專利名稱：一種可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的pmos管制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PMOS管制作工藝，尤其涉及一種可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS
管制作方法。
背景技術(shù)：
對于P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(PMOS ),負(fù)溫度不穩(wěn)定性(Negative Bias Temperature Instability,簡稱NBTI )是造成其在力口壓或高溫作用時(shí)退 化的主要原因。NBTI效應(yīng)通常被認(rèn)為是由于界面處的氬硅鍵斷裂和氫的擴(kuò)散造 成，從而造成參數(shù)漂移和器件退化(如閾值電壓(Vt )漂移和飽和漏電流(Idsat) 增大)，故需通過控制與氫有關(guān)的制程來改善NBTI效應(yīng)。
在制作PMOS的過程中，在完成柵源漏極的制作后，在制作金屬層前，會(huì)先 在PMOS器件的表面制作一氮化硅層以作為后續(xù)接觸孔的刻蝕停止層 (Etch-Stop-Layer )，現(xiàn)通過等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition;簡稱PECVD)制作該氮化珪刻蝕停止層，其沉積 溫度為450攝氏度，硅烷的流量為50標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分(SCCM),氨氣的流量 為25SCCM，氮?dú)獾牧髁繛?0SCCM。 '
但是，由于上述反應(yīng)溫度過高，氮?dú)夂窟^高，從而使制成的氮化硅中所 含氫的含量較低即形成的氫硅鍵較少，在界面處氬易于擴(kuò)散，因此產(chǎn)生大量的 界面態(tài)，從而使制成的PMOS的負(fù)溫度不穩(wěn)定性明顯即在加壓或高溫后其Vt漂 移很大且Idsat明顯增大。
因此，如何提供一種可減小負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法以減小負(fù)溫 度不穩(wěn)定性對PMOS的不良影響，已成為業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法，通
過所述方法可顯著改善PM0S管的負(fù)溫度不穩(wěn)定性。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PM0S管制作方 法，該方法包括以下步驟(1)進(jìn)行阱注入形成N型導(dǎo)電阱；(2)制作柵極 絕緣層和柵極；(3)進(jìn)行輕摻雜漏注入形成輕摻雜漏結(jié)構(gòu)；(4 )制作柵極側(cè) 墻；(5 )進(jìn)行源漏注入形成源漏極；(6 )使用硅烷、氨氣和氮?dú)庵谱鞯?刻蝕停止層；(7)制作金屬前介質(zhì)，并依據(jù)氮化硅刻蝕停止層制作接觸孔；(8) 制作金屬插塞和金屬層；其特征在于，在步驟(6)中，氮?dú)獾牧髁糠秶鸀镺至 10標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分，沉積溫度范圍為390至410攝氏度。
在上述的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法中，在步驟(6)中， 硅烷的流量為50標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分，氨氣的流量為25標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分。
在上述的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法中，在步驟(6)中， 氮?dú)獾牧髁糠秶鸀?0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分，沉積溫度為400攝氏度。
在上述的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法中，在步驟(6)中， 通過等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積制作氮化硅刻蝕停止層。
在上述的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法中，該步驟(7)包括 以下步驟(70 )通過化學(xué)氣相沉積制作金屬前介質(zhì)；(71 )光刻出接觸孔圖 形；(72 )刻蝕接觸孔且在刻蝕到氮化硅刻蝕停止層后停止刻蝕。
與現(xiàn)有技術(shù)中采用較高的溫度和較大流量的氮?dú)鈦碇谱鞯杩涛g停止層 致使PMOS管受負(fù)溫度不穩(wěn)定性的不良影響相比，本發(fā)明的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定 性的PMOS管制作方法降低了制作氮化硅刻蝕停止層的溫度和氮?dú)獾牧髁?，從?使氮化硅停止層在界面處形成更多數(shù)量的氫硅鍵，如此可大大緩解PMOS管中的 負(fù)溫度不穩(wěn)定性的影響，從而相應(yīng)的減小閾值電壓漂移和飽和漏電流。.


