[发明专利]提高MOS管增益的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造方法，具体地说，涉及一种提高MOS管增益的制造方法。

背景技术

在电路以及电子器件设计中，好的电路或者器件往往是在速度、功耗、增益(Gain)、精度等多种因素之间进行折衷。其中，电子器件的增益值的大小是评价电子器件性能的最重要参数之一，对于MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)来说，增益的公式为Gain＝g_m*R_out，从公式中可知，提高增益的方法可以从以下二种途径进行：

一：提高MOS管的跨导(g_m)，MOS管跨导决定了诸如噪声、速度等性能参数，g_m的公式为从公式中，得知，g_m与MOS管器件本身的物理尺寸以及材料有关。

二：增大输出电阻R_out，输出电阻的公式为：

用于改善制造工艺来增大输出电阻R_out的方法中，考虑到MOS管的整体性能，传统方法是采用沟道离子注入(channel implant)工艺来进行，但这种方法容易导致MOS管的阈值电压上升和电子迁移率下降。

在1998年IEEE关于的物理学可靠性专题学报上(Volume，Issue，31Mar-2Apr 1998Page(s)：189-193)，作者为Das，A.；De，H.；Misra，V.；Venkatesan，S.；Veeraraghavan，S.；Foisy，M.的一篇论文题为“Effects of halo implant on hot carrierreliability of sub-quartermicron MOSFETs”里，公开了一种采用大倾斜角度的离子注入方法，并对该方法对器件的影响做了分析，但是，该论文中的离子注入方法并没有提及器件输出电阻的影响。

因此，有必要探索一种新的制造方法，提高MOS的输出电阻R_out，进而提高MOS管的增益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种提高MOS管增益的制造方法，在保持其他参数影响不大的条件下，提高MOS管的增益。

为解决上述技术问题，本发明提供一种提高MOS管的制造方法，该制造方法为：在完成轻掺杂漏极区离子注入后，以一倾角注入离子，在所述轻掺杂漏极区下的半导体衬底内形成袋状掺杂区，所述倾角为垂直于半导体器件表面的竖直面与离子注入方向形成的夹角，所述倾角在大于0度小于等于7度的范围内，优选地，所述倾角为5度。

进一步的，当所述MOS管为NMOS管时，注入的离子为磷离子，能量为15KeV～40KeV，剂量为20E3～45E3，优选地：能量为25KeV，剂量为30E3。

进一步的，当所述MOS管为PMOS管时，注入的离子为砷离子，能量为25KeV～50KeV，剂量为20E3～45E3，优选地：能量为40KeV，剂量为30E3。

进一步的，注入离子分为若干步骤进行，每进行一步骤，将该MOS管器件旋转一角度，然后继续注入离子。

与传统的提高MOS管增益的制造方法相比，本发明通过一倾斜的角度进行离子注入形成袋状(Pocket)掺杂区，优化袋状掺杂区杂质分布，提高了输出电阻，由于倾角的角度很小，对沟道表面的影响很小，对MOS管器件的饱和电流(I_dsat)、阈值电压(V_GS)以及跨导(g_m)影响甚微，但是却换来器件的输出电阻(R_out)的提升，从而增大器件增益，提高了MOS管的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提高MOS管增益的制造方法截面示意图。

具体实施方式

为了更清楚了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

请参阅图1，图1为本发明实施例提高MOS管增益的制造方法截面示意图，在半导体衬底1上形成栅极氧化层6以及栅极7之后，在栅极7两侧的半导体衬底1上进行离子注入形成LDD(轻掺杂漏极)层4。

接着，如图1中的箭头方向所示，以一倾角在所述轻掺杂漏极区4上注入离子，在所述轻掺杂漏极区4下的半导体衬底内形成袋状掺杂区5，所述倾角为垂直于半导体器件表面的竖直面与离子注入方向形成的夹角(图1中的∠a)。所述倾角在大于0度小于等于7度的范围内。倾角不能太大，当选择的倾角过大时，受到临近部件的遮挡而使有效注入的离子剂量减小，加长离子注入时间，降低生产率。本实施例中，优选的倾角为5度，在半导体衬底内形成的袋状掺杂区5可将LDD层4包覆住。