專利名稱：一種判定pmosfet器件硼穿通的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種判定PMOSFET (P型金屬氧化層半導(dǎo)體場效晶體管)器件硼穿通的方法。
背景技術(shù)：
隨著柵氧化層厚度的日益減薄，硼穿通問題變得越來越嚴重。當MOSFET的柵氧厚度減薄到3nm以下，穿過薄氧化層的硼穿通對器件性能的影響成為深亞微米制程中的關(guān)鍵性問題。特別是在表面溝道器件中，非常容易出現(xiàn)硼穿通現(xiàn)象。P型多晶硅作為柵電極的表面溝道PMOSFET對于硼穿通的發(fā)生特別敏感。P型多晶硅柵電極中的硼雜質(zhì)能夠擴散進入薄柵氧化層并到達MOSFET的溝道區(qū)域，從而使晶體管的性能發(fā)生改變，包括閾值電壓漂移，電容-電壓曲線變形，漏電流增加以及柵氧可靠性降低等。因此，防止硼穿通對于獲得高可靠性的MOSFET尤為重要。為了在減小硼穿通的影響，需要明確多晶硅柵電極中硼穿通與柵氧厚度之間的關(guān)系。業(yè)界通常采用SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry次級離子質(zhì)譜法)檢測器件中硼離子的濃度，以此為依據(jù)判定是否發(fā)生硼穿通。然而，這種分析方式難以精確界定硼穿通發(fā)生的臨界濃度，不能快速準確評估對器件電性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種判定PMOSFET器件硼穿通的方法能準確的判定是否發(fā)生硼穿通。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的判定方法，包括(I)采用相同的工藝流程和參數(shù)制造2個多晶硅柵電極摻雜過程中采用類型相反離子注入，其它結(jié)構(gòu)完全相同PMOSFET，形成P型多晶硅柵極和N型多晶硅柵極PMOSFET ；(2)分別測量P型多晶硅柵極PMOSFET和N型多晶硅柵極PMOSFET的閾值電壓；(3)計算得到P型多晶硅柵極PMOSFET和N型多晶硅柵極PMOSFET的閾值電壓差值；(4)計算得到P型多晶硅柵電極和N型多晶硅柵電極的功函數(shù)差值；(5)將閾值電壓差值與功函數(shù)差值進行比較；閾值電壓差值大于功函數(shù)差值，判定發(fā)生了硼穿通；閾值電壓差值等于功函數(shù)差值，判定沒有發(fā)生硼穿通。實施步驟(I)時，多晶硅柵電極摻雜過程中分別注入P型和N型雜質(zhì)離子，如分別注入硼離子和磷離子。本發(fā)明的判定PMOSFET器件硼穿通的方法，通過將P型多晶硅柵極PMOSFET和N型多晶硅柵極PMOSFET的閾值電壓差值與P型多晶硅柵電極和N型多晶硅柵電極的功函數(shù)差值進行比較能準確的判定PMOSFET器件是否發(fā)生硼穿通。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是本發(fā)明的流程圖。圖2是本發(fā)明實施例中制作的P型多晶硅柵極PMOSFET結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實施例中制作的N型多晶硅柵極PMOSFET結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標記說明I是P型襯底2是N型阱3是淺溝槽隔離4是柵氧化層5是P型源漏注入6是側(cè)墻7是P型多晶娃8是N型多晶娃。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明判定PMOSFET器·件硼穿通方法的一實施例，包括(I)如圖2、圖3所示，采用相同的工藝流程和參數(shù)制造2個多晶硅柵電極摻雜過程中分別注入P型和N型雜質(zhì)離子，本實施例中分別注入硼離子和磷離子，其它結(jié)構(gòu)完全相同PM0SFET，形成P型多晶硅柵極和N型多晶硅柵極PMOSFET ；(2)分別測量P型多晶硅柵極PMOSFET和N型多晶硅柵極PMOSFET的閾值電壓；(3)計算得到P型多晶硅柵極PMOSFET和N型多晶硅柵極PMOSFET的閾值電壓差值；(4)計算得到P型多晶硅柵電極和N型多晶硅柵電極的功函數(shù)差值；(5)將閾值電壓差值與功函數(shù)差值進行比較；閾值電壓差值大于功函數(shù)差值，判定發(fā)生了硼穿通；閾值電壓差值等于功函數(shù)差值，判定沒有發(fā)生硼穿通。以上通過具體實施方式
和實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.ー種判定PMOSFET器件硼穿通的方法，其特征是，包括以下步驟 (1)采用相同的エ藝流程和參數(shù)制造2個多晶硅柵電極摻雜過程中采用類型相反離子注入，其它結(jié)構(gòu)完全相同PM0SFET，形成P型多晶硅柵極和N型多晶硅柵極PMOSFET ； (2)分別測量P型多晶硅柵極PMOSFET和N型多晶硅柵極PMOSFET的閾值電壓； (3)計算得到P型多晶硅柵極PMOSFET和N型多晶硅柵極PMOSFET的閾值電壓差值； (4)計算得到P型多晶硅柵電極和N型多晶硅柵電極的功函數(shù)差值； (5)將閾值電壓差值與功函數(shù)差值進行比較； 閾值電壓差值大于功函數(shù)差值，判定發(fā)生了硼穿通； 閾值電壓差值等于功函數(shù)差值，判定沒有發(fā)生硼穿通。
2.如權(quán)利要求1所述的硼穿通判定方法，其特征是實施步驟(I)時，多晶硅柵電極摻雜過程中分別注入P型雜質(zhì)離子和N型雜質(zhì)離子。
3.如權(quán)利要求2所述的硼穿通判定方法，其特征是實施步驟(I)時，多晶硅柵電極摻雜過程中分別注入硼離子和磷離子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種判定PMOSFET器件硼穿通的方法，包括采用相同的工藝流程和參數(shù)制造2個多晶硅柵電極摻雜過程中采用類型相反離子注入，其它結(jié)構(gòu)完全相同PMOSFET，形成P型多晶硅柵極和N型多晶硅柵極PMOSFET；分別測量P型多晶硅柵極PMOSFET和N型多晶硅柵極PMOSFET的閾值電壓；計算得到P型多晶硅柵極PMOSFET和N型多晶硅柵極PMOSFET的閾值電壓差值；計算得到P型多晶硅柵電極和N型多晶硅柵電極的功函數(shù)差值；將閾值電壓差值與功函數(shù)差值進行比較；閾值電壓差值大于功函數(shù)差值，判定發(fā)生了硼穿通；閾值電壓差值等于功函數(shù)差值，判定沒有發(fā)生硼穿通。本發(fā)明的判定PMOSFET器件硼穿通的方法能準確的判定PMOSFET器件是否發(fā)生硼穿通。
文檔編號H01L21/336GK103035548SQ20111030309
公開日2013年4月10日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者羅嘯, 石晶, 錢文生, 胡君 申請人:上海華虹Nec電子有限公司