[發明專利]一種半導體元件及其制備方法

在審

• 申請號: 201910311770.0
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN111834456A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王津洲
• 申請（專利權）人: 芯恩（青島）集成電路有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/10;H01L29/08;H01L21/336
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 陳敏

1.一種半導體元件，包括半導體襯底，形成在所述半導體襯底上的柵極溝道層、柵極介電層、位于柵極介電層上的柵極，以及位于所述柵極溝道層與所述柵極介電層兩側的源/漏極摻雜區，其特征在于，所述柵極溝道層及所述源/漏極摻雜區包括相同的摻雜物，所述摻雜物具有相同類型的帶電粒子。

2.根據權利要求1所述的半導體元件，其特征在于，所述摻雜物包括n型摻雜物，所述帶電粒子包括電子。

3.根據權利要求2所述的半導體元件，其特征在于，所述n型摻雜物包括磷、砷、氮、銻和鉍組成的群組中的一種或多種。

4.根據權利要求2所述的半導體元件，其特征在于，所述柵極溝道層中所述n型摻雜物的濃度介于1*10¹²/cm³～1*10¹⁵/cm³，所述源/漏極中所述n型摻雜物的濃度介于1*10¹⁷/cm³～3*10¹⁹/cm³。

5.根據權利要求1所述的半導體元件，其特征在于，所述摻雜物包括p型摻雜物，所述帶電粒子包括空穴。

6.根據權利要求5所述的半導體元件，其特征在于，所述p型摻雜物包括硼、氟化硼、鎵、銦、鉈和鋁組成的群組中的一種或多種。

7.根據權利要求5所述的半導體元件，其特征在于，所述柵極溝道層中所述p型摻雜物的濃度介于3*10¹¹/cm³～3*10¹⁵/cm³，所述源極和所述漏極中所述p型摻雜物的濃度介于3*10¹⁷/cm³～1*10²¹/cm³。

8.根據權利要求1所述的半導體元件，其特征在于，所述柵極介電層的厚度為

9.根據權利要求1所述的半導體元件，其特征在于，所述柵極溝道層的長度小于等于1nm。

10.根據權利要求1所述的半導體元件，其特征在于，所述柵極溝道層的長度介于1nm～1.8μm。

11.一種半導體元件制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一半導體襯底，所述半導體襯底的表面包括溝道區以及位于所述溝道區兩側的源區；

對所述溝道區的半導體襯底進行摻雜，形成柵極溝道層；

在所述柵極溝道層的上方形成柵極介電層；

對所述源區的半導體襯底進行摻雜，分別形成位于所述柵極溝道層兩側的源極和漏極；

其中，所述柵極溝道層和所述源極和所述漏極包括相同的摻雜物，所述摻雜物包括相同的帶電粒子。

12.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述摻雜物包括n型摻雜物，所述帶電粒子包括電子，所述n型摻雜物包括磷、砷、氮、銻和鉍組成的群組中的一種或多種。

13.根據權利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述柵極溝道層中所述n型摻雜物的濃度介于1*10¹¹/cm³～1*10¹⁵/cm³，所述源極和所述漏極中所述n型摻雜物的濃度介于1*10¹⁷/cm³～3*10¹⁹/cm³。

14.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述摻雜物包括p型摻雜物，所述帶電粒子包括空穴，所述p型摻雜物包括硼、氟化硼、鎵、銦、鉈和鋁組成的群組中的一種或多種。

15.根據權利要求14所述的制備方法，其特征在于，所述柵極溝道層中所述p型摻雜物的濃度介于3*10¹¹/cm³～3*10¹⁵/cm³，所述源極和所述漏極中所述p型摻雜物的濃度介于3*10¹⁷/cm³～1*10²¹/cm³。