專利名稱：半導(dǎo)體器件的單元溝道離子的注入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種半導(dǎo)體器件的單元溝道離子的注入方法，更明確地，涉及一種如下半導(dǎo)體器件的單元溝道離子的注入方法，其中對單元區(qū)域中的位線接觸區(qū)域以及一溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的邊緣部分執(zhí)行兩次單元溝道注入工藝，而對該單元區(qū)域的其余部分僅執(zhí)行一次單元溝道注入工藝，以減少儲存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)域中的泄漏電流并改善該器件的更新特性。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體器件集成的發(fā)展，增加半導(dǎo)體器件的集成密度已經(jīng)成為非常重要的因素。然而，改善各器件的特性也已成為同等重要的因素。特定言之，器件的更新特性對器件的操作具有重大的影響。為了改善器件的更新特性，已提出一種最優(yōu)化溝道離子注入或源極/漏極結(jié)離子注入的方法。然而，該方法在改善器件更新特性方面具有其自身限制。因此，需要一種用于降低儲存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)域中的泄漏電流的方法，以便克服該限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于注入半導(dǎo)體器件的單元溝道離子的方法，其中對一單元區(qū)域中的一位線接觸區(qū)域以及一溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的邊緣部分實(shí)行兩次單元溝道注入工藝，而對單元區(qū)域的其余部分僅實(shí)行一次單元溝道注入工藝，以使該位線接觸區(qū)域與一溝道區(qū)域的邊緣部分的雜質(zhì)濃度高于該單元區(qū)域的其它部位。
為了達(dá)成本發(fā)明的上述目的，提供一種用于注入半導(dǎo)體器件的單元溝道離子的方法，該半導(dǎo)體器件具有一包括一單元區(qū)域的半導(dǎo)體襯底，該方法包含執(zhí)行一單元溝道離子注入工藝的步驟，其中在該單元區(qū)域的第一部分中注入兩次單元溝道離子并在該單元區(qū)域的第二部分中注入一次單元溝道離子，以使該第一區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于該第二區(qū)域的雜質(zhì)濃度，其中該單元區(qū)域的該第一部分包括一位線接觸區(qū)域以及一溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的一邊緣部分，并且該單元區(qū)域的第二部分包括該單元區(qū)域的其余部分，而不包括該單元區(qū)域的該第一部分。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該單元溝道離子注入工藝包括執(zhí)行第一單元溝道注入工藝，以將一雜質(zhì)注入該單元區(qū)域的第一部分與第二部分的該半導(dǎo)體襯底的一表面中；形成一光致抗蝕劑膜圖案，以曝露該單元區(qū)域的該第一部分；使用該光致抗蝕劑膜圖案作為一離子注入掩模，執(zhí)行一第二單元溝道注入工藝，以將一雜質(zhì)注入該單元區(qū)域的該第一部分；以及移除該光致抗蝕劑膜圖案。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該單元溝道離子注入工藝包括形成一光致抗蝕劑膜圖案，以曝露該單元區(qū)域的該第一部分；使用該光致抗蝕劑膜圖案作為一離子注入掩模，執(zhí)行第一單元溝道注入工藝，以將一雜質(zhì)注入該單元區(qū)域的該第一部分；移除該光致抗蝕劑膜圖案；以及執(zhí)行第二單元溝道注入工藝，以將一雜質(zhì)注入該單元區(qū)域的第一部分與第二部分的該半導(dǎo)體襯底的一表面中。


圖1A至1C是說明一種根據(jù)本發(fā)明用于注入半導(dǎo)體器件的單元溝道離子的方法的平面與斷面圖；圖2是一說明根據(jù)本發(fā)明的方法制造的半導(dǎo)體器件的閾值電壓與暫停更新時(shí)間的曲線圖。
附圖標(biāo)記說明100半導(dǎo)體襯底110有源區(qū)域120器件隔離膜130、160雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域150光致抗蝕劑膜圖案170字線具體實(shí)施方式
