[發明專利]MOS晶體管的形成方法及其閾值電壓調節方法

無效

• 申請號: 200910046886.2
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101826464A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 神兆旭
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/265;H01L21/324
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

1.一種MOS晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

在半導體襯底上直接進行離子注入，形成用于調節閾值電壓的離子擴散區；

在半導體襯底上形成柵極結構；

在柵極結構兩側、半導體襯底中進行離子注入以形成袋狀注入區、源和漏延伸區，以及源和漏極，將半導體襯底進行退火。

2.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述形成方法還包括：

在形成所述離子擴散區之前，在半導體襯底中形成隔離結構；

或者，在形成所述離子擴散區之后，形成柵極結構之前，在半導體襯底中形成隔離結構。

3.根據權利要求1或2所述的形成方法，其特征在于，所述MOS晶體管為NMOS晶體管，所述柵極結構中的多晶硅片厚度為75nm～120nm，形成所述離子擴散區而注入的離子為P型離子，其能量范圍為50KeV～200KeV，注入的劑量范圍為3e11cm^-2～2e12cm^-2。

4.根據權利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述第二離子為硼離子。

5.根據權利要求1或2所述的形成方法，其特征在于，所述MOS晶體管為PMOS晶體管，所述柵極結構中的多晶硅片厚度范圍為75nm～120nm，形成所述離子擴散區而注入的離子為N型離子，其能量范圍為100KeV～400KeV，注入的劑量范圍為3e11cm^-2～2e12cm^-2。

6.根據權利要求5所述的形成方法，其特征在于，所述第二離子為磷離子。

7.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述袋形注入區的深度界于源/漏延伸區與源/漏極之間，所述袋形注入區的導電類型與源/漏延伸區或源/漏極的導電類型相反。

8.根據權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在形成源/漏極步驟之前，還包括在柵極結構兩側、半導體襯底上形成側墻步驟。

9.一種MOS晶體管的閾值電壓調節方法，其特征在于，該方法包括：

在半導體襯底上形成柵極結構之前，在半導體襯底未覆蓋光阻狀態下進行離子注入，形成用于調節閾值電壓的離子擴散區；

在柵極結構兩側、半導體襯底中進行離子注入以形成袋狀注入區、源/漏延伸區和源/漏極，將半導體襯底進行退火；

形成所述離子擴散區而注入的離子的能量和劑量，根據MOS晶體管的閾值電壓確定。

10.根據權利要求9所述的閾值電壓調節方法，其特征在于，還包括：

在形成所述離子擴散區之前，在半導體襯底中形成隔離結構；

或者，在形成所述離子擴散區之后，形成柵極結構之前，在半導體襯底中形成隔離結構。

11.根據權利要求9或10所述的形成方法，其特征在于，所述MOS晶體管為NMOS晶體管，所述柵極結構中的多晶硅片厚度為75nm～120nm，形成所述離子擴散區而注入的離子為P型離子，其能量范圍為50KeV～200KeV，注入的劑量范圍為3e11cm^-2～2e12cm^-2。

12.根據權利要求11所述的形成方法，其特征在于，所述第二離子為硼離子。

13.根據權利要求9或10所述的形成方法，其特征在于，所述MOS晶體管為PMOS晶體管，所述柵極結構中的多晶硅片厚度范圍為75nm～120nm，形成所述離子擴散區而注入的離子為N型離子，其能量范圍為100KeV～400KeV，注入的劑量范圍為3e11cm^-2～2e12cm^-2。

14.根據權利要求13所述的形成方法，其特征在于，所述第二離子為磷離子。