晶体管保护环的制作方法、离子注入工艺优化方法及装置的制作方法

文档序号:7230649阅读:445来源:国知局

专利名称::晶体管保护环的制作方法、离子注入工艺优化方法及装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及半导体器件工艺,特别涉及晶体管保护环的制作方法、离子注入工艺优化方法及装置。
背景技术
:随着半导体制造技术以及相关配套技术的不断发展进步,在单位面积内容纳的晶体管数目不断增加,集成电路集成度越来越高,每个晶体管的尺寸越来越小。对于金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistor,MOSFET)而言,当晶体管尺寸缩小时,其栅极的宽度也会随之所短。随着栅极宽度的不断缩短,出现了很多影响MOSFET正常工作的负面效应,比如短沟道效应(ShotChannelEffect,SCE)。所谓短沟道效应,是指在MOSFET沟道宽度缩短时,源和漏的有源区积累电荷对导电沟道的影响变得明显起来,MOSFET导电沟道在工作中除了受到^t电压的作用以外,还受到有源区电荷的影响,而后者通常会使MOSFET在线性工作区状态的阈值电压绝对值降低。由于MOSFET的沟道宽度变短而弓1起的短沟道效应等负面效应,会引起MOSFET的阈值电压漂移、截止电流增加甚至击穿。这些问题严重影响着集成电路的性能,甚至导致整个电路失效。采用环形注入工艺制作源、漏保护环,保护环的掺杂类型与衬底的掺杂类型相同,可以改善晶体管的短沟道效应。如图1所示为环形注入工艺的示意图。l为半导体衬底、2为栅导电层、3为栅介质层、4为源极、5为漏极,6为漏极轻掺杂区域。由以上各部分组成的MOSFET,为本领域技术人员所公知的MOSFET基本结构。图2进一步引入了晶体管的保护环结构7和8。保护环结构7和8釆用离子注入工艺形成,掺杂类型与源极4和漏极5的掺杂类型相反,但与半导体衬底1的掺杂类型相同。保护环结构7和8围绕在源极4和漏极5周围,将其与半导体衬底之间隔离开来。由于注入同一类型的掺杂离子,在源极4和漏极5周围形成了p-n结势垒,起到了电学隔离的作用,可以有效地降低短沟道效应。在如下的中国专利ZL02160506.8中还可以发现更多与上述4支术方案相关的信息,在P型衬底材料上制作只读存储器时,制作源极和漏才及之后,釆用注入工艺形成的保护环结构,可以有效地降低源极和漏极之间击穿现象的发生。为了使环形注入的效果发挥的更明显,通常要对保护环结构的离子注入工艺进行优化。在注入时通常考虑采用如下手段对工艺进行优化改进l)通过改变离子注入的能量,可以实现调节注入深度,从而改变注入离子的纵向分布,达到影响MOSFET沟道区的电场分布的目的;2)改变离子注入的剂量,可以改变保护环的掺杂浓度,使之与源极、漏极的工艺更加匹配,充分发挥其在源极与漏极之间的隔离保护作用;3)改变注入的角度,可以影响离子的散射状态,从而影响到离子高速入射到晶体材料的晶格点阵之中时,由于能量传递作用而对晶格的表面以及晶格内部产生的注入损伤。现有技术中,对环形注入工艺的优化,调节的都是其中的某一个参数。例如,当采用某一确定的剂量时,优化得到的注入能量值,在采用另一剂量的工艺条件下,则未必是最优的选择。因此需要一种晶体管保护环优化方法,在考虑到多个注入参数之间的关系的情况下优化多个参数,做到各个参数值之间的匹配,使离子注入参数得到充分的优化。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种晶体管保护环的制作方法、离子注入工艺优化方法及装置,考虑到多个注入参数之间的关系的情况下优化多个参数,做到各个参数值之间的匹配,使离子注入参数得到充分的优化。为了解决上述问题,本发明提供一种晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,设定初始的离子注入工艺条件,包括有注入角度初始值、注入剂量初始值和注入能量初始值,包括下列步骤通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;采用优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;釆用优化注入角度值和优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值。可选的,所述确定优化的注入角度值,包括如下步骤设置一组具有不同的注入角度值的工艺条件;分别采用上述设置的具有不同注入角度值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;比较不同晶体管之间的截止电流值,确定截止电流值最低的晶体管所采用的注入角度值为优化的注入角度值。可选的,所述确定优化的注入剂量值,包括如下步骤设置一组具有不同注入能量值的工艺条件,该组工艺条件的注入角度值均采用优化的注入角度值,注入剂量值釆用注入剂量值初始值;分别采用上述设置的具有不同注入能量值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;比较不同晶体管之间的截止电流值,若晶体管截止电流值满足随着离子注入能量值的升高而降低之要求,则该组离子注入工艺条件所采用的共同注入剂量值,为优化的注入剂量值;若晶体管截止电流值随着注入能量值的升高而升高,则改变该组离子注入工艺条件中的注入剂量值,重复上述实验,直至寻找到满足要求的注入剂量值,作为优化的注入剂量值。可选的,所述确定优化的注入能量值,包括如下步骤设置一个验证能量的工艺条件,注入角度值采用优化的注入角度值、注入剂量值釆用优化的注入剂量值,注入能量值采用注入能量值的初始值;进行击穿验证实验,采用上述的离子注入工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,考察离子注入时的阻挡层是否被击穿;如果采用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层被注入离子击穿,则降低验证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿验证实验,直至阻挡层不被击穿,则当前采用的验证能量的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入能量值;如果采用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层未被注入离子击穿,则升高所采用的验证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿验证实验,直至阻挡层被击穿,则确定此阻挡层被击穿的击穿验证实验之前的一个击穿验证实验中所采用的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入的能量值。可选的,所述离子注入采用的离子为硼、磷或者砷。可选的,所述注入角度值的初始值范围为5度~45度。可选的,所述注入剂量4直的初始值范围为lxl013cm-2lxl014cm-2。可选的,所述注入能量值的初始值范围为2keV25keV。