以下將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1A至1C是說明一種根據(jù)本發(fā)明用于注入半導(dǎo)體器件的單元溝道離子的方法的平面與斷面圖，其中右邊的斷面圖是沿左邊平面圖的線I-I’所截取的斷面。
參考圖1A，經(jīng)由一傳統(tǒng)的器件隔離工藝，在一半導(dǎo)體襯底100的一單元區(qū)域中形成定義一有源區(qū)域110的一器件隔離膜120。該單元區(qū)域包括第一部分與第二部分。該單元區(qū)域的第一部分包括一位線接觸區(qū)域以及一溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的一邊緣部分，而該單元區(qū)域的第二部分包括該單元區(qū)域的除該單元區(qū)域的第一部分之外的其余部分。
然后，執(zhí)行第一單元溝道注入工藝，以將一雜質(zhì)注入包括該單元區(qū)域的第一部分與第二部分的半導(dǎo)體襯底100的整個(gè)表面，從而形成一雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域130。
參考圖1B，在半導(dǎo)體襯底100上形成一光致抗蝕劑膜圖案150，其曝露該位線接觸區(qū)域以及該溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的邊緣部分，即，該單元區(qū)域的第一部分。該光致抗蝕劑膜圖案150可能是如圖1B所示的線條圖案。優(yōu)選地，光致抗蝕劑膜圖案150所曝露的溝道區(qū)域的邊緣部分的寬度小于一字線(未顯示)的寬度。亦即，藉由第二單元溝道注入工藝(圖1B中的箭頭所表示)所形成的雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域160與字線重迭的區(qū)域的寬度(圖1C中的WOL所表示)小于字線的寬度。
然后，使用該光致抗蝕劑膜圖案150作為一離子注入掩模，對半導(dǎo)體襯底100實(shí)行第二單元溝道注入工藝，以將雜質(zhì)注入該單元區(qū)域的第一部分，從而形成一雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域160。優(yōu)選地，第二單元溝道注入工藝的劑量是第一單元溝道注入工藝的劑量的0.1至10倍。第一單元溝道注入工藝中所用的雜質(zhì)可能與第二單元溝道注入工藝所用的雜質(zhì)相同或不同。
在位線接觸區(qū)域以及溝道區(qū)域的鄰近位線接觸區(qū)域的邊緣部分(即單元區(qū)域的第一部分)中，藉由第一與第二單元溝道注入工藝注入兩次雜質(zhì)，而在該單元區(qū)域的其余部分(即該單元區(qū)域的第二部分)中，則僅藉由第一單元溝道注入工藝注入一次雜質(zhì)，以使該單元區(qū)域的第一部分的雜質(zhì)濃度高于該單元區(qū)域的其它部位的雜質(zhì)濃度。
參考圖1C，移除光致抗蝕劑膜圖案150，然后形成一字線170與一源極/漏極區(qū)域(未顯示)。
如本發(fā)明一具體實(shí)施例，第一與第二單元溝道注入工藝的順序可互換。亦即，在第一單元溝道注入工藝之前，于半導(dǎo)體襯底上形成一光致抗蝕劑膜圖案，其曝露該位線接觸區(qū)域以及該溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的邊緣部分，然后移除該光致抗蝕劑膜圖案，以執(zhí)行一第二單元溝道注入工藝，而無需任何離子注入掩模，以便在該半導(dǎo)體襯底的整個(gè)表面上注入一雜質(zhì)。根據(jù)該具體實(shí)施例，該第一單元溝道注入工藝的劑量優(yōu)選是該第二單元溝道注入工藝的劑量的0.1至10倍。
圖2是一說明根據(jù)本發(fā)明的方法制造的半導(dǎo)體器件的閾值電壓與暫停更新時(shí)間的曲線圖。
參考圖2，第1段與第2段分別表示藉由改變第一與第二單元溝道注入工藝的劑量而獲得的閾值電壓與更新時(shí)間。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的方法制造的半導(dǎo)體器件具有相同的閾值電壓，而其更新時(shí)間則改善10至27％。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，使用一離子注入掩模對該單元區(qū)域中的位線接觸區(qū)域以及溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的邊緣部分實(shí)行兩次選擇性單元溝道注入工藝，而對該單元區(qū)域的其余部分則僅實(shí)行一次單元溝道注入工藝，以便將儲存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)域的雜質(zhì)濃度保持在較低量，從而降低泄漏電流并改善器件的更新特性。
