专利名称：一种输入/输出器件的制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件的制造工艺，尤其涉及提高输入/输出器件的热载流 子可靠性的方法。
背景技术：
当高压输入/输出(I/O)器件在饱和电流状态下运行时，反型层电荷在沟道表面横向电场的作用下被加速并与晶格发生碰撞电离，会产生大量热载流子， 所产生的热载流子在表面栅漏电场作用下会向栅极介电层注入，形成热载流子注入效应(hot-carrier injection, HCI )，从而会严重影响器件工作特性及可靠性。 当输入/输出器件的工作电压越高，其受热载流子效应的影响越明显。随着技术 的不断发展，器件的特征尺寸日趋减小，热载流子效应变得越来越不容忽视。 为了有效降低热载流子效应的影响，需要形成緩变结(graded junction profile), 该緩变结可通过瞬间增强扩散(TED, Transient Enhanced Diffusion)效应来获得。 现有的I/O器件制造流程如图1所示，在完成多晶硅刻蚀SI后，依次执行 额外侧壁(Offset Spacer)沉积/刻蚀S2、 N核心区(Core)离子注入S3、 PCore 离子注入S4、N I/O离子注入S5以及P I/O离子注入S6,随后再执行侧壁(Spacer) 沉积和刻蚀步骤S7。如果将N I/O离子注入步骤提到额外侧壁沉积步骤之前， 则可以有效利用这道热过程，然而，额外侧壁沉积的温度仅为650摄氏度，温 度太低，无法获得理想的緩变结，因此，有必要再增加一道额外的热过程。通 常，当温度控制在650 850摄氏度之间时，TED效应最明显，即在该温度范围 内能够获得较理想的緩变结。发明内容本发明的目的在于提供一种方法，以在I/O器件的制造过程中充分发挥瞬间 增强扩散效应来形成緩变结，从而改善热载流子效应。为了达到上述的目的，本发明提供一种输入/输出器件的制造方法，其包括下列步骤a.N输入/输出区离子注入；b.额外侧壁沉积；c.加热；d.额外侧壁 刻蚀；e.N核心区离子注入；f.P核心区离子注入；g. P输入/输出区离子注入； h.侧壁沉积和刻蚀。进一步地，所述加热步骤的温度为650-850摄]^度。进一步地，所述的离子注入为轻掺杂漏区离子注入。本发明通过将NI/0离子注入步骤提到额外侧壁沉积步骤之前，并在额外侧 壁沉积和刻蚀步骤之间增加一加热步骤，将温度提高到650-850摄氏度，可有 效利用瞬间增强扩散效应，形成緩变结。采用本发明的方法制造的i/o器件，可 有效防止热载流子效应对器件的影响，同时，其他器件的特性没有受到太大的 影响。
本发明的器件制造方法由以下的实施例及附图给出。图1为现有的输入/输出器件制造流程图；图2为本发明具体实施例的输入/输出器件制造流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的输入/输出器件的制造方法作进一步的详细描述。 本发明的方法与现有技术最大的不同在于将N I/O离子注入步骤提前到额 外侧壁沉积/刻蚀之前来执行。将该步骤提前的原因有两个1)热载流子效应对 N的影响较大，对P的影响相对较小；2) I/O区的工作电压比Core区高，更容 易受热载流子效应影响。因此，将NI/0离子注入提前。请参阅图2，本发明的方法在完成多晶硅刻蚀S11之后，先执行步骤S12, NI/0离子注入，本发明所采用的离子注入均为轻掺杂漏区(Light Doped Drain, LDD)离子注入，接着，进行额外侧壁沉积步骤S13。然而，与现有方法不同的 是，本发明在完成额外侧壁沉积之后并不马上执行刻蚀步骤，而是插入一加温 步骤S14,使反应温度提升到650~850摄氏度之间，在该温度范围内，可以有效 地发挥出瞬间增强扩散效应，对形成緩变结有良好的辅助作用。在完成加温步骤S14后，再执行额外侧壁刻蚀步骤S15,接着依次执行N Core离子注入S16、 P Core离子注入S17和PI/O离子注入S18。最后，执行侧 壁沉积和刻蚀步骤SI9。实验表明，采用本发明的方法所制造的i/o器件，具有较好的緩变结，能有 效改善热载流子效应，降低对器件性能的影响，使i/o器件在高电压下的使用寿命从平均0.04年提高至0.2年。
权利要求
1、一种输入/输出器件的制造方法，其特征在于，包括下列步骤a.N输入/输出区离子注入；b.额外侧壁沉积；c.加热；d.额外侧壁刻蚀；e.N核心区离子注入；f.P核心区离子注入；g.P输入/输出区离子注入；h.侧壁沉积和刻蚀。
2、 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述加热步骤的温度为 650-850摄氏度。
3、 如权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的离子注入为轻掺杂 漏区离子注入。
全文摘要
本发明公开了一种输入/输出器件的制造方法，涉及半导体器件的制造工艺。采用现有工艺制造的I/O器件，在高电压的情况下易受热载流子效应的影响。本发明的制造方法包括下列步骤a.N输入/输出区离子注入；b.额外侧壁沉积；c.加热；d.额外侧壁刻蚀；e.N核心区离子注入；f.P核心区离子注入；g.P输入/输出区离子注入；h.侧壁沉积和刻蚀。本发明通过将N I/O离子注入步骤提到额外侧壁沉积步骤之前，并在额外侧壁沉积和刻蚀步骤之间增加一加热步骤，可有效利用瞬间增强扩散效应，形成缓变结，从而改善热载流子效应。采用本发明的方法制造的I/O器件，可有效防止热载流子效应对器件的影响。
文档编号H01L21/04GK101335199SQ20071004332
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月29日 优先权日2007年6月29日
发明者宇 丁, 居建华 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司