本发明还提供了一种晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,设定初始的离子注入工艺条件,包括有注入角度初始值、注入剂量初始值和注入能量初始值,包括注入角度值优化模块通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;注入剂量值优化模块采用注入免度值优化模块确定的优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;注入能量值优化模块釆用注入角度值优化模块确定的优化注入角度值、注入剂量值优化模块确定的优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值。可选的,所述注入角度值优化模块,包括如下单元注入角度值数据设置单元设置具有不同的注入角度值的工艺条件;注入角度值测试单元分别采用注入角度值数据设置单元设置的具有不同注入角度值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;注入角度值判断单元比较注入角度值测试单元提供的截止电流值结果,确定截止电流值最低的晶体管所釆用的注入角度值为优化的注入角度值。可选的,所述优化注入剂量值模块,包括如下单元注入剂量值数据设置单元设置具有不同注入能量值的工艺条件,该组工艺条件的注入角度值均采用优化的注入角度值,注入剂量值釆用注入剂量值初始值;注入剂量值测试单元分别釆用注入剂量值数据设置单元设置的具有不同注入能量值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;注入剂量值判断单元比较注入剂量值测试单元提供的截止电流值结果,若晶体管截止电流值满足随着离子注入能量值的升高而降低之要求,则该组离子注入工艺条件所采用的共同注入剂量值,为优化的注入剂量值;若晶体管截止电流值随着注入能量值的升高而升高,则改变该组离子注入工艺条件中的注入剂量值,重新应用注入剂量值数据设置单元与注入剂量值测试单元,直至寻找到满足要求的注入剂量值,作为优化的注入剂量值。可选的,所述优化注入能量值模块,包括如下单元注入能量值数据设置单元设置验证能量的工艺条件,注入角度值采用优化的注入角度值、注入剂量值采用优化的注入剂量值,注入能量值釆用注入能量值的初始值;注入能量值验证单元用于进行击穿验证实验,采用注入能量值数据设置单元设置的离子注入工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,考察离子注入时的阻挡层是否被击穿;注入能量值降低单元如果注入能量值验证单元的结果表明,阻挡层被注入离子击穿,则降低验证能量的工艺条件中的注入能量值,输入注入能量值验证单元,直至阻挡层不被击穿,则当前釆用的验证能量的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入能量值;注入能量值升高单元如果注入能量值验证单元的结果表明,阻挡层未被注入离子击穿,则升高所釆用的验证能量的工艺条件中的注入能量值,输入注入能量值验证单元,直至阻挡层被击穿,则确定此阻挡层被击穿的击穿验证实验之前的一个击穿验证实验中所采用的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入的能量值。可选的,所述离子注入采用的离子为硼、磷或者砷。可选的,所述初始的离子注入工艺条件的注入角度值是指离子注入的方向与垂直衬底表面方向之间的角度,范围为5度45度。可选的,所述初始的离子注入工艺条件的注入剂量值的范围为lxl013cm國2lxl014cm-2。可选的,所述初始的离子注入工艺条件的注入能量值的范围为2keV25keV。本发明还提供了一种晶体管保护环的制作方法,在衬底中进行离子注入形成晶体管保护环结构,设定初始的离子注入工艺条件,包括注入角度初始值、注入剂量初始值和注入能量初始值,包括下列步骤通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;采用优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;采用优化注入角度值和优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值;采用上述的优化的离子注入角度值、优化的注入剂量值和优化的注入能量值进行离子注入,形成晶体管保护环结构。可选的,所述确定优化的注入角度值,包括如下步骤设置一组具有不同的注入角度值的工艺条件;分别采用上述设置的具有不同注入角度值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;比较不同晶体管之间的截止电流值,确定截止电流值最低的晶体管所采用的注入角度值为优化的注入角度值。可选的,所述确定优化的注入剂量值,包括如下步骤设置一组具有不同注入能量值的工艺条件,该组工艺条件的注入角度值均釆用优化的注入角度值,注入剂量值采用注入剂量值初始值;分别釆用上述设置的具有不同注入能量值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;比较不同晶体管之间的截止电流值,若晶体管截止电流值满足随着离子注入能量值的升高而降低之要求,则该组离子注入工艺条件所采用的共同注入剂量值,为优化的注入剂量值;若晶体管截止电流值随着注入能量值的升高而升高,则改变该组离子注入工艺条件中的注入剂量值,重复上述实验,直至寻找到满足要求的注入剂量值,作为优化的注入剂量值。可选的,所述确定优化的注入能量值,包括如下步骤设置一个验证能量的工艺条件,注入角度值采用优化的注入角度值、注入剂量值采用优化的注入剂量值,注入能量值采用注入能量值的初始值;进行击穿验证实验,采用上述的离子注入工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,考察离子注入时的阻挡层是否被击穿;如果采用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层被注入离子击穿,则降低验证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿验证实验,直至阻挡层不被击穿,则当前采用的验证能量的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入能量值;如果釆用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层未被注入离子击穿,则升高所釆用的验证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿验证实验,直至阻挡层被击穿,则确定此阻挡层被击穿的击穿验证实验之前的一个击穿验证实验中所采用的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入的能量值。可选的,所述离子注入采用的离子为硼、磷或者砷。可选的,所述注入角度值的初始值范围为5度45度。可选的,所述注入剂量值的初始值范围为lxl013cm-2lxl014cm-2。可选的,所述注入能量值的初始值范围为2keV25keV。可选的,在离子注入之后,进4亍退火处理。可选的,退火可以采用热退火、快速热退火或者脉冲退火。可选的,釆用快速热退火时,保护气氛为惰性气体。可选的,采用快速热退火时,退火时间为5秒30秒。可选的,采用快速热退火时,退火温度为900°C1000°C。可选的,采用脉冲退火时,退火温度为1030°C~1070°C。