專利名稱：：制造集成電路的方法及該集成電路的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于半導(dǎo)體制程與應(yīng)用該半導(dǎo)體制程所產(chǎn)生的半導(dǎo)體元件，尤指一種在集成電路信號(hào)輸出端的晶體管的N阱或是P阱使用原始摻雜濃度來(lái)作為摻雜濃度的制造集成電路的方法及該集成電路的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：對(duì)于液晶顯示器的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路或是有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路而言，驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸出端所輸出的電壓是直接相關(guān)于顯示器所顯示的灰階值，亦即信號(hào)輸出端所輸出的電壓若有變動(dòng)，顯示器中相對(duì)應(yīng)像素的灰階值亦會(huì)變動(dòng)，進(jìn)而影響到最終的圖像顯示質(zhì)量，尤其是當(dāng)全部畫面(或是相對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的畫面)均顯示同一灰階的情況下，驅(qū)動(dòng)電路的所有信號(hào)輸出端應(yīng)該要輸出相同的目標(biāo)電壓值，然而，若是驅(qū)動(dòng)電路中多個(gè)信號(hào)輸出端因?yàn)槟承┮蛩囟鵁o(wú)法輸出一致的電壓值時(shí)，則會(huì)使得圖像畫面不均的情形更加明顯。因此，為了解決上述圖像畫面不均的現(xiàn)象，需要讓顯示器驅(qū)動(dòng)電路的每一個(gè)信號(hào)輸出端都能夠輸出穩(wěn)定的電壓。一般而言，顯示器驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸出端通常為放大器電路，該放大器電路中晶體管的臨界電壓值(Thresholdvoltage,Vt)決定了該電路的電壓回轉(zhuǎn)率(slewrate),而電壓回轉(zhuǎn)率的變化則會(huì)影響到該放大器電路的輸出電壓值。因此，為了讓顯示器驅(qū)動(dòng)電路的每一個(gè)信號(hào)輸出端能夠輸出穩(wěn)定的電壓，每一個(gè)信號(hào)輸出端的電路中晶體管的臨界電壓值的誤差要非常小，以使得每一個(gè)信號(hào)輸出端電路在同一輸出電壓時(shí)的電壓回轉(zhuǎn)率能夠非常接近。在集成電路制造過(guò)程中，一開始在晶圓上會(huì)進(jìn)行離子注入使得該晶圓上晶體管的N阱(N-well)或是P阱(P-well)具有原始摻雜濃度(originaldopingconcentration),之后{吏用臨界電壓；主入(Thresholdvoltageimplant,Vt-implant)制程來(lái)調(diào)整該晶圓上晶體管的摻雜濃度，使得該晶體管能具有所需的臨界電壓，一4殳而言，為考慮晶體管的操作速度，經(jīng)過(guò)臨界電壓注入后的臨界電壓，通常會(huì)低于1.5伏特。然而，因?yàn)榕R界電壓注入制程是使用掃描模式將離子注入至該晶圓上，因此在該晶圓上不同區(qū)域的摻雜濃度會(huì)有些微差異，此外，再加上因?yàn)榕R界電壓注入為第二次離子注入，因此在不同離子，甚至是不同形式離子(例如使用P型離子植入N阱)的作用下，該晶圓上不同區(qū)域的摻雜濃度的差異增加，在已知的臨界電壓(~1伏特)下，會(huì)導(dǎo)致該晶圓上晶體管的臨界電壓具有很大的變化。圖1為已知技術(shù)的使用掃描模式將離子注入至晶圓上時(shí)芯片100的信號(hào)輸出端晶體管的臨界電壓值變化的示意圖。如圖1所示，芯片100包含有多個(gè)信號(hào)輸出端電路102，其中因?yàn)樯鲜鍪褂脪呙枘Ｊ竭M(jìn)行臨界電壓注入以及臨界電壓注入為第二次離子注入的因素，芯片100兩端的信號(hào)輸出端電路102中晶體管的臨界電壓值分別為Vtl以及Vt2。平均來(lái)說(shuō)，芯片中距離越遠(yuǎn)的晶體管其臨界電壓值差異越大，因此長(zhǎng)方形的芯片(例如顯示器的驅(qū)動(dòng)電路)所輸出的電壓值一般而言會(huì)比較不穩(wěn)定。為了解決上述的問(wèn)題，一般已知作法是在芯片的電壓輸出端電路加上箝制電路(clampcircuit)以穩(wěn)定其電壓回轉(zhuǎn)率，然而，在芯片中加入箝制電路會(huì)增加設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及芯片的面積，且制造成本也會(huì)因此增加。