[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810188897.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108305902B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體襯底、位于半導(dǎo)體襯底上的溝道、位于溝道上的柵極組件、位于柵極組件側(cè)壁的側(cè)壁隔離結(jié)構(gòu)、分別位于溝道兩端的源區(qū)和漏區(qū)、分別位于所述源區(qū)和漏區(qū)的暈環(huán)區(qū)、以及源、漏接觸電極；其中側(cè)壁隔離結(jié)構(gòu)由柵極組件側(cè)壁向外依次包括第一隔離層、第二隔離層以及第三隔離層；源區(qū)包括第一輕摻雜源區(qū)、第二輕摻雜源區(qū)以及重?fù)诫s源區(qū)；漏區(qū)包括第一輕摻雜漏區(qū)、第二輕摻雜漏區(qū)以及重?fù)诫s漏區(qū)。本發(fā)明有效改善了熱電子效應(yīng)及源漏穿通等漏電問(wèn)題，并且簡(jiǎn)化制程使源漏注入?yún)^(qū)域屏蔽以接觸窗結(jié)構(gòu)作自對(duì)準(zhǔn)注入。通過(guò)本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)，改善了現(xiàn)有技術(shù)中短溝道效應(yīng)導(dǎo)致的種種問(wèn)題。

本申請(qǐng)是針對(duì)申請(qǐng)日為2017年06月16日、申請(qǐng)?zhí)枮?01710457174.4、發(fā)明名稱為一種半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)及其制備方法的專利提出的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，集成電路中器件的密集度越來(lái)越高，半導(dǎo)體器件的特征尺寸不斷減小，特別是有效柵長(zhǎng)(effective gate length)的縮短，短溝道效應(yīng)(Short-channel effects)導(dǎo)致的漏電問(wèn)題、熱載流子效應(yīng)(Hot carrier effect)等問(wèn)題，對(duì)器件可靠性提出了挑戰(zhàn)。

專利公開(kāi)號(hào)為CN101248528B的一篇專利文獻(xiàn)，名為存儲(chǔ)器上的側(cè)壁隔離件，公開(kāi)了一種在存儲(chǔ)器件上制造側(cè)壁間隔件(sidewall spacer)的方法、以及包括這種側(cè)壁間隔件的存儲(chǔ)器件，在其外圍電路中的晶體管的側(cè)壁間隔為“L”型，厚度大于其存儲(chǔ)陣列中晶體管的側(cè)壁間隔，并利用該側(cè)壁間隔的厚度來(lái)確定外圍電路中晶體管源極/漏極注入的位置。其中提到使用側(cè)壁間隔使源極與漏極的離子注入分步進(jìn)行，梯度式的摻雜分布，即源漏外延的輕摻雜區(qū)域(LDD)和源漏重?fù)诫s區(qū)域，這對(duì)于短溝道效應(yīng)的改善具有幫助。此外，也可改善組件的可靠度，如熱電子效應(yīng)。然而，目前這種僅包含輕摻雜區(qū)域和重?fù)诫s區(qū)域的簡(jiǎn)單的梯度分布，對(duì)器件性能的改善并不能滿足器件尺寸進(jìn)一步縮小的要求。

因此，如何能夠進(jìn)一步改善器件的短溝道效應(yīng)，提高半導(dǎo)體器件的可靠性，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)，用于改善現(xiàn)有技術(shù)中短溝道效應(yīng)導(dǎo)致的種種問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)，包括：

半導(dǎo)體襯底；

溝道，位于所述半導(dǎo)體襯底之上；

柵極組件，位于所述溝道之上，所述柵極組件包括柵氧層、位于所述柵氧層上的柵電極；

側(cè)壁隔離結(jié)構(gòu)，位于所述柵極組件的側(cè)壁，所述側(cè)壁隔離結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外依次包括第一隔離層、第二隔離層以及第三隔離層；

源區(qū)和漏區(qū)，形成于所述半導(dǎo)體襯底中并分別位于所述溝道的兩端，所述源區(qū)包括由所述溝道向外依次排布的第一輕摻雜源區(qū)、第二輕摻雜源區(qū)以及重?fù)诫s源區(qū)，所述漏區(qū)包括由所述溝道向外依次排布的第一輕摻雜漏區(qū)、第二輕摻雜漏區(qū)以及重?fù)诫s漏區(qū)；

暈環(huán)區(qū)，形成于所述半導(dǎo)體襯底中所述第一輕摻雜源區(qū)下方且位于所述第二輕摻雜區(qū)靠近所述溝槽的一側(cè)，及形成于所述第一輕摻雜漏區(qū)下方且位于所述第二輕摻雜漏區(qū)靠近所述溝槽的一側(cè)；其中，所述暈環(huán)區(qū)的摻雜類型與所述半導(dǎo)體晶體管的溝道導(dǎo)電類型相反，以避免反穿通漏電流，防止源漏穿通；以及

源接觸電極和漏接觸電極，分別設(shè)置于所述重?fù)诫s源區(qū)和所述重?fù)诫s漏區(qū)的上方；