与现有技术相比,以上技术方案的优点是采用了一种新方法优化离子注入工艺,首先优化离子注入的能量,然后优化离子注入的剂量,再优化离子注入的能量。优化方法考虑到了注入能量值、注入剂量值与注入角度值之间的相互关联性对离子注入工艺的影响,依次对离子注入的参数做全面且充分的优化。釆用充分优化的离子注入工艺参数,使保护环结构在降低MOSFET短沟道效应等负面效应的作用得以充分发挥,从而更好地满足器件的设计要求。图1、图2为现有技术带有保护环的晶体管结构示意图3至图6为本发明所述晶体管保护环的离子注入工艺优化方法具体实施方式的实施步骤示意图7至图IO为本发明所述晶体管保护环的离子注入工艺优化装置具体实施方式的实施步骤示意图11为本发明所述晶体管保护环的制作方法具体实施方式的实施步骤示意图。具体实施例方式本发明提供的晶体管保护环的制作方法、离子注入工艺优化方法及装置,对离子注入的参数做全面且充分的优化,可以更好地满足器件的设计要求。本发明还提供了晶体管保护环结构的制作方法,使保护环结构在降低晶体管短沟道效应等负面效应的作用得以充分发挥。现有技术在优化晶体管保护环结构离子注入参数时,调节的都是其中的某一个参数,而并未关注参数之间的相互关联性。对于离子注入工艺而言,不同工艺参数之间的相互作用,会影响到最终的注入效果。集成电路技术不断发展,日渐精巧而严谨的设计方案与布局规则,对集成电路工艺所提出的要求越来越高,单一的调节注入的某一个工艺参数,很难得到最优效果,满足器件设计的要求。半导体领域的离子注入技术,是将高速运动、具有高动能的离子攻击进入半导体衬底的内部,形成对半导体材料的掺杂。对于半导体衬底来讲,某种特定离子的掺杂可以改变其导电类型。具有一定能量的晶格注入到半导体衬底之中时,与半导体的晶格发生碰撞,将一部分能量传递到半导体衬底晶格中去,可以引起晶格内部在注入的区域产生缺陷,在禁带中引入深能级陷阱,影响半导体衬底费米能级的位置,削弱了栅对导电沟道的控制能力,造成晶体管截止电流的升高。在通常情况下,这是本领域的技术人员所不希望看到的现象。合适的注入角度值可以降低注入离子对半导体衬底晶格的破坏作用,降低截止电流。并且,注入角度值这一因素的影响与注入能量值、注入剂量值等其他因素无关,因此,在优化的角度下进行后续工作,可以使后续的注入能量值、注入剂量值优化具有可靠性。对于离子注入技术,实际的注入离子总是以设计的位置为中心呈高斯分布。高能量有利于注入离子集中分布于峰值位置,降低高斯分布的峰宽。在其他条件确定的情况下,注入的能量越高,分布的越集中,也就越有利于后续工艺的开展。因此,所选剂量应是在高注入能量值下有效的剂量。实际工艺中的注入能量值受到阻挡层的制约。离子注入工艺是在需要的位置进行注入,而在不需要注入的位置,则需要采用某种材料作为阻挡层进行遮挡。常用的阻挡层材料有光刻胶、二氧化硅或者氮化硅等。阻挡层不可能是无限厚的。注入离子所具有的最大能量,不能使其穿透阻挡层,否则离子注入就失去意义了。确定是否穿透阻挡层的方法,包括检查阻挡层与半导体衬底界面处的注入离子浓度,一旦超过某一限定,即认为阻挡层已经被击穿。所述的限定条件一般由本领域技术人员根据具体产品的实际情况确定。并且穿透作用也受制于注入剂量值,考察在某一能量下阻挡层是否被击穿,只有在剂量确定的情况下才有意义。增大注入剂量值虽然不会改变注入离子分布的位置,但是可以增大注入区域的离子浓度。如果阻挡层与半导体衬底界面处的注入离子浓度超过了限定值,即认为阻挡层被击穿。下面结合附图对本发明的具体实施方式以及实施例作详细的说明。本发明所述之一种晶体管保护环的离子注入工艺优化方法的具体实施方式,附图3所示为晶体管保护环的离子注入工艺优化方法的实施步骤示意图。初始的离子注入工艺条件,包括有注入角度初始值、注入剂量初始值和注入能量初始值。执行步骤SIOI,通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;执行步骤S102,采用步骤SIOI确定的优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;执行步骤S103,釆用步骤S101确定的优化注入角度值和步骤S102确定的优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值。通过以上步骤,可以得到包括优化的离子注入角度值、优化的离子注入剂量值以及优化的离子注入能量值在内的优化晶体管保护环的离子注入工艺条件。本实例中,所述之离子注入采用的离子可以为半导体衬底的P型掺杂离子,如硼、铝、镓、铟等或者它们的组合,也可以是半导体衬底的N型掺杂离子,如氮、磷、砷、锑等或者它们的组合,以上离子都是半导体领域内常见的掺杂离子。所述离子也可以是镁、锌、锗、碳、氮、硫、砷或者锑等。本实例中,注入角度值是指离子注入的方向与垂直衬底表面方向之间的角度,注入角度值初始值的范围为5度45度,具体的注入角度值例如5度、6度、7度、8度、9度、10度、ll度、12度、13度、14度、15度、20度、25度、30度、35度、40度或者45度等。本实例中,注入剂量值初始值的范围为lxl013cm-2lxl014cm-2,具体的注入剂量4直例如lxl013cm-2、2xl013cm-2、3xl013cm'2、4xl013cm-2、5xl013cm-2、6xl0"cm國2、7xl0"cm國2、8xl013cm-2、9xl0"cm國2或者lxl0"cm-2等。本实例中,注入能量值初始值的范围为2keV25keV,具体的注入能量值例如2keV、3keV、4keV、5keV、6keV、7keV、8keV、9keV、10keV、llkeV、12keV、13keV、14keV、15keV、16keV、17keV、18keV、19keV、20keV、21keV、22keV、23keV、24keV或者25keV等。单位keV是能量单位,lkeV4.6xlO"6焦耳。参考步骤SIOI,通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值。如图4所示,步骤SIOI进一步包括如下步骤步骤S101a,设置一组具有不同的注入角度值的工艺条件;步骤S101b,分别采用上述设置的具有不同注入角度值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;步骤S101c,比较不同晶体管之间的截止电流值,确定截止电流值最低的晶体管所采用的注入角度值为优化的注入角度值。步骤S102,采用步骤S101确定的优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值。如图5所示,步骤S102进一步包括如下步骤步骤S102a,设置一组具有不同注入能量值的工艺条件,该组工艺条件的注入角度值均采用优化的注入角度值,注入剂量值采用注入剂量值初始值;步骤S102b,分别采用上述设置的具有不同注入能量值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;步骤S102c比较不同晶体管之间的截止电流值,若晶体管截止电流值满足随着离子注入能量值的升高而降低之要求,则该组离子注入工艺条件所采用的共同注入剂量值,为优化的注入剂量值,若晶体管截止电流值随着注入能量值的升高而升高,则改变该组离子注入工艺条件中的注入剂量值,重复上述实验,直至寻找到满足要求的注入剂量值,作为优化的注入剂量值。以上所述步骤S102ac实施的过程中,所述之优化的离子注入角度值,为步骤S101确定的优化的离子注入角度值。