[发明专利]器件制作方法及器件电性能的调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种器件制作方法及器件电性能的调整方法。

背景技术

半导体集成电路的制作是极其复杂的过程，目的在于将特定电路所需的各种电子组件和线路，缩小制作在小面积的晶片上。因器件的应用不同，对电路中各器件电性能的要求也各不相同，如，当器件用于开漏(OD，open drain)电路时，会要求器件的轻掺杂漏区(LDD，lightly doped drain)具有较高的电阻值，以利用其实现对电路的分压或分阻；再如，不同的电路，会对器件的阈值电压提出不同的最优值要求。实际半导体制造过程中，为满足不同器件的各种具体要求，生产者往往需要对部分工艺进行适应性调整，表现为增加用于调整的工艺步骤或改变某些工艺的实际工艺条件。

现代集成电路制造中，与器件电性能密切相关的工艺步骤是离子注入。所谓离子注入是利用离子注入设备将特定的杂质原子(Dopant)以离子加速的方式注入到半导体晶体内，实现对半导体的掺杂，进而改变其导电性能。要制作出电性能不同的器件，最直接的方法就是利用离子注入工艺对器件电性能进行调整，制作出符合电性能要求的器件。

申请号为200310109227.1的中国专利公开了一种利用再次离子注入工艺制作具有不同电性能的器件的方法，该方法是通过选择性离子注入对衬底的原掺杂情况进行调整，进而制作出具有不同阈值电压的器件。图1为现有的能满足不同电性能要求的器件的制作方法流程图，如图1所示，要对器件的阈值电压进行调整，首先，对衬底进行光刻图形处理(S101)，定义出需要再次进行离子注入的衬底区域；然后，以光刻胶为掩膜对衬底进行再次的离子注入处理(S102)，由于只有在没有光刻胶的区域能实现对衬底的离子注入，也就实现了仅对需要的衬底区域进行的选择性的离子注入；接着，去除光刻胶(S103)；在氮气保护下进行快速热退火处理(S104)，修复因离子注入而被破坏的晶格，并活化其掺杂。经过上述再次选择性注入离子并活化的工艺过程，可以校正原离子注入量的偏差值，实现对器件电性能的调整。

采用这种增加一次选择性离子注入工艺的方法，可以通过对该步离子注入中工艺条件的调整，制造出具有不同电性能的器件，使不同的器件的电性能参数分别与其设计值相符。但是该种器件制作方法不仅需要加入光刻等多步工艺，还需要为其制作专门的光刻掩膜版，结果会导致生产周期加长和生产成本升高。

除了上述按器件的具体要求需要制作出具有不同电性能的器件的情况外，离子注入控制不佳引起器件电性能偏移时也需要对器件电性能进行额外的调整。随着半导体器件向高速、小型化发展，对半导体制造技术中工艺控制提出了更高的要求。以离子注入工艺为例，尤其在进入0.18微米技术工艺后，不仅对离子注入量有一定的要求，还要求对离子注入的深度也进行更为严格的控制，以实现浅结结构。在这一要求下，减小了离子注入能量，使得对离子注入量的精确控制更为困难，在生产中因离子注入控制不好而使器件电性能与设计值发生偏离的情况也时有发生，此时，也需要对器件电性能进行弥补式的调整，如加入一次离子注入进行调整。

为避免因离子注入过程控制不佳而导致的离子注入次数的增加，申请号为200310123504.4的中国专利申请公开了一种精确控制离子注入的方法，该方法在离子注入机中安装了残余气体分析器，利用该分析器对离子注入机内的残余气体的种类及分压进行分析，再据此调整机内的压力补偿因子，以达到精确控制离子注入浓度的目的。该方法可以加强对离子注入工艺的控制，减少离子注入量的误差，在一定程度上确保了器件电性能的实现。但其实现起来很复杂，需要对设备进行大的改动，另外，该方法对于器件电性能参数的调整也不够灵活。

发明内容

本发明公开了一种器件的制作方法，该方法根据客户提出的电性能参数的设计值，在快速热退火工艺过程中加入了不同含量的氧气，制作出了电性能实际值与设计值相符的器件。另外，该制作方法中采用的利用加入不同的氧气量调整器件电性能的方法，还可以直接用于将生产中电性能偏离了设计值的器件的电性能调整至接近设计值。

本发明提供的一种器件的制作方法，包括步骤：

提供衬底，且所述衬底上至少具有一个包含轻掺杂漏区和栅极的器件；

由所述器件的电性能参数设计值确定氧气的加入量；

按照所述加入量对所述衬底进行加入氧气的快速热退火处理。

其中，所述电性能参数为轻掺杂漏区的电阻和/或阈值电压。