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在集成電路信號(hào)輸出端的晶體管的N阱或是P阱使用原始摻雜濃度來(lái)作為摻雜濃度的制造集成電路的方法及該集成電路的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，以解決上述的問(wèn)題。依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其揭露一種制造集成電路的方法。該方法包含有在晶圓上進(jìn)行離子注入，使得該晶圓上的芯片具有原始摻雜濃度；將該芯片分為多個(gè)區(qū)域；以及控制該多個(gè)區(qū)域中至少一區(qū)域不再進(jìn)行離子注入，以使該區(qū)域僅具有單次離子注入而使用該原始摻雜濃度作為該區(qū)域中晶體管的N阱或是P阱的摻雜濃度。此外，該區(qū)域是對(duì)應(yīng)至該芯片的信號(hào)輸出端。依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，其揭露一種集成電路的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包含有芯片，包含有多個(gè)區(qū)域，且該多個(gè)區(qū)域中至少一區(qū)域使用原始摻雜濃度作為該區(qū)域中晶體管的N阱或是P阱的摻雜濃度，其中該原始摻雜、濃度為單次離子注入的摻雜濃度。此外，該區(qū)域是對(duì)應(yīng)至該芯片^信夸輸出端。5依據(jù)本發(fā)明所揭露的制造集成電路的方法及相關(guān)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該芯片中的信號(hào)輸出端是只進(jìn)行一次離子注入，因此相較于該芯片的其它區(qū)域，該芯片中的信號(hào)輸出端會(huì)具有較均勻的摻雜濃度，且該信號(hào)輸出端電路的晶體管的臨界電壓值也會(huì)更高，輸出端電壓值更穩(wěn)定。圖1為已知技術(shù)的使用掃描模式將離子注入至晶圓上時(shí)芯片的信號(hào)輸出端晶體管的臨界電壓值變化的示意圖。圖2為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例來(lái)對(duì)芯片進(jìn)行臨界電壓注入的示意圖。圖3為芯片進(jìn)行臨界電壓注入的制程示意圖。圖4為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例來(lái)進(jìn)行臨界電壓注入時(shí)的制程流程圖。圖5為圖2所示信號(hào)輸出端電路的第一實(shí)施例的電路示意圖。圖6為圖2所示信號(hào)輸出端電路的第二實(shí)施例的電路示意圖。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具體實(shí)施方式，二請(qǐng)參考圖2,圖2為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例來(lái)對(duì)芯片200進(jìn)行臨界電壓注入的示意圖。如圖2所示，芯片200包含有臨界電壓注入?yún)^(qū)域210以及未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域220,其中區(qū)域220包含有多個(gè)信號(hào)輸出端電路222。為了使區(qū)域220中多個(gè)信號(hào)輸出端電路222能夠輸出穩(wěn)定的電壓，區(qū)域220只進(jìn)行一次離子注入以使得區(qū)域220中晶體管使用原始摻雜濃度來(lái)作為該晶體管的P阱或N阱的摻雜濃度，只進(jìn)行一次離子注入而不再進(jìn)行臨界電壓注入會(huì)使得區(qū)域220中晶體管N阱或是P阱的摻雜濃度比較均勻，因此多個(gè)信號(hào)輸出端電路222中晶體管的臨界電壓值的誤差會(huì)比較小，且多個(gè)信號(hào)輸出端電路222也會(huì)具有較為相近的電壓回轉(zhuǎn)率。圖3為芯片200進(jìn)行臨界電壓注入的制程示意圖。如圖3所示，在芯片200制造過(guò)程中，一開始在晶圓上會(huì)先進(jìn)行離子注入使得該晶圓的芯片200上所有晶體管的N阱以及P阱具有原始摻雜濃度，其中區(qū)域310為芯片200中進(jìn)行P型離子注入的區(qū)域，亦即區(qū)域310中晶體管具有P阱且該P(yáng)阱具有原始摻雜濃度npwg^;而區(qū)域320為芯片200中進(jìn)行N型離子注入的區(qū)域，亦即區(qū)域310中晶體管具有N阱且該N阱具有原始摻雜濃度n"一^。