步骤S103,采用步骤S101确定的优化注入角度值和步骤S102确定的优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值。如图6所示,步骤S103进一步包括如下步骤步骤S103a,设置一个验证能量的工艺条件,注入角度值采用优化的注入角度值、注入剂量值采用优化的注入剂量值,注入能量值釆用注入能量值的初始值;步骤S103b,进^f亍击穿-睑证实验,釆用上述的离子注入工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,考察离子注入时的阻挡层是否被击穿;步骤S103c,如果采用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层被注入离子击穿,则降低验证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿验证实验,直至阻挡层不被击穿,则当前釆用的验证能量的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入能量值;步骤S103d,如果采用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层未被注入离子击穿,则升高所釆用的验证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿验证实验,直至阻挡层被击穿,则确定此阻挡层被击穿的击穿验证实验之前的一个击穿验证实验中所采用的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入的能量值。以上所述步骤S103ad实施的过程中,所述之优化的离子注入角度值,为步骤S101确定的优化的离子注入角度值,所述之优化的离子注入剂量值,为步骤S102确定的优化的离子注入剂量值。在优化的离子注入剂量值条件下,晶体管截止电流值随着注入能量值的升高而降低,此点在步骤S102的具体实施过程中已经提及,因此在此条件下提高注入能量值可以提高晶体管的性能。但是过高的能量会导致注入的阻挡层被击穿。因此具体实施过程中,应在步骤SIOI确定的优化的离子注入角度值和步骤S102确定的优化的离子注入剂量值条件下,变化离子注入的能量值,进行实验。在每次实验中,阻挡层与半导体衬底界面处的注入离子浓度亦随之变化。阻挡层被击穿的限定条件一般由本领域技术人员根据具体产品的实际情况确定。下面将提供本发明所述之一种晶体管保护环的离子注入工艺优化装置的具体实施方式。参考附图7所示为晶体管保护环的离子注入工艺优化装置的实施步骤示意图。初始的离子注入工艺条件,包括有注入角度初始值、注入剂量初始值和注入能量初始值。该装置包括有三个模块注入角度值优化模块M201,通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;注入剂量值优化模块M202,釆用注入角度值优化模块M201确定的优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;注入能量值优化模块M203,采用注入角度值优化模块M201确定的优化注入角度值、注入剂量值优化模块M202确定的优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值。本实例中,离子注入采用的离子的类型、注入角度值初始值的范围、注入剂量值初始值的范围以及注入能量值初始值的范围,可参考前述晶体管保护环的离子注入工艺优化方法的具体实施方式中所述之内容。如图8所示,注入角度值优化模块M201包括如下单元注入角度值数据设置单元U201a,设置具有不同的注入角度值的工艺条件;注入角度值测试单元U201b,分别采用注入角度值数据设置单元设置的具有不同注入角y^值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;注入角度值判断单元U201c,比较注入角度值测试单元提供的截止电流值结果,确定截止电流值最低的晶体管所采用的注入角度值为优化的注入角度值。如图9所示,注入剂量值优化模块M202包括如下单元注入剂量值数据设置单元U202a,设置具有不同注入能量值的工艺条件,该组工艺条件的注入角度值均采用优化的注入角度值,注入剂量值采用注入剂量值初始值;注入剂量值测试单元U202b,分别釆用注入剂量值数据设置单元设置的具有不同注入能量值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;注入剂量值判断单元U202c,比较注入剂量值测试单元提供的截止电流值结果,若晶体管截止电流值满足随着离子注入能量值的升高而降低之要求,则该组离子注入工艺条件所釆用的共同注入剂量值,为优化的注入剂量值;若晶体管截止电流值随着注入能量值的升高而升高,则改变该组离子注入工艺条件中的注入剂量值,重新应用注入剂量值数据设置单元与注入剂量值测试单元,直至寻找到满足要求的注入剂量值,作为优化的注入剂量值。如图IO所示,注入能量值优化模块M203包括如下单元注入能量值数据设置单元U203a,设置验证能量的工艺条件,注入角度值采用优化的注入角度值、注入剂量值采用优化的注入剂量值,注入能量值采用注入能量值的初始值;注入能量值验证单元U203b,用于进行击穿验证实验,采用注入能量值数据设置单元设置的离子注入工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,考察离子注入时的阻挡层是否被击穿;注入能量值降低单元U203c,如果注入能量值验证单元的结果表明,阻挡层被注入离子击穿,则降低验证能量的工艺条件中的注入能量值,输入注入能量值验证单元,直至阻挡层不被击穿,则当前采用的验证能量的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入能量值;注入能量值升高单元U203d,如果注入能量值验证单元的结果表明,阻挡层未被注入离子击穿,则升高所采用的l全证能量的工艺条件中的注入能量值,输入注入能量值验证单元,直至阻挡层被击穿,则确定此阻挡层被击穿的击穿验证实验之前的一个击穿验证实验中所釆用的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入的能量值。本实施例中各个模块以及所述单元的相互关系,可参考前述晶体管保护环的离子注入工艺优化方法的具体实施方式中所述之内容。下面将提供本发明所述之一种晶体管保护环的制作方法的具体实施方式。初始的离子注入工艺条件,包括注入角度初始值、注入剂量初始值和注入能量初始值。附图11所示为晶体管保护环制作方法的实施步骤示意图。步骤S301,通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;步骤S302,采用优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;步骤S303,采用优化注入角度值和优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值;步骤S304,采用上述的步骤S301确定的优化的离子注入角度值、步骤S302确定的优化的注入剂量值和步骤S303确定的优化的注入能量值进行离子注入,形成晶体管保护环结构。