[發(fā)明專利]MOS晶體管及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910054411.8
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101937848A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 肖德元;季明華;吳漢明
• 申請（專利權(quán)）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;H01L21/324;H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

1.一種MOS晶體管的制作方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包含硅基底、位于硅基底上的氧化層和位于氧化層上的頂層硅，所述頂層硅為n型單晶硅；

向頂層硅內(nèi)進行第一次p型離子注入形成第一p型單晶硅層，所述第一p型單晶硅層與氧化層接觸；

向頂層硅內(nèi)進行第二次p型離子注入形成第二p型單晶硅層，所述第一p型單晶硅層和第二p型單晶硅層之間為第一n型單晶硅層，第二p型單晶硅層上為第二n型單晶硅層；

進行退火工藝后，刻蝕第二n型單晶硅層、第二p型單晶硅層、第一n型單晶硅層和第一p型單晶硅層，定義源/漏極區(qū)域；

在第一p型單晶硅層中央形成第一柵極通孔，第二p型單晶硅層中央形成第二柵極通孔；

進行高溫處理，使第一n型單晶硅層和第二n型單晶硅層的邊角圓滑；

對第一p型單晶硅層、第一n型單晶硅層、第二p型單晶硅層和第二n型單晶硅層進行摻雜形成同一導電類型的單晶硅層；

在第一柵極通孔和第二柵極通孔內(nèi)以及源/漏極區(qū)域周圍依次形成柵介質(zhì)層和柵極；

在柵極兩側(cè)源/漏極區(qū)域的第一p型單晶硅層、第一n型單晶硅層、第二p型單晶硅層和第二n型單晶硅層內(nèi)形成源/漏極延伸區(qū)和源/漏極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，形成第一柵極通孔和第二柵極通孔的方法為電化學腐蝕法。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述電化學腐蝕法采用的是濃度為10％～49％的氫氟酸溶液，對p型單晶硅層和n型單晶硅層的腐蝕速率選擇比為10～20。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述第一柵極通孔貫穿第一p型單晶硅層的厚度，第二柵極通孔貫穿第二p型單晶硅層的厚度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述p型離子為硼離子。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述第一次p型離子注入的劑量為10¹²/cm²～10¹⁴/cm²，能量為5KeV～25KeV，濃度為10¹⁶/cm³～10¹⁸/cm³。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述第二次p型離子注入的劑量為10¹²/cm²～10¹⁴/cm²能量為30KeV～50KeV，濃度為10¹⁶/cm³～10¹⁸/cm³。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述退火時間為1秒～5秒，溫度為900℃～1200℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述高溫處理的溫度為900℃～1200℃，時間為30分～120分。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述CMOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述高溫處理采用的氣體為氫氣。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，形成柵極之前還包括步驟：在柵介質(zhì)層上形成阻擋層。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述阻擋層的材料為氮化鈦，厚度為1nm～10nm。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，所述頂層硅的厚度為40nm～100nm，第一p型單晶硅層的厚度為10nm～25nm，第一n型單晶硅層的厚度為10nm～25nm、第二p型單晶硅層的厚度為10nm～25nm，第二n型單晶硅層的厚度為10nm～25nm。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述MOS晶體管的制作方法，其特征在于，MOS晶體管為N型時，向第一n型單晶硅層和第二n型單晶硅層摻雜P型離子，使第一p型單晶硅層、第一n型單晶硅層、第二p型單晶硅層和第二n型單晶硅層導電類型相同。