[发明专利]一种高性能半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

a)提供一个衬底；

b)在衬底上形成伪栅堆叠及其侧墙、源极区和漏极区，其中所述伪栅堆叠包括伪栅介质层和伪栅极层；

c)对所述源极区和漏极区进行退火；

d)覆盖所述源极区和漏极区形成内层介电层；

e)去除所述伪栅堆叠以形成开口；

f)从所述开口对衬底进行基本垂直的离子共注入以在开口下方的衬底中形成陡峭的倒掺杂阱；

g)对所述器件进行退火，以激活掺杂；

h)在所述开口中沉积栅介质层和金属栅极。

2.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

a)提供一个衬底；

b)在衬底上形成伪栅堆叠及其侧墙、源极区和漏极区，其中所述伪栅堆叠包括伪栅介质层和伪栅极层；

c)对所述源极区和漏极区进行退火；

d)覆盖所述源极区和漏极区形成内层介电层；

e)去除所述伪栅堆叠以形成开口；

f)从所述开口对衬底进行斜角度的离子共注入以分别在源极区和漏极区附近形成陡峭的离子注入区；

g)对所述器件进行退火，以激活掺杂；

h)在所述开口中沉积栅介质层和金属栅极。

3.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

a)提供一个衬底；

b)在衬底上形成伪栅堆叠及其侧墙、源极区和漏极区，其中所述伪栅堆叠包括伪栅介质层和伪栅极层；

c)对所述源极区和漏极区进行退火；

d)覆盖所述源极区和漏极区形成内层介电层；

e)去除所述伪栅堆叠以形成开口；

f)从所述开口对衬底进行基本垂直的离子共注入并进行斜角度的离子共注入，从而在开口下方的衬底中形成陡峭的倒掺杂阱并分别在源极区和漏极区附近形成陡峭的离子注入区；

g)对所述器件进行退火，以激活掺杂；

h)在所述开口中沉积栅介质层和金属栅极。

4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中所述伪栅堆叠还包括位于伪栅极层上的氮化物帽层。

5.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中所述步骤g为：进行闪光退火，以激活掺杂。

6.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中从所述开口对衬底进行基本垂直的离子共注入包括如下步骤：进行第一次基本垂直的离子注入，将第一掺杂剂注入开口下方的衬底中以形成掺杂阱区，以及进行第二次基本垂直的离子注入，将第二掺杂剂注入所述掺杂阱区。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一掺杂剂包括：C、Ge、N和F之一及其组合。

8.根据权利要求7所述的方法，其中对于N型半导体器件，所述第二掺杂剂包括：B，对于P型半导体器件，所述第二掺杂剂包括：As、P。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一次和第二次基本垂直的离子注入的剂量大约为1e12至3e15。

10.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中从所述开口对衬底进行斜角度的离子共注入包括如下步骤：进行第一次斜角度的离子注入，将第一掺杂剂注入衬底以分别在源极区和漏极区附近形成离子注入区，以及进行第二次斜角度的离子注入，将第二掺杂剂注入所述离子注入区。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一掺杂剂包括：C、Ge、N和F之一及其组合。

12.根据权利要求11所述的方法，其中对于N型半导体器件，所述第二掺杂剂包括：B，对于P型半导体器件，所述第二掺杂剂包括：As、P。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一次和第二次斜角度的离子注入的剂量大约为1e12至3e15。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述斜角度离子注入为以与垂直方向成20-70度的角度对所述器件进行对称的离子注入。

15.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中所述基本垂直的离子共注入以及所述斜角度的离子共注入的深度范围大约为5-500nm。