上述步骤S301、步骤S302和步骤S303所进一步包括的内容,可参考前述晶体管保护环的离子注入工艺优化方法的具体实施方式中所述之内容。步骤S304,釆用上述的步骤S301确定的优化的离子注入角度值、步骤S302确定的优化的注入剂量值和步骤S303确定的优化的注入能量值进行离子注入,形成晶体管保护环结构。本实例中,在步骤S304之后,可以进行退火处理。合适的退火工艺有利于恢复离子注入产生的缺陷,提高晶体管的性能。退火可以采用热退火,快速热退火,脉冲退火。当釆用快速热退火时,保护气氛为惰性气体。退火时间为5秒、30秒、,具体时间例々口5秒、、6秒、、7秒、、8秒、、9秒、、10秒、11秒、12秒、13秒、14秒、15秒、20秒、25秒或者30秒。退火温度为900。C1000。C,具体温度例如900。C、910°C、920°C、930°C、940°C、950。C、960°C、970。C、980。C、990。C或者1000°C。所采用的惰性气体为He、Ne或者Ar,也可以是N2。采用脉沖退火时,退火温度为1030。C1070。C,具体温度例如1030°C、1035°C、1040°C、1045°C、1050°C、1055°C、1060°C、1065。C或者1070。C。下面提供晶体管保护环的制作方法、离子注入工艺优化方法及装置的实施例。实施例一本实施例提供了一种晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,优化PMOS器件的N型保护环制作工艺。注入离子采用磷离子。首先优化注入角度值。选定离子注入参数中的注入能量值为15keV,注入剂量值为7xl013cm-2,分别选取不同的注入角度值15度、30度和45度。对晶体管的截止电流测试表明,注入角度值为15度时,截止电流值为80.8^A^m(lnA=lxl(T6A,lnm=lxl(T6m);注入角度值为30度时,截止电流值为103.6pA4im;注入角度值为45度时,截止电流值为185pA4im。测试条件与结果如表1所示。由此可见,本实例中,晶体保护环结构的离子注入工艺参数中,离子注入角度值的优化值为15度。表1实施例一中优化注入角度值的测试条件与测试结果<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>然后优化注入剂量值。选定离子注入参数中的注入角度值为15度,该数值已经过优化。选定注入剂量值为7xl013craf2,在此条件下变化注入能量值,进行第一轮注入剂量值优化实验。分别选取不同的注入能量值12keV、13keV、15keV、17keV、19keV。对晶体管的截止电流测试表明,注入能量值为12keV时,截止电流值为93.4^tA4im;注入能量值为13keV时,截止电流值为96.4pA4im;注入能量值为15keV时,截止电流值为103.6jiA4im;注入能量值为17keV时,截止电流值为118.9^A4im。测试条件与结果如表2a所示。由此可见,在此剂量条件下,截止电流值随注入能量值的升高而升高,因此并非优化的注入剂量值,需要选取另一个注入剂量值。表2a实施例一中优化注入剂量值的第一轮测试条件与测试结果<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>选定注入剂量值为6xl013cm-2,在此条件下变化注入能量值,进行第二轮注入剂量值优化实验。分别选取不同的注入能量值13keV、15keV、17keV、19keV。对晶体管的截止电流测试表明,注入能量值为13keV时,截止电流值为69.6nA/nm;注入能量值为15keV时,截止电流值为67.7^iA/|im;注入能量值为17keV时,截止电流值为69.9^A^im;注入能量值为19keV时,截止电流值为68.1pA4im。测试条件与结果如表2b所示。由此可见,在此剂量条件下,截止电流值随注入能量值的升高基本保持不变,因此并非优化的注入剂量值,需要选取另一个注入剂量值。表2b实施例一中优化注入剂量值的第二轮测试条件与测试结果<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>选定注入剂量值为5.5xl013cm-2,在此条件下变化注入能量值,进行第三轮注入剂量值优化实验。分别选取不同的注入能量值13keV、15keV、17keV、19keV。对晶体管的截止电流测试表明,注入能量值为13keV时,截止电流值为58.2pA/nm;注入能量值为15keV时,截止电流值为58.1pA4im;注入能量值为17keV时,截止电流值为52.8pA4im;注入能量值为19keV时,截止电流值为51.5pA/|im。测试条件与结果如表2c所示。由此可见,在此剂量条件下,截止电流值随注入能量值的升高而降低,因此可以确定5.5xl0m-2为晶体保护环结构的离子注入工艺参数中优化的注入剂量值。表2c实施例一中优化注入剂量值的第三轮测试条件与测试结果<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>再优化注入能量值,选定离子注入参数中的注入角度值为15度,注入剂量值为5.5xl013cm-2,以上数值已经过优化。表2c所示为注入能量值在13keV至19keV情况下,晶体管截止电流值的变化情况,此时包括晶体管栅极在内的阻挡层并未击穿。升高注入能量值至20keV时,晶体管栅极并未击穿,晶体管截止电流50.6^iAyVm。继续升高能量值,发现晶体管栅极中起介质隔离作用的介质层已经被击穿。据此,可确定20keV为晶体保护环结构的离子注入工艺参数中优化的注入能量值。至此将晶体保护环结构的离子注入工艺参数优化完毕,离子注入角度值的优化值为15度,注入剂量值的优化值为5.5xl0"cmf2,注入能量值的优化值为20keV。釆用此优化的离子注入工艺参数,晶体管截止电流值为50.6fjA/[im。实施例二本实施例提供了一种晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,优化PMOS器件的N型保护环制作工艺。注入离子釆用磷离子。首先应用注入角度值优化模块。选定初始离子注入参数中的注入能量值为15keV,注入剂量值7xl013cm-2,注入角度值45度,将以上参数输入注入角度值优化模块。该模块通过变化不同的注入角度值15度、30度和45度。对晶体管的截止电流测试。测试表明,注入角度值为15度时,截止电流值为80.8pA/nm;注入角度值为30度时,截止电流值为103.6nA/nm;注入角度值为45度时,截止电流值为185nA4im。由此可见,本实例中,晶体保护环结构的离子注入工艺参数中,离子注入角度值的优化值为15度。将15度作为优化的离子注入角度值,取代初始离子注入参数中的注入角度值。然后应用注入剂量值优化模块。将已优化角度的离子注入工艺参数输入注入剂量值优化模块。已优化角度的离子注入参数中的注入角度值为15度,注入剂量值为7xl013cm-2,注入能量值为15keV。在此条件下变化注入能量值,进行第一轮注入剂量值优化实验。分别选取不同的注入能量值12keV、13keV、15keV、17keV、19keV。对晶体管的截止电流测试表明,注入能量值为12keV时,截止电流^直为93.4^A/nm;注入能量值为13keV时,截止电流值为96.4|iA^m;注入能量值为15keV时,截止电流值为103.6^iA/jam;注入能量值为17keV时,截止电流值为118.9jxA4im。