[发明专利]CMOS器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种CMOS器件的制造方法。

背景技术

随着CMOS制造工艺的发展，MOSFET的最小栅长已经达到深亚微米，短沟道效应（short channel effect）和热载流子注入效应（hot carrier injection）对器件的影响更加显著。对于深亚微米CMOS器件而言，热载流子注入效应是影响器件可靠性的关键因素。这是因为器件尺寸变小了，而工作电压并没有减少很多，所以相应的电场强度增加了，导致电子的运动速率增加。当电子的能量足够高的时候，就会离开硅衬底，进入栅氧化层，进而改变器件的阈值电压。

热载流子注入效应会导致MOS特性的退化，并且缩短器件的寿命，评价热载流子注入效应影响器件寿命的参数是热载流子退化寿命（HCI）。热载流子注入效应影响的参数主要包括阈值电压（VT）、漏电流（Ioff）、饱和电流（Ids）。

通过离子注入技术把少量的杂质离子注入沟道区域形成得到轻掺杂漏区（low doped drain）结构能够很好地改善沟道电场分布，改善热载流子注入效应，因此被广泛采用。轻掺杂漏区（low doped drain）简称LDD。

在深亚微米CMOS的制造过程中，NMOS和PMOS都需要形成LDD结构。形成LDD结构的工艺过程如下：首先，利用第一掩模版进行NMOS核心器件的光刻，之后对NMOS核心器件进行离子注入；接着，利用第二掩模版进行PMOS核心器件的光刻，之后对PMOS核心器件进行离子注入；然后，利用第三掩模版进行NMOS输入输出器件的光刻，之后对NMOS输入输出器件进行离子注入；离子注入之后，在多晶硅栅极的两侧形成侧墙结构（Spacer）；形成侧墙结构之后，利用第四掩模版进行NMOS核心器件和NMOS输入输出器件的N+源漏光刻，之后对NMOS核心器件和NMOS输入输出器件执行离子注入；最后，利用第五掩模版进行PMOS核心器件和PMOS输入输出器件的P+源漏光刻，之后对PMOS核心器件和PMOS输入输出器件执行离子注入。

可见，在深亚微米CMOS的制造过程中，形成LDD结构一共需要5张掩模版，使用的掩模版数量非常多。众所周知，掩模版非常昂贵，掩模版的使用数量多意味着制造成本高。而且，为了改善热载流子注入效应，NMOS和PMOS都需要形成LDD结构，对于NMOS输入输出器件而言，热载流子注入效应尤其严重，为了得到较好寿命的器件，对NMOS器件进行LDD离子注入是必不可少的。如何降低深亚微米CMOS的制造成本已经成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CMOS器件的制造方法，以解决现有的深亚微米CMOS制造过程中掩模版使用数量多，制造成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种CMOS器件的制造方法，所述CMOS器件的制造方法包括以下步骤：

提供一衬底，所述衬底的内部形成有P阱和N阱，所述衬底的表面形成有多晶硅栅极；

通过第一掩模版对所述衬底执行NMOS核心器件的光刻；

执行NMOS核心器件的LDD离子注入；

通过第二掩模版对所述衬底执行PMOS核心器件和NMOS输入输出器件的光刻；

执行PMOS核心器件和NMOS输入输出器件的LDD离子注入；

执行NMOS核心器件和NMOS输入输出器件的N+源漏注入；

执行PMOS核心器件和PMOS输入输出器件的P+源漏注入。

优选的，在所述的CMOS器件的制造方法中，在N+源漏注入之前，在PMOS核心器件和NMOS输入输出器件的LDD离子注入之后，还包括：通过第三掩模版对所述衬底执行NMOS核心器件和NMOS输入输出器件的N＋源漏光刻。

优选的，在所述的CMOS器件的制造方法中，在N+源漏光刻之前，在PMOS核心器件的LDD离子注入和NMOS输入输出器件的LDD离子注入之后，还包括：在所述多晶硅栅极的两侧形成侧墙。

优选的，在所述的CMOS器件的制造方法中，在P+源漏注入之前，在N+源漏注入之后，还包括：通过第四掩模版对所述衬底执行PMOS核心器件和PMOS输入输出器件的P+源漏光刻。

优选的，在所述的CMOS器件的制造方法中，所述PMOS核心器件和NMOS输入输出器件的LDD离子注入包括砷离子注入和氟化硼离子注入；

所述砷离子注入采用斜向环状注入工艺，所述氟化硼离子注入采用垂直注入工艺。