[發(fā)明專利]超陡倒摻雜溝道的形成方法、半導(dǎo)體器件及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210088756.7
• 申請(qǐng)日: 2012-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN103367128A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐秋霞;梁擎擎;吳昊;許高博;周華杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L21/266
• 分類號(hào): H01L21/266;H01L21/336;H01L29/78;H01L29/10
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種形成超陡倒摻雜溝道的方法，包括：

形成掩模，該掩模暴露對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體器件的溝道區(qū)和源/漏延伸區(qū)的半導(dǎo)體襯底區(qū)域；

采用掩模執(zhí)行第一次離子注入，在半導(dǎo)體襯底中注入與半導(dǎo)體襯底的導(dǎo)電類型相同的第一離子；以及

采用掩模執(zhí)行第二次離子注入，在半導(dǎo)體襯底中注入與半導(dǎo)體襯底的導(dǎo)電類型相同的第二離子，

其中第一次離子注入和第二次離子注入形成的注入?yún)^(qū)部分疊加形成超陡倒摻雜區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一離子的原子量小于第二離子的原子量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一離子的原子量大于第二離子的原子量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一次離子注入的能量為30-60KeV，第二次離子注入的能量為160-210KeV。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述半導(dǎo)體器件是NMOS器件，并且第一離子是硼離子，第二離子是銦離子。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述半導(dǎo)體器件是NMOS器件，并且第一離子是銦離子，第二離子是硼離子。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述半導(dǎo)體器件是PMOS器件，并且第一離子是磷離子，第二離子是銻離子。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述半導(dǎo)體器件是PMOS器件，并且第一離子是銻離子，第二離子是磷離子。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在形成掩模之前，還包括在半襯底的表面上形成氧化物保護(hù)層。

10.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：

在半導(dǎo)體襯底上形成隔離結(jié)構(gòu)，以限定半導(dǎo)體器件的有源區(qū)域；

按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法形成超陡倒摻雜溝道；

在溝道區(qū)上方形成包括柵極電介質(zhì)和柵極導(dǎo)體的柵極疊層，其中柵極電介質(zhì)夾在柵極導(dǎo)體和溝道區(qū)之間；

在柵極疊層兩側(cè)形成第一側(cè)墻；

采用柵極疊層及第一側(cè)墻和隔離結(jié)構(gòu)作為硬掩模，對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行預(yù)非晶化；

采用柵極疊層及第一側(cè)墻和隔離結(jié)構(gòu)作為硬掩模，對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行延伸區(qū)注入；

在第一側(cè)墻上形成第二側(cè)墻；

采用柵極疊層及第一側(cè)墻、第二側(cè)墻和隔離結(jié)構(gòu)作為硬掩模，對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行源/漏注入。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，在進(jìn)行延伸區(qū)注入的步驟和形成第二側(cè)墻的步驟之間，還包括采用柵極疊層及第一側(cè)墻和隔離結(jié)構(gòu)作為硬掩模，對(duì)半導(dǎo)體襯底以傾角方式進(jìn)行暈圈注入。

12.一種半導(dǎo)體器件，包括：

半導(dǎo)體襯底；

在半導(dǎo)體襯底中形成的源/漏區(qū)以及源/漏延伸區(qū)；

在半導(dǎo)體襯底中形成并且夾在源/漏延伸區(qū)之間的溝道區(qū)；

在半導(dǎo)體襯底中形成并且位于溝道區(qū)和源/漏延伸區(qū)下方的超陡倒摻雜區(qū)；

位于溝道區(qū)上方的柵極電介質(zhì)；以及

位于柵極電介質(zhì)上方的柵極導(dǎo)體，

其中，所述超陡倒摻雜區(qū)的摻雜離子包括與半導(dǎo)體襯底的導(dǎo)電類型相同的第一離子和第二離子，其中第二離子比第一離子的原子量更大。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中超陡倒摻雜區(qū)在溝道區(qū)附近具有摻雜濃度的峰值。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體器件是NMOS器件，并且第一離子是硼離子，第二離子是銦離子。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo)體器件是PMOS器件，并且第一離子是磷離子，第二離子是銻離子。

16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，還包括源/漏暈圈區(qū)。