權(quán)利要求
1.一種用于注入半導(dǎo)體器件的一單元溝道離子的方法，該半導(dǎo)體器件具有包括一單元區(qū)域的一半導(dǎo)體襯底，該方法包括執(zhí)行一單元溝道離子注入工藝的步驟，其中在該單元區(qū)域的一第一部分中注入兩次該單元溝道離子，而在該單元區(qū)域的一第二部分中注入一次該單元溝道離子，以使該第一區(qū)域的雜質(zhì)濃度高于該第二區(qū)域的雜質(zhì)濃度，其中該單元區(qū)域的該第一部分包括一位線接觸區(qū)域以及一溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的一邊緣部分，而該單元區(qū)域的該第二部分包括該單元區(qū)域的其余部分而不包括該單元區(qū)域的該第一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該單元溝道離子注入工藝包括執(zhí)行一第一單元溝道注入工藝，以將一雜質(zhì)注入該單元區(qū)域的該第一部分與該第二部分中該半導(dǎo)體襯底的一表面中；形成一光致抗蝕劑膜圖案，以曝露該單元區(qū)域的該第一部分；使用該光致抗蝕劑膜圖案作為一離子注入掩模，以執(zhí)行一第二單元溝道注入工藝，以將一雜質(zhì)注入該單元區(qū)域的該第一部分；以及移除該光致抗蝕劑膜圖案。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該單元溝道離子注入工藝包括形成一光致抗蝕劑膜圖案，以曝露該單元區(qū)域的該第一部分；使用該光致抗蝕劑膜圖案作為一離子注入掩模，以執(zhí)行一第一單元溝道注入工藝，以將一雜質(zhì)注入該單元區(qū)域的該第一部分；移除該光致抗蝕劑膜圖案；以及執(zhí)行一第二單元溝道注入工藝，以將一雜質(zhì)注入該單元區(qū)域的該第一部分與該第二部分中該半導(dǎo)體襯底的一表面中。
4.如權(quán)利要求2及3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該光致抗蝕劑膜圖案包括一線條圖案。
5.如權(quán)利要求2及3中任一項(xiàng)所述的方法，其中藉由該光致抗蝕劑膜圖案所曝露的一溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的邊緣部分的寬度小于一字線的寬度。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該第二單元溝道注入工藝的劑量是該第一單元溝道注入工藝的劑量的0.1至10倍。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該第一單元溝道注入工藝的劑量是該第二單元溝道注入工藝的劑量的0.1至10倍。
8.如權(quán)利要求2及3中任一項(xiàng)所述的方法，其中該第一單元溝道注入工藝的雜質(zhì)與該第二單元溝道注入工藝的雜質(zhì)相同或不同。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于注入半導(dǎo)體器件的單元溝道離子的方法。根據(jù)該方法，使用一離子注入掩模對該單元區(qū)域中的位線接觸區(qū)域以及溝道區(qū)域的鄰近該位線接觸區(qū)域的邊緣部分執(zhí)行兩次選擇性單元溝道注入工藝，而對該單元區(qū)域的其余部分則僅執(zhí)行一次單元溝道注入工藝，以便將儲存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)域的雜質(zhì)濃度保持在較低水平，從而使該儲存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)域的泄漏電流最小。
文檔編號H01L21/265GK1744280SQ20041010491
公開日2006年3月8日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月2日
發(fā)明者李元暢, 宣佑景 申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司