一般而言，原始摻雜濃度為低濃度的離子摻雜且濃度值約小于1012(ions/cm3)。此外，區(qū)域310包含有多個(gè)未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域312,且區(qū)域320包含有多個(gè)未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域322,其中多個(gè)未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域312以及322中晶體管是使用原始摻雜濃度nK。rigi^以及n匯。risi^來(lái)作為該區(qū)域中晶體管的P阱或是N阱的摻雜濃度，而區(qū)域312以及322中的晶體管則具有臨界電壓值Vt。n。在區(qū)域310以及區(qū)域320中，除了多個(gè)未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域312以及322之外，皆進(jìn)行臨界電壓注入以調(diào)整晶體管的N阱以及P阱的摻雜濃度，以達(dá)到所需的臨界電壓值Vt一。在實(shí)作上，于進(jìn)行臨界電壓注入時(shí)所使用的光罩會(huì)將區(qū)域312以及322遮住以避免摻雜到其它離子。圖4為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例來(lái)進(jìn)行臨界電壓注入時(shí)的制程流程圖，其步驟如下所示步驟402:N型離子注入的對(duì)準(zhǔn)制程。步驟404:N型離子注入的植入制程。步驟406:P型離子注入的對(duì)準(zhǔn)制程。步驟408:P型離子注入的植入制程。在步驟402中，N型離子注入的對(duì)準(zhǔn)制程是指光阻覆蓋、光罩對(duì)舉、光阻顯影以及顯影后檢測(cè)等步驟，其中光罩是會(huì)遮住區(qū)域322;在步驟404中，N型離子注入的植入制程是指離子植入、等離子體清洗、光阻去除以及蝕刻后牙企測(cè)等步驟；在步驟406中，P型離子注入的對(duì)準(zhǔn)制程是指光罩對(duì)準(zhǔn)以及顯影后4企測(cè)等步驟，其中光罩是會(huì)遮住區(qū)域312;在步驟408中，P型離子注入的植入制程是指離子植入、等離子體清洗、光阻去除以及蝕刻后檢測(cè)等步驟。需要注意的是，本發(fā)明實(shí)際上可用多種方式來(lái)加以實(shí)作，并未限定于上200的信號(hào)輸出端電路中晶體管均是N型金屬氧化物半導(dǎo)體(N-typemetal-oxidesemiconductor,畫0S),則臨界電壓注入則只需要進(jìn)行一種形式的離子植入；同樣地，若是芯片200的信號(hào)輸出端電路中晶體管均是P型金屬IU匕物半導(dǎo)體(P—typemetal—oxidesemiconductor,PM0S),貝'J臨界電壓注入也只需要進(jìn)行一種形式的離子植入。此外，上述步驟402至步驟408是先進(jìn)行N型離子植入而后再進(jìn)行P型離子植入，在不影響本發(fā)明臨界電壓植入的結(jié)果之下，N型以及P型離子植入的順序可以對(duì)調(diào)。這些制程上的變化亦屬于本發(fā)明的范疇。然而，若是芯片200的區(qū)域220中晶體管使用原始摻雜濃度作為N阱或P阱的摻雜濃度，該晶體管的臨界電壓值VUi會(huì)高于區(qū)域210中晶體管的臨界電壓值VUp且該臨界電壓值VUi約位于1.5-2.5伏特之間，因此，需要考慮區(qū)域220中晶體管臨界電壓的變化來(lái)設(shè)計(jì)芯片200以達(dá)到原有的輸出電壓。此外，在上述本發(fā)明實(shí)施例中，芯片200中信號(hào)輸出端電路222中的晶體管均使用原始摻雜濃度來(lái)作為其N阱或P阱的摻雜濃度，然而，在考慮到信號(hào)輸出端電路222的功能下，信號(hào)輸出端電路222中可以只有部分晶體管的N阱或P阱具有原始摻雜濃度。請(qǐng)參考圖5,圖5為圖2所示信號(hào)輸出端電路的第一實(shí)施例的電路示意圖。如圖5所示，電路500包含有兩個(gè)未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域510以及520、P型金屬氧化物半導(dǎo)體P"N型金屬氧化物半導(dǎo)體N3以及兩個(gè)電流源L、12,其中，未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域510包含有兩個(gè)P型金屬氧化物半導(dǎo)體Pi、P2,未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域520包含有兩個(gè)N型金屬氧化物半導(dǎo)體Ni、N2。