[發(fā)明專利]高性能半導(dǎo)體器件及其形成方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910242098.0
• 申請(qǐng)日: 2009-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN102087980A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹海洲;朱慧瓏;駱志炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L21/265;H01L29/78
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 張磊

1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：

a)提供一個(gè)襯底；

b)在襯底上形成源極區(qū)、漏極區(qū)、設(shè)置在所述襯底上位于所述源極區(qū)和漏極區(qū)之間的柵堆疊、在所述柵堆疊側(cè)壁形成的側(cè)墻以及覆蓋所述源極區(qū)和漏極區(qū)的內(nèi)層介電層，所述柵堆疊包括偽柵極介質(zhì)層和偽柵極；

c)去除所述偽柵極，暴露所述偽柵極介質(zhì)層以形成開口；

d)從所述開口對(duì)襯底進(jìn)行離子注入，以形成離子注入?yún)^(qū)；

e)去除所述偽柵極介質(zhì)層；

f)進(jìn)行熱退火，以激活所述離子注入?yún)^(qū)的摻雜；以及

g)在所述開口中沉積柵極介質(zhì)層和金屬柵極，所述柵極介質(zhì)層覆蓋所述側(cè)墻的內(nèi)壁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述步驟e在步驟f之后執(zhí)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在所述步驟d之前，進(jìn)行熱退火以激活所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)的摻雜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述步驟d用來形成倒摻雜阱。

5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的方法，其中，所述形成倒摻雜阱區(qū)的步驟包括：對(duì)于N型半導(dǎo)體器件，使用III族元素進(jìn)行離子注入。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述III族元素包括硼、二氟化硼和銦，離子注入能量為3-40keV，劑量為1e13-1e14。

7.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的方法，其中，所述形成倒摻雜阱區(qū)的步驟包括：對(duì)于P型半導(dǎo)體器件，使用V族元素進(jìn)行離子注入。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述V族元素包括磷和砷，離子注入能量為3-40keV，劑量為1e13-1e14。

9.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的方法，其中所述離子注入的深度范圍為10-35nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的方法，其中激活倒摻雜阱的摻雜所使用的熱退火為激光退火或閃光退火。

11.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中從所述開口對(duì)襯底進(jìn)行離子注入的步驟為進(jìn)行基本垂直的離子注入。

12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述倒摻雜阱形成在所述開口正下方的襯底中。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述倒摻雜阱不與所述源極區(qū)和漏極區(qū)重疊。

14.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：

a)提供一個(gè)襯底；

b)在襯底上形成源極區(qū)、漏極區(qū)、設(shè)置在所述襯底上位于所述源極區(qū)和漏極區(qū)之間的柵堆疊、在所述柵堆疊側(cè)壁形成的側(cè)墻以及覆蓋所述源極區(qū)和漏極區(qū)的內(nèi)層介電層，所述柵堆疊包括偽柵極介質(zhì)層和偽柵極；

c)去除所述偽柵極和所述偽柵極介質(zhì)層，暴露所述襯底以形成開口；

d)從所述開口對(duì)襯底進(jìn)行離子注入，以形成離子注入?yún)^(qū)；

e)進(jìn)行熱退火，以激活所述離子注入?yún)^(qū)的摻雜；以及

f)在所述開口中沉積柵極介質(zhì)層和金屬柵極，所述柵極介質(zhì)層覆蓋所述側(cè)墻的內(nèi)壁。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述步驟d前，進(jìn)行熱退火以激活所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)的摻雜。

16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其中所述步驟d用來形成倒摻雜阱。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述形成倒摻雜阱區(qū)的步驟包括：對(duì)于N型半導(dǎo)體器件，使用III族元素進(jìn)行離子注入。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述III族元素包括硼、二氟化硼和銦，離子注入能量為3-40keV，劑量為1e13-1e14。

19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述形成倒摻雜阱區(qū)的步驟包括：對(duì)于P型半導(dǎo)體器件，使用V族元素進(jìn)行離子注入。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述V族元素包括磷和砷，離子注入能量為3-40keV，劑量為1e13-1e14。

21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述離子注入的深度范圍為10-35nm。

22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中激活倒摻雜阱的摻雜所使用的熱退火為激光退火或閃光退火。