[發明專利]改善熱載流子注入的NMOS的形成方法

有效

• 申請號: 202210012683.7
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114038758B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 高沛雄;江豐順;張森;王永;吳哲佳
• 申請（專利權）人: 廣州粵芯半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/266
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 馮啟正

本發明提供了一種改善熱載流子注入的NMOS的形成方法，包括：提供襯底，在襯底內形成P型阱區；在P型阱區上形成柵極以及位于柵極兩側的側墻；以側墻為掩膜，向柵極的兩側的P型阱區內進行N型離子注入，以分別形成源區和漏區；以側墻為掩膜，分別向源區和漏區下方的P型阱區進行N型離子注入，以形成LDD區；以側墻為掩膜，向源區和LDD區之間的P型阱區以及在漏區和LDD區之間的P型阱區進行P型離子注入，以形成P型離子區。形成P型離子區可以緩沖源區或漏區到LDD的濃度梯度，以改善熱載流子的注入，同時，本發明的LDD區可以選擇使用源區和漏區的光罩跟著源區和漏區一起形成，減少了形成LDD區的光罩，節約成本。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其是涉及一種改善熱載流子注入的NMOS的形成方法。

背景技術

熱載流子是指能量比費米能級高數個kT的載流子。當熱載流子與晶格不處于熱平衡狀態，當其能量達到或超過Si/SiO2界面勢壘（電子注入勢壘3.2eV,空穴注入勢壘4.5eV）時，這些熱載流子會從Si注入到SiO2中，產生界面態、氧化層缺陷或被氧化層缺陷俘獲，使氧化層電荷不穩定，這就是熱載流子注入（Hot Carrier Injection, HCI）效應。由于電子注入勢壘比空穴低，所以熱載流子效應通常是指熱電子注入造成的效應。

對于MOS器件而言，熱載流子的增加，注入氧化層造成的氧化層電荷增加，會使器件的平帶電壓、閾值電壓發生漂移，跨導變小。由于熱載流子多數是熱電子，所以NMOS器件的熱載流子注入效應比PMOS的明顯，因此，需要改善NMOS器件的熱載流子的注入。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善熱載流子注入的NMOS的形成方法，可以緩沖源區或漏區到LDD的濃度梯度，以改善熱載流子的注入，同時，可以減少形成LDD區的光罩，節約成本。

為了達到上述目的，本發明提供了一種改善熱載流子注入的NMOS的形成方法，包括：

提供襯底，在所述襯底內形成P型阱區；

在所述P型阱區上形成柵極以及位于所述柵極兩側的側墻；

以所述側墻為掩膜，向所述柵極的兩側的P型阱區內進行N型離子注入，以分別形成源區和漏區；

以所述側墻為掩膜，分別向所述源區和漏區下方的P型阱區進行N型離子注入，以形成LDD區；以及

以所述側墻為掩膜，向所述源區和LDD區之間的P型阱區以及在所述漏區和LDD區之間的P型阱區進行P型離子注入，以形成P型離子區。

可選的，在所述的改善熱載流子注入的NMOS的形成方法中，形成P型阱區的方法包括：向所述襯底內注入P型離子，注入的劑量為1e16cm^-3~1e18cm^-3。

可選的，在所述的改善熱載流子注入的NMOS的形成方法中，形成所述柵極之前，還包括：在所述P型阱區上形成柵氧化層。

可選的，在所述的改善熱載流子注入的NMOS的形成方法中，在形成柵極之后，還包括：在柵極的兩側形成ONO層。

可選的，在所述的改善熱載流子注入的NMOS的形成方法中，向所述柵極的兩側的P型阱區進行一道或兩道N型離子注入，以分別形成源區和漏區。

可選的，在所述的改善熱載流子注入的NMOS的形成方法中，形成所述LDD區的離子的注入劑量和注入角度均小于形成所述源區和漏區的離子的注入劑量和注入角度。

可選的，在所述的改善熱載流子注入的NMOS的形成方法中，形成所述P型離子區的離子的注入劑量和注入角度均小于形成所述源區和漏區的離子的注入劑量和注入角度。