在本實(shí)施例中，在進(jìn)行臨界電壓注入時(shí)，步驟402的光罩是遮住晶體管N,以及N2，使得晶體管N,以及N2的N阱^摻雜濃度在經(jīng)過(guò)步驟404的N型離子注入的植入制程后為原始摻雜濃度nN_。riginal;之后在步驟406中的光罩是遮住晶體管P!以及P2，使得晶體管P,以及h的P阱的摻雜濃度在經(jīng)過(guò)步驟408的P型離子注入的植入制程后為原始摻雜濃度nP—。riginal。需注意的是，在本實(shí)施例中，因?yàn)榭紤]到晶體管P3以及N3不會(huì)影響到信號(hào)輸出端電路500的電壓回轉(zhuǎn)率，因此晶體管P3的P阱以及晶體管&的N阱并未使用原始摻雜濃度來(lái)作為其摻雜濃度。請(qǐng)參考圖6,圖6為圖2所示信號(hào)輸出端電路的第二實(shí)施例的電路示意圖。如圖6所示，電路600包含有兩個(gè)未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域610以及620、與非門(NANDgate)612、或非門(N0Rgate)622、反相器630、四個(gè)電阻R!、R2、R3、R4以及負(fù)載電容CL，其中，未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域610包含有三個(gè)P型金屬氧化物半導(dǎo)體Pi、P2、P3,且未進(jìn)行臨界電壓注入?yún)^(qū)域620包含有三個(gè)N型金屬氧化物半導(dǎo)體N,、N2、N3。在進(jìn)行臨界電壓注入時(shí)，步驟402的光罩是遮住晶體管仏、N2、N3,使得晶體管N,、N2以及比的N阱的摻雜濃度在經(jīng)過(guò)步驟404的N型離子注入的植入制程后為原始摻雜濃度nNiginal;之后，步驟406的光罩是遮住晶體管Pi、P2、P3,使得晶體管P2以及P3的P阱的摻雜濃度在經(jīng)過(guò)步驟408的N型離子注入的植入制程后為原始摻雜濃度np—。一^。需注意的是，在本實(shí)施例中，因?yàn)榕c非門612、或非門622以及反相器630不會(huì)影響到信號(hào)輸出端電路600的電壓回轉(zhuǎn)率，因此與非門612、或非門6"以及反相器630中晶體管的P阱或N阱并未使用原始摻雜濃度來(lái)作為其摻雜濃度。簡(jiǎn)要?dú)w納上述電路500以及電路600的實(shí)施例，為了讓信號(hào)輸出端電路的目標(biāo)電壓值趨于一致的目的，只要在芯片200中會(huì)影響到電壓回轉(zhuǎn)率的晶體管均不進(jìn)行臨界電壓注入而使用原始摻雜濃度作為該晶體管的N阱或是P阱的摻雜濃度，而不論芯片200的其它晶體管是否進(jìn)行臨界電壓注入，這些設(shè)計(jì)上的變化均應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇。此外，本發(fā)明的目的在于不增加箝制電路而讓芯片(尤其是顯示器的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路)的多個(gè)信號(hào)輸出端電路的電壓回轉(zhuǎn)率一致，依據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所制作的芯片，其多個(gè)信號(hào)輸出端晶體管的臨界電壓誤差約在20毫伏特之間(三倍標(biāo)準(zhǔn)差的范圍)，與已知臨界電壓的誤差25~30毫伏特比較為低，且由于本發(fā)明具有較高的臨界電壓，其臨界電壓誤差造年的電壓變化比例相對(duì)更小，進(jìn)而降低電壓回轉(zhuǎn)率的變化，應(yīng)用本發(fā)明制造集成電路的方法確實(shí)能改善輸出電壓不均的問(wèn)題，具有較為相近的電壓回轉(zhuǎn)率。簡(jiǎn)要?dú)w納本發(fā)明制造集成電路的方法，本發(fā)明一開始是在晶圓上進(jìn)行離子注入，使得該晶圓上的芯片具有原始摻雜濃度，之后，針對(duì)該芯片上對(duì)應(yīng)至該芯片中的信號(hào)輸出端的區(qū)域不再進(jìn)行臨界電壓注入，而使用該原始摻雜濃度作為該區(qū)域中晶體管的N阱或是P阱的摻雜濃度。因?yàn)樾酒械男盘?hào)輸出端的區(qū)域只進(jìn)行一次離子注入，因此該區(qū)域中晶體管的臨界電壓值的誤差會(huì)比較小，而該信號(hào)輸出端電路的電壓回轉(zhuǎn)率以及輸出電壓也會(huì)比較穩(wěn)定。