[发明专利]一种制作P型金属氧化物半导体的方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体芯片制造工艺技术领域，尤其涉及一种制作P型金属氧化物半导体的方法。

背景技术

源漏击穿电压(BVds)是指栅源电压Vgs一定时，PMOS正常工作所能承受的最大漏源电压，即PMOS的极限工作电压。一旦工作电压超过BVds就可能引起PMOS的损坏，因此BVds对PMOS管来说是一个很重要的电性参数，PMOS可以达到的BVds越高，则该PMOS管的性能越好。

BVds的高低与PMOS的制作工艺相关，传统制作工艺主要包括四个步骤，即N阱注入、PMOS的阈值电压(简称VTP)注入、栅极制作以及源漏注入，在使用产品的过程中发现，利用传统制造工艺得到的PMOS的BVds相对较低，在使用过程中，很容易被击穿，从而引起PMOS的损坏，因此，如何提高PMOS的BVds，是目前业界普通关注的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种制作P型金属氧化物半导体的方法，用以提高P型金属氧化物半导体的击穿电压。

本发明实施例提供了一种制作P型金属氧化物半导体的方法，包括如下步骤：

对硅片进行磷离子注入以及砷离子注入，形成N阱；

对所述形成N阱后的硅片进行P型金属氧化物半导体PMOS阈值电压VTP注入；

对经过所述VTP注入的硅片进行栅极制作；

对经过所述栅极制作的硅片进行源漏注入。

通过本发明实施例提供的上述技术方案，在制作PMOS的过程中，通过两次N阱注入，即第一次注入N型离子中的磷离子，第二次注入N型离子中比磷离子原子量大一倍多的砷离子，由于砷离子的原子量较磷离子的原子量大很多，因此，注入砷离子的深度小并且不宜扩散，多集中在硅片的表层，从而使得硅片表层的离子浓度与传统工艺制作出的PMOS表层的离子浓度相比大很多，进而大大提高了源漏击穿电压。

附图说明

图1为本发明实施例中制作PMOS的工艺流程图；

图2为本发明实施例中对硅片进行第一次N阱注入的示意图；

图3为本发明实施例中对图2所示硅片注入砷离子后的示意图；

图4为本发明实施例中对图3所示硅片进行VTP注入后的示意图；

图5为本发明实施例中对图4所示硅片生长栅极氧化层后的示意图；

图6为本发明实施例中对图5所示硅片生长多晶硅后的示意图；

图7为本发明实施例中对图6所示硅片进行栅极光刻及刻蚀后的示意图；

图8为本发明实施例中对图7所示硅片进行源漏注入后的示意图。

具体实施方式

为了提高P型金属氧化物半导体的击穿电压，本发明实施例提出了一种制作P型金属氧化物半导体的方法，下面结合说明书附图对本发明实施例的主要实现原理、具体实施过程及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。

在实施本发明实施例之前，对PMOS的传统制作工艺进行了研究，发现阱注入的过程对PMOS的源漏击穿电压BVds有着关键影响，因为阱注入过程直接关系着PMOS沟道表面的离子浓度，一般沟道表面的离子浓度越低，随着施加的栅电压Vg的增大，PMOS沟道表面的载流子空穴减小的越快，相应地，电子积累的越快，这样沟道表面越容易形成反型，从而使得BVds相对较低。因此，增加PMOS沟道表面的离子浓度是提高PMOS的BVds的一个有效手段。

本发明实施例根据总结出的上述规律，对传统制作工艺进行了改进，通过两次N阱注入调节PMOS表面的离子浓度，并且第二次N阱注入时选用的离子也与第一次N阱注入时选用的离子有所不同。具体地，本发明实施例中，采用的初始材料片为P型硅衬底，工艺流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤101、第一次N阱注入。

该步骤的具体过程如图2所示，使用中束流离子注入机台对硅片进行N型离子例如磷离子的注入，注入的磷离子剂量为1.1E13ion/cm^2(该值为通过实验得到的经验值)，注入能量为160Kev(该值是根据注入的离子类型以及注入剂量确定的)。

步骤102、第二次N阱注入。

该步骤的注入方法与步骤101的注入方法一致，也是使用中束流离子注入机台对硅片进行N型离子注入，但该步骤选用的N型离子为砷离子，注入的砷离子剂量为3E11ion/cm^2(该值为通过实验得到的经验值)，注入能量为70Kev(该值是根据注入的离子类型以及注入剂量确定的)。