本發(fā)明的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法由以下的實(shí)施例及附圖 給出。
圖1為本發(fā)明的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下將對本發(fā)明的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PM0S管制作方法作進(jìn)一步的詳 細(xì)描述。
參見圖1,本發(fā)明的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PM0S管制作方法首先進(jìn)行步 驟SIO，進(jìn)行阱注入形成N型導(dǎo)電阱。在本實(shí)施例中，通過磷摻雜形成N型導(dǎo)電阱。
接著繼續(xù)步驟Sll,制作柵極絕緣層和柵極，其中，所述柵極絕緣層為氮氧 化硅或氧化硅，所述柵極為多晶硅柵極。
接著繼續(xù)步驟S12，進(jìn)行輕摻雜漏注入形成輕摻雜漏結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中， 所述輕摻雜雜質(zhì)為氟化硼。
接著繼續(xù)步驟S13 ，制作柵極側(cè)墻。
接著繼續(xù)步驟S14，進(jìn)行源漏注入形成源漏極。在本實(shí)施例中，通過P型摻 雜注入形成P型的源漏^L，所述P型4參雜為硼:慘雜。
接著繼續(xù)步驟S15,使用硅烷、氨氣和氮?dú)獠⑼ㄟ^等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相 沉積制作氮化硅刻蝕停止層，其中，硅烷的流量為50標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分，氨氣 的流量為25標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分，氮?dú)獾牧髁糠秶鸀?至10標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分， 沉積溫度范圍為390至410攝氏度。在本實(shí)施例中，氮?dú)獾牧髁糠秶鸀?0標(biāo)準(zhǔn) 狀態(tài)毫升/分，沉積溫度為400攝氏度。
接著繼續(xù)步驟S16，通過化學(xué)氣相沉積制作金屬前介質(zhì)。
接著繼續(xù)步驟S17,光刻出接觸孔圖形。
接著繼續(xù)步驟S18，刻蝕接觸孔且在刻蝕到氮化硅刻蝕停止層后停止刻蝕。 接著繼續(xù)步驟S19,制作金屬插塞和金屬層。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，通過本發(fā)明的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法制 作出的PMOS管的氮化硅刻蝕停止層中氫的含量提高了近一倍，閾值電壓漂移和 飽和漏電流都有所減小。
綜上所述，本發(fā)明的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法降低了制作 氮化硅刻蝕停止層的溫度和氮?dú)獾牧髁?，從而使氮化硅停止層在界面處形成?多數(shù)量的氫硅鍵，如此可大大緩解PMOS管中的負(fù)溫度不穩(wěn)定性的影響，從而相 應(yīng)的減小閾值電壓漂移和飽和漏電流。
權(quán)利要求
1、一種可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法，該方法包括以下步驟:(1)進(jìn)行阱注入形成N型導(dǎo)電阱；(2)制作柵極絕緣層和柵極；(3)進(jìn)行輕摻雜漏注入形成輕摻雜漏結(jié)構(gòu)；(4)制作柵極側(cè)墻；(5)進(jìn)行源漏注入形成源漏極；(6)使用硅烷、氨氣和氮?dú)庵谱鞯杩涛g停止層；(7)制作金屬前介質(zhì)，并依據(jù)氮化硅刻蝕停止層制作接觸孔；(8)制作金屬插塞和金屬層；其特征在于，在步驟(6)中，氮?dú)獾牧髁糠秶鸀?至10標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分，沉積溫度范圍為390至410攝氏度。
2、 如權(quán)利要求1所述的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法，其特 征在于，在步驟(6)中，硅烷的流量為50標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分，氨氣的流量為 25標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分。
3、 如權(quán)利要求1所述的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法，其特 征在于，在步驟(6)中，氮?dú)獾牧髁糠秶鸀?0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分，沉積溫度 為400攝氏度。
4、 如權(quán)利要求1所述的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法，其特 征在于，在步驟(6)中，通過等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積制作氮化碌刻蝕停 止層。
5、 如權(quán)利要求1所述的可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法，其特 征在于，該步驟(7 )包括以下步驟(70 )通過化學(xué)氣相沉積制作金屬前介質(zhì)；(71 )光刻出接觸孔圖形；(72 )刻蝕接觸孔且在刻蝕到氮化硅刻蝕停止層后 停止刻蝕。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可改善負(fù)溫度不穩(wěn)定性的PMOS管制作方法?，F(xiàn)有技術(shù)中在制作氮化硅刻蝕停止層時(shí)采用較高的溫度和較大流量的氮?dú)庵率乖诘柚行纬傻臍涔桄I較少，如此界面上的氫易于擴(kuò)散，從而使PMOS管因受NBTI影響而出現(xiàn)Vt漂移較大和Idsat較大的現(xiàn)象。本發(fā)明的PMOS管制作方法先進(jìn)行阱注入；再制作柵極絕緣層、柵極和輕摻雜漏結(jié)構(gòu)；然后制作柵極側(cè)墻和源漏極；接著制作氮化硅刻蝕停止層，其中，氮?dú)獾牧髁糠秶鸀?至10標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)毫升/分，沉積溫度范圍為390至410攝氏度；之后制作金屬前介質(zhì)，并依據(jù)氮化硅刻蝕停止層制作接觸孔；最后制作金屬插塞和金屬層。通過本發(fā)明的方法可顯著改善PMOS管的負(fù)溫度不穩(wěn)定性，可使PMOS的Vt漂移和Idsat相應(yīng)減小。
文檔編號(hào)H01L21/336GK101383286SQ20071004571
公開日2009年3月11日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者吳永堅(jiān), 廖金昌, 甘正浩, 凱 鄭 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司