由此可见,在此剂量值条件下,截止电流值随注入能量值的升高而升高,因此并非优化的注入剂量值,需要选取另一个注入剂量值。改变注入剂量值为6xl013cm-2,在此条件下变化注入能量值,进行第二轮注入剂量值优化实验。分别选取不同的注入能量值13keV、15keV、17keV、19keV。对晶体管的截止电流测试表明,注入能量值为13keV时,截止电流为69.6^A/^m;注入能量值为15keV时,截止电流为67.7^A/|_mi;注入能量值为17keV时,截止电流为69.9^iA/(im;注入能量^直为19keV时,截止电流为68.1nA/(im。由此可见,在此剂量条件下,截止电流的值随注入能量值的升高基本保持不变,因此并非优化的注入剂量值,需要选取另一个注入剂量值。再改变注入剂量值为5.5xl013cm-2,在此条件下变化注入能量值,进行第三轮注入剂量值优化实^r。分别选取不同的注入能量值13keV、15keV、17keV、19keV。对晶体管的截止电流测试表明,注入能量值为13keV时,截止电流为58.2(lA4un;注入能量值为15keV时,截止电流为58.1piA/nm;注入能量值为17keV时,截止电流为52.8^lA4im;注入能量值为19keV时,截止电流为51.5pA/nm。由此可见,在此剂量条件下,截止电流的值随注入能量值的升高而降低,因此可以确定5.5xl0"cm-s为晶体保护环结构的离子注入工艺参数中优化的注入剂量值。釆用5.5xl0"cm-2的注入剂量值取替已优化角度的离子注入工艺参数中的注入剂量值,得到已优化角度与剂量的离子注入工艺参数。再应用注入能量值优化模块。已优化角度与剂量的离子注入工艺参数中的注入角度值为15度,注入剂量值为5.5xl013cm-2,注入能量值为15keV。将已优化角度与剂量的离子注入工艺参数输入注入能量值优化模块。在对注入剂量值进行优化的过程中,已经得到了注入能量值在13keV至19keV情况下,晶体管截止电流的变化情况,此时包括晶体管栅极在内的阻挡层并为击穿。升高注入能量值至20keV时,晶体管栅极并未击穿,晶体管截止电流50.6pA4im。继续升高能量,发现晶体管栅极中起介质隔离作用的介质层已经被击穿。据此,可确定20keV为晶体保护环结构的离子注入工艺参数中优化的注入能量值。得到优化的注入能量值20keV,取替已优化角度与剂量的离子注入工艺参数值中的注入能量值。至此,已釆用晶体管保护环结构的注入工艺优化装置将晶体保护环结构的离子注入工艺参数优化完毕,离子注入角度值的优化值为15度,注入剂量值的优化值为5.5xl0"cm气注入能量值的优化值为20keV。采用此优化的离子注入工艺参数,晶体管截止电流为50.6|iA4im。实施例三本实施例提供了一种晶体管保护环的制作方法,制作PMOS器件的N型保护环。注入离子采用磷离子。首先优化注入角度值。采用第一系列离子注入工艺参数,参数中的注入能量值为15keV,注入剂量值7xl013cm-2,分别选取不同的注入角度值15度、30度和45度。对晶体管的截止电流测试表明,注入角度值为15度时,截止电流为80.8^tA4im;注入角度值为30度时,截止电流为103.6|xA/^m;注入角度值为45度时,截止电流为185fiA/iim。由此可见,本实例中,晶体保护环结构的离子注入工艺参数中,离子注入角度值的优化值为15度。然后优化注入剂量值。采用第二系列离子注入工艺参数。选定离子注入参数中的注入角度值为15度,该数值已经过优化。选定注入剂量值为7xl013cm-2,在此条件下变化注入能量值,进行第一轮注入剂量值优化实验。分别选取不同的注入能量值12keV、13keV、15keV、17keV、19keV。对晶体管的截止电流测试表明,注入能量值为12keV时,截止电流为93.4^lA4im;注入能量值为13keV时,截止电流为96.4nA/^im;注入能量值为15keV时,截止电流为103.6^A4im;注入能量值为17keV时,截止电流为118.9pA^m。由此可见,在此剂量条件下,截止电流的值随注入能量值的升高而升高,因此并非优化的注入剂量值,需要选取另一个注入剂量值。选定注入剂量值为6xl0"cnf2,在此条件下变化注入能量值,进行第二轮注入剂量值优化实验。分别选取不同的注入能量值13keV、15keV、17keV、19keV。对晶体管的截止电流测试表明,注入能量值为13keV时,截止电流为69.6^A/nm;注入能量值为15keV时,截止电流为67.7pA4im;注入能量值为17keV时,截止电流为69.9nA4im;注入能量值为19keV时,截止电流为68.1^A4rni。由此可见,在此剂量条件下,截止电流的值随注入能量值的升高基本保持不变,因此并非优化的注入剂量值,需要选取另一个注入剂量值。选定注入剂量值为5.5xl013cm-2,在此条件下变化注入能量值,进行第三轮注入剂量值优化实验。分别选取不同的注入能量值13keV、15keV、17keV、19keV。对晶体管的截止电流测试表明,注入能量值为13keV时,截止电流为58.2^A4im;注入能量值为15keV时,截止电流为58.1pA4im;注入能量值为17keV时,截止电流为52.8|iAyVm;注入能量值为19keV时,截止电流为51.5^A/nm。由此可见,在此剂量条件下,截止电流的值随注入能量值的升高而降低,因此可以确定5.5xlO"cmJ为晶体保护环结构的离子注入工艺参数中优化的注入剂量值。再优化注入能量值,选定离子注入参数中的注入角度值为15度,注入剂量值为5.5xl013cm-2,以上数值已经过优化。表2c所示为注入能量值在13keV至19keV情况下,晶体管截止电流的变化情况,此时包括晶体管栅;〖及在内的阻挡层并为击穿。升高注入能量值至20keV时,晶体管栅极并未击穿,晶体管截止电流50.6^A4im。继续升高能量,发现晶体管栅极中起介质隔离作用的介质层已经被击穿。据此,可确定20keV为晶体保护环结构的离子注入工艺参数中优化的注入能量值。至此将晶体保护环结构的离子注入工艺参数优化完毕,离子注入角度值的优化值为15度,注入剂量值的优化值为5.5xl013cm_2,注入能量值的优化值为20keV。采用上述优化的离子注入角度值、离子注入剂量值和离子注入能量值进行离子注入,形成晶体管保护环结构。在形成晶体管保护环结构之后,进行退火处理。采用快速热退火,保护气氛为惰性气体。退火时间为10秒,退火温度为95(TC,所采用的气体为N2。虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。权利要求1.一种晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,设定初始的离子注入工艺条件,包括有注入角度初始值、注入剂量初始值和注入能量初始值,其特征在于,包括下列步骤通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;采用优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;采用优化注入角度值和优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值。2.根据权利要求1所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,其特征在于,所述确定优化的注入角度值,包括如下步骤设置一组具有不同的注入角度值的工艺条件;分别采用上述设置的具有不同注入角度值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;比较不同晶体管之间的截止电流值,确定截止电流值最低的晶体管所采用的注入角度值为优化的注入角度值。