[發(fā)明專利]一種MOS晶體管及其制作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201210225974.0
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN103531468A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉金華
• 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;H01L29/06
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 高偉;付偉佳

本發(fā)明公開了一種MOS晶體管及其制作方法。該方法包括：a）在半導(dǎo)體襯底中形成L形的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁的一條邊在所述半導(dǎo)體襯底中分別水平地沿相反的方向延伸，所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁的另一條邊在所述半導(dǎo)體襯底中豎直地向下延伸，其中所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁不接觸所述半導(dǎo)體襯底的表面；b）在所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁之間的中間區(qū)域的正上方上形成柵極；以及c）在所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁的外側(cè)的所述半導(dǎo)體襯底中分別形成源極和漏極。本發(fā)明的方法通過形成L型的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁可以將源極和漏極隔離，以防止源漏極穿通泄露并抑制短溝道效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，尤其涉及一種MOS晶體管及其制作方法。

背景技術(shù)

圖1為現(xiàn)有的MOS晶體管的示意圖。如圖1所示，在半導(dǎo)體襯底100上形成有柵極結(jié)構(gòu)，其包括柵氧化物層101和柵極材料層102。在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底100中形成有源極104A和漏極104B。源極104A和漏極104B分別還包括淺摻雜區(qū)103A和103B。

隨著半導(dǎo)體器件尺寸的不斷縮小，例如降至100nm以下，源極104A和漏極104B的寄生結(jié)電容增大。此外，隨著溝道長度的不斷縮短，源極104A到漏極104B穿通（punchthrough）泄露增大，并且還使溝道的短溝道效應(yīng)進一步惡化。

因此，目前急需一種MOS晶體管及其制作方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種MOS晶體管的制作方法，包括：a）在半導(dǎo)體襯底中形成L形的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁的一條邊在所述半導(dǎo)體襯底中分別水平地沿相反的方向延伸，所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁的另一條邊在所述半導(dǎo)體襯底中豎直地向下延伸，其中所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁不接觸所述半導(dǎo)體襯底的表面；b）在所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁之間的中間區(qū)域的正上方上形成柵極；以及c）在所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁的外側(cè)的所述半導(dǎo)體襯底中分別形成源極和漏極。

優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體襯底包括用于形成所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁的基底以及在所述基底上覆蓋所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁以及兩者之間的所述中間區(qū)域的覆蓋層，所述方法還包括在所述柵極兩側(cè)的所述覆蓋層中形成淺摻雜區(qū)。

優(yōu)選地，所述a）步驟包括：提供基底；在所述基底上依次形成氧化物層和保護層；對所述保護層、所述氧化物層和所述基底進行刻蝕，以形成開口；在所述開口兩側(cè)的側(cè)壁上分別形成側(cè)壁氧化物層；去除所述保護層；在所述開口中形成填滿所述開口的半導(dǎo)體材料；以及在所述基底上形成所述覆蓋層，所述覆蓋層覆蓋所述中間區(qū)域，并且還對稱地覆蓋所述中間區(qū)域兩側(cè)的部分的所述氧化物層，其中由所述覆蓋層覆蓋的所述氧化物層和所述側(cè)壁氧化物層一起構(gòu)成所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁。

優(yōu)選地，所述基底中至少形成所述MOS晶體管的區(qū)域是由硅形成的。

優(yōu)選地，所述側(cè)壁氧化物層是采用熱氧化法形成的氧化硅層。

優(yōu)選地，所述開口中填滿的所述半導(dǎo)體材料是采用外延生長法形成的硅。

優(yōu)選地，所述覆蓋層是采用外延側(cè)向過生長法形成的硅。

優(yōu)選的你，所述b）步驟包括：在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成柵氧化物層和柵極材料層；對所述柵極材料層和所述柵氧化物層進行刻蝕，以在所述覆蓋層的正上方形成所述柵極，其中所述柵極的寬度小于所述覆蓋層的寬度；以及去除未被所述覆蓋層覆蓋的所述氧化物層。