另外，若增加信號(hào)輸出端晶體管的柵極厚度，亦可提高臨界電壓值，該信號(hào)輸出端電路的電壓回轉(zhuǎn)率以及輸出電壓也會(huì)比較穩(wěn)定。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。權(quán)利要求1.一種制造集成電路的方法，其包含有在晶圓上進(jìn)行離子注入，使得該晶圓上的一芯片具有原始摻雜濃度；將該芯片分為多個(gè)區(qū)域；以及控制該多個(gè)區(qū)域中至少一區(qū)域不再進(jìn)行離子注入，以使該區(qū)域僅具有單次離子注入而使用該原始摻雜濃度作為該區(qū)域中晶體管的N阱或是P阱的摻雜濃度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該芯片的該多個(gè)區(qū)域包含有至少一第一區(qū)域，其中該第一區(qū)域是進(jìn)行臨界電壓注入制程，使得該第一區(qū)域中晶體管的N阱或是P阱具有另一摻雜濃度；以及至少一第二區(qū)域，其中該第二區(qū)域未進(jìn)行該臨界電壓注入制程，使得該第二區(qū)域中晶體管的N阱或是P阱具有該原始摻雜濃度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中該第二區(qū)域是對(duì)應(yīng)至該集成電路中的信號(hào)輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該區(qū)域中晶體管的臨界電壓是位于1.5~2.5伏特之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該集成電路為液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電路或是有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的驅(qū)動(dòng)電路。6.—種集成電路的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包含有芯片，包含有多個(gè)區(qū)域，且該多個(gè)區(qū)域中至少一區(qū)域使用原始摻雜濃度作為該區(qū)域中晶體管的N阱或是P阱的摻雜濃度，其中該原始摻雜濃度為單次離子注入的摻雜濃度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該芯片的該多個(gè)區(qū)域包含有至少一第一區(qū)域，其中該第一區(qū)域中晶體管的N阱或是P阱具有異于該原始摻雜濃度的另一摻雜濃度；以及至少一第二區(qū)域，其中該第二區(qū)域中晶體管的N阱或是P辨具有該原始摻雜濃度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該第二區(qū)域是對(duì)應(yīng)至該集成電路中的信號(hào)輸出端。，9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該區(qū)域中晶體管的臨界電壓是位于1.5-2.5伏特之間。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該集成電路為液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電路或是有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的驅(qū)動(dòng)電路。全文摘要本發(fā)明是揭露一種制造集成電路的方法，其包含有在晶圓上進(jìn)行離子注入，使得該晶圓上的一芯片具有原始摻雜濃度；將該芯片分為多個(gè)區(qū)域；以及控制該多個(gè)區(qū)域中至少一區(qū)域不再進(jìn)行離子注入，以使該區(qū)域僅具有單次離子注入而使用該原始摻雜濃度作為該區(qū)域中晶體管的N阱或是P阱的摻雜濃度，此外，該區(qū)域是對(duì)應(yīng)至該集成電路中的信號(hào)輸出端。文檔編號(hào)H01L21/70GK101483152SQ200810002259公開日2009年7月15日申請(qǐng)日期2008年1月8日優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日發(fā)明者林建民,游季陸,鄭瑞煌,黃瑞豪申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司