[實(shí)用新型]場(chǎng)效應(yīng)晶體管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821658730.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209071275U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡宗叡
• 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): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L29/78;H01L29/423;H01L21/265
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 袁禮君;闞梓瑄

本公開(kāi)提供一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。該場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括：襯底，位于襯底上阱區(qū)，阱區(qū)中包括溝道區(qū)、LDD區(qū)、和具有第一摻雜類型的源區(qū)與具有第二摻雜類型的漏區(qū)；位于溝道區(qū)上的柵氧化層和多晶硅柵極；位于多晶硅柵極兩側(cè)的側(cè)壁間隔物；其中，LDD區(qū)注入有氟離子，柵氧化層位于LDD區(qū)域上方和靠近LDD區(qū)的部分厚度增加5埃以上。注入的氟離子取代柵極氧化物中的氧，被取代的氧原子繼續(xù)和硅反應(yīng)，使得LDD區(qū)域靠近柵極附近的氧化層厚度增加；在器件操作時(shí)，可降低柵極與LDD區(qū)間的電場(chǎng)，減少熱載子效應(yīng)所產(chǎn)生的漏電流，提升器件操作時(shí)的可靠度，使器件工作壽命增加。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及晶體管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代工藝金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS，Metal-Oxide-Semiconductor)晶體管結(jié)構(gòu)中，當(dāng)器件通道尺寸進(jìn)入微米世代下，器件在主動(dòng)操作過(guò)程中，臨界電壓會(huì)因高濃度漏極區(qū)與阱區(qū)交界附近的勢(shì)壘在高漏極偏壓作用下更加減少，引起漏致勢(shì)壘降低(DIBL，Drain-Induced Barrier Lowering)效應(yīng)，使得短通道效應(yīng)變得更為嚴(yán)重，因此引入了輕摻雜漏極區(qū)(LDD，Lightly Doped Drain)設(shè)計(jì)。

然而隨著半導(dǎo)體制作技術(shù)不斷進(jìn)步，器件溝道尺寸進(jìn)入納米級(jí)別時(shí)，由于PN結(jié)分布空間縮短以與柵極氧化層厚度不斷微縮數(shù)個(gè)奈米距離時(shí)，更加深了短通道效應(yīng)以及熱載子注入效應(yīng)對(duì)器件特性的影響，對(duì)下一世代組件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)更加困難。因此，如何有效抑制短溝道效應(yīng)所造成臨界電壓的大幅降低，以及如何抑制熱載子注入效應(yīng)所帶來(lái)的器件操作特性的惡化，增加器件操作壽命的可靠度，成為非常重要課題且亟須解決。

需要說(shuō)明的是，在上述背景技術(shù)部分公開(kāi)的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本公開(kāi)的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

實(shí)用新型內(nèi)容

本公開(kāi)的目的在于提供一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管，至少在一定程度上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的熱載子注入效應(yīng)產(chǎn)生漏電流的技術(shù)問(wèn)題。

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供一種一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管，包括：

襯底，

位于所述襯底上阱區(qū)，所述阱區(qū)中包括溝道區(qū)、LDD區(qū)、和具有第一摻雜類型的源區(qū)與具有第二摻雜類型的漏區(qū)；

位于所述溝道區(qū)上的柵極氧化物和多晶硅柵極；

位于所述多晶硅柵極兩側(cè)的側(cè)壁間隔物；

其中，所述LDD注入有氟離子，柵氧化層位于LDD區(qū)域上方和靠近LDD區(qū)域的部分厚度增加5埃以上。

在一個(gè)實(shí)施例中，氟離子注入的劑量大于等于10¹⁵cm^-2，注入角度小于90度的多角度注入，注入能量為低能量。

在一個(gè)實(shí)施例中，側(cè)壁間隔物為SiN或SiO。

本公開(kāi)的實(shí)施例中，預(yù)先注入的鹵素離子會(huì)取代柵極氧化物中的氧，使得被取代的氧原子繼續(xù)和硅反應(yīng)，使得LDD區(qū)域靠近柵極附近的氧化層厚度增加，在器件操作時(shí)，將可降低柵極與LDD區(qū)間的電場(chǎng)，減少熱載子效應(yīng)所產(chǎn)生的漏電流，提升器件操作時(shí)的可靠度。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開(kāi)。

附圖說(shuō)明

此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本公開(kāi)的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本公開(kāi)的原理。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本公開(kāi)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出本公開(kāi)場(chǎng)效應(yīng)晶體管制造方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。