刻板版圖以避免源漏摻雜離子注入MOS晶體管靠近淺溝道隔離區(qū)的硅區(qū)域邊緣部分首先確定源漏摻雜離子注入?yún)^(qū)邊緣到MOS晶體管硅區(qū)域與淺溝道隔離區(qū)域的交界處的寬度(a)，然后修改相應(yīng)的光刻板版圖，最后制作光刻板并進(jìn)行流片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩解MOS晶體管反窄溝道效應(yīng)的方法，其特征在于，所述確定源漏摻雜離子注入?yún)^(qū)邊緣到MOS晶體管硅區(qū)域與淺溝道隔離區(qū)域的交界處的寬度(a)指根據(jù)晶體管反窄溝道效應(yīng)的嚴(yán)重程度、晶體管的離子注入條件、晶體管的綜合器件特性以及版圖設(shè)計(jì)規(guī)則確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緩解MOS晶體管反窄溝道效應(yīng)的方法，其特征在于，所述晶體管的綜合器件特性包括源漏-襯底PN結(jié)漏電和擊穿特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的緩解MOS晶體管反窄溝道效應(yīng)的方法，其特征在于，可用于多晶硅柵淀積時(shí)不摻雜以及存在淡摻雜源漏離子注入但沒有暈環(huán)離子注入的工藝中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種緩解MOS晶體管反窄溝道效應(yīng)的方法，在常規(guī)工藝基礎(chǔ)上修改源漏離子注入光刻板版圖以避免源漏摻雜離子注入MOS晶體管靠近淺溝道隔離區(qū)的硅區(qū)域邊緣部分首先確定源漏摻雜離子注入?yún)^(qū)邊緣到MOS晶體管硅區(qū)域與淺溝道隔離區(qū)域的交界處的寬度(a)，然后修改相應(yīng)的光刻板版圖，最后制作光刻板并進(jìn)行流片。本發(fā)明可提高M(jìn)OS晶體管的閾值電壓(Vt)。
文檔編號H01L21/00GK1979781SQ20051011128
公開日2007年6月13日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日
發(fā)明者伍宏, 陳曉波 申請人:上海華虹Nec電子有限公司