3.根据权利要求1所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,其特征在于,所述确定优化的注入剂量值,包括如下步骤设置一组具有不同注入能量值的工艺条件,该组工艺条件的注入角度值均釆用优化的注入角度值,注入剂量值采用注入剂量值初始值;分别采用上述设置的具有不同注入能量值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;比较不同晶体管之间的截止电流值,若晶体管截止电流值满足随着离子注入能量值的升高而降低之要求,则该组离子注入工艺条件所采用的共同注入剂量值,为优化的注入剂量值;若晶体管截止电流值随着注入能量值的升高而升高,则改变该组离子注入工艺条件中的注入剂量值,重复上述实验,直至寻找到满足要求的注入剂量值,作为优化的注入剂量值。4.根据权利要求1所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,其特征在于,所述确定优化的注入能量值,包括如下步骤设置一个验证能量的工艺条件,注入角度值采用优化的注入角度值、注入剂量值采用优化的注入剂量值,注入能量值采用注入能量值的初始值;进行击穿-验证实验,采用上述的离子注入工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,考察离子注入时的阻挡层是否被击穿;如果釆用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层被注入离子击穿,则降低-验证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿-睑i正实验,直至阻挡层不被击穿,则当前采用的验证能量的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入能量值;如果采用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层未被注入离子击穿,则升高所釆用的驺,证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿验证实验,直至阻挡层被击穿,则确定此阻挡层被击穿的击穿验证实验之前的一个击穿验证实验中所釆用的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入的能量值。5.根据权利要求1所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,其特征在于,所述离子注入采用的离子为硼、磷或者砷。6.根据权利要求1所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,其特征在于,所述注入角度值的初始值范围为5度45度。7.根据权利要求1所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,其特征在于,所述注入剂量值的初始值范围为lxl013crrf2~lxl014cm-2。8.根据权利要求1所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,其特征在于,所述注入能量值的初始值范围为2keV25keV。9.一种晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,设定初始的离子注入工艺条件,包括有注入角度初始值、注入剂量初始值和注入能量初始值,其特征在于,包括注入角度值优化模块通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;注入剂量值优化模块采用注入角度值优化模块确定的优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;注入能量值优化模块采用注入角度值优化模块确定的优化注入角度值、注入剂量值优化^^莫块确定的优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值。10.根据权利要求9所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,其特征在于,所述注入角度值优化it块,包括如下单元注入角度值数据设置单元设置具有不同的注入角度值的工艺条件;注入角度值测试单元分别采用注入角度值数据设置单元设置的具有不同注入角度值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电:i;户L/f直;注入角度值判断单元比较注入角度值测试单元提供的截止电流值结果,确定截止电流值最低的晶体管所釆用的注入角度值为优化的注入角度值。11.根据权利要求9所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,其特征在于,所述优化注入剂量值;漠块,包括如下单元注入剂量值数据设置单元设置具有不同注入能量值的工艺条件,该组工艺条件的注入角度值均采用优化的注入角度值,注入剂量值釆用注入剂量值初始值;注入剂量值测试单元分别采用注入剂量值数据设置单元设置的具有不同注入能量值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流^直;注入剂量值判断单元比较注入剂量值测试单元提供的截止电流值结果,若晶体管截止电流值满足随着离子注入能量值的升高而降4氐之要求,则该组离子注入工艺条件所釆用的共同注入剂量值,为优化的注入剂量值;若晶体管截止电流值随着注入能量值的升高而升高,则改变该组离子注入工艺条件中的注入剂量值,重新应用注入剂量值数据设置单元与注入剂量值测试单元,直至寻找到满足要求的注入剂量值,作为优化的注入剂量值。12.根据权利要求9所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,其特征在于,所述优化注入能量值模块,包括如下单元注入能量值数据设置单元设置验证能量的工艺条件,注入角度值采用优化的注入角度值、注入剂量值采用优化的注入剂量值,注入能量值采用注入能量值的初始值;注入能量值验证单元用于进行击穿验证实验,采用注入能量值数据设置单元设置的离子注入工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,考察离子注入时的阻挡层是否被击穿;注入能量值降低单元如果注入能量值验证单元的结果表明,阻挡层被注入离子击穿,则降低验证能量的工艺条件中的注入能量值,输入注入能量值验证单元,直至阻挡层不^f皮击穿,则当前釆用的-验证能量的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入能量值;注入能量值升高单元如果注入能量值验证单元的结果表明,阻挡层未被注入离子击穿,则升高所采用的验证能量的工艺条件中的注入能量值,输入注入能量值验证单元,直至阻挡层被击穿,则确定此阻挡层被击穿的击穿验证实验之前的一个击穿验证实验中所釆用的工艺条件中的注入能量13.根据权利要求9所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,其特征在于,所述离子注入釆用的离子为硼、磷或者砷。14.根据权利要求9所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,其特征在于,所述初始的离子注入工艺条件的注入角度值是指离子注入的方向与垂直衬底表面方向之间的角度,范围为5度45度。15.根据权利要求9所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,其特征在于,所述初始的离子注入工艺条件的注入剂量值的范围为lxl013cm-2~lxl014cm-2。16.根据权利要求9所述之晶体管保护环的离子注入工艺优化装置,其特征在于,所述初始的离子注入工艺条件的注入能量值的范围为2keV25keV。17.—种晶体管保护环的制作方法,在衬底中进行离子注入形成晶体管保护环结构,没定初始的离子注入工艺条件,包括注入角度初始值、注入剂量初始值和注入能量初始值,其特征在于,包括下列步骤通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;采用优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;采用优化注入角度值和优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值;采用上述的优化的离子注入角度值、优化的注入剂量值和优化的注入能量值进行离子注入,形成晶体管保护环结构。18.根据权利要求17所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,所述确定优化的注入角度值,包括如下步骤设置一组具有不同的注入角度值的工艺条件;分别采用上述设置的具有不同注入角度值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;比较不同晶体管之间的截止电流值,确定截止电流值最低的晶体管所采用的注入角度值为优化的注入角度值。19.根据权利要求17所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,所述确定优化的注入剂量值,包括如下步骤设置一组具有不同注入能量值的工艺条件,该组工艺条件的注入角度值均釆用优化的注入角度值,注入剂量值采用注入剂量值初始值;分别采用上述i殳置的具有不同注入能量值的工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,并相应测试晶体管的截止电流值;比较不同晶体管之间的截止电流值,若晶体管截止电流值满足随着离子注入能量值的升高而降低之要求,则该组离子注入工艺条件所采用的共同注入剂量值,为优化的注入剂量值;若晶体管截止电流值随着注入能量值的升高而升高,则改变该组离子注入工艺条件中的注入剂量值,重复上述实验,直至寻找到满足要求的注入剂量值,作为优化的注入剂量值。20.根据权利要求17所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,所述确定优化的注入能量值,包括如下步骤设置一个验证能量的工艺条件,注入角度值采用优化的注入角度值、注入剂量值采用优化的注入剂量值,注入能量值采用注入能量值的初始值;进行击穿验证实验,采用上述的离子注入工艺条件,制作带有保护环结构晶体管,考察离子注入时的阻挡层是否被击穿;如果采用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层被注入离子击穿,则P争低验证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿验证实验,直至阻挡层不被击穿,则当前釆用的验证能量的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入能量值;如果采用注入能量值初始值的工艺条件进行击穿验证实验时,阻挡层未被注入离子击穿,则升高所采用的验证能量的工艺条件中的注入能量值,重复击穿验证实验,直至阻挡层被击穿,则确定此阻挡层被击穿的击穿验证实验之前的一个击穿验证实验中所采用的工艺条件中的注入能量值为优化的离子注入的能量值。21.根据权利要求17所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,所述离子注入釆用的离子为硼、磷或者砷。22.根据权利要求17所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,所述注入角度值的初始值范围为5度~45度。23.根据权利要求17所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,所述注入剂量值的初始值范围为1x1013cm-2~lxlO"cm-2。24.根据权利要求17所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,所述注入能量值的初始值范围为2keV25keV。25.根据权利要求17所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,在离子注入之后,进行退火处理。26.根据权利要求25所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,退火可以采用热退火、快速热退火或者脉冲退火。27.根据权利要求26所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,采用快速热退火时,保护气氛为惰性气体。28.根据权利要求26所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,釆用快速热退火时,退火时间为5秒~30秒。29.根据权利要求26所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,采用快速热退火时,退火温度为900°C~1000°C。30.根据权利要求26所述之晶体管保护环的制作方法,其特征在于,釆用脉冲退火时,退火温度为1030。C1070。C。全文摘要晶体管保护环的制作方法、离子注入工艺优化方法及装置,其中晶体管保护环的离子注入工艺优化方法,包括下列步骤通过变化离子注入工艺条件中的注入角度值,确定优化的注入角度值;采用优化注入角度值,通过变化离子注入工艺条件中的注入剂量值与注入能量值,确定优化的注入剂量值;采用优化注入角度值和优化注入剂量值,通过变化离子注入工艺条件中的注入能量值,确定优化的注入能量值。优化方法考虑到了各个参数之间的相互关联性对离子注入工艺的影响,依次对离子注入的参数做全面且充分的优化,使保护环结构在降低MOSFET短沟道效应等负面效应的作用得以充分发挥,从而更好地满足器件的设计要求。文档编号H01L21/00GK101459045SQ20071009455公开日2009年6月17日申请日期2007年12月13日优先权日2007年12月13日发明者猛赵申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
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