[发明专利]一种不对称型源漏场效应晶体管的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微电子器件技术领域，具体涉及半导体器件和相关工艺制备方法，更具体的说，涉及场效应晶体管的其制备方法。

背景技术

MOS场效应晶体管(MOSFET)是金属-氧化物-半导体场效应晶体管的简称，是利用电场效应来控制半导体中电流的一种半导体器件，只依靠一种载流子参与导电，故又称为单极型晶体管。MOS场效应晶体管可以用半导体硅、锗为材料，也可用化合物半导体砷化镓等材料制作，目前以使用硅材料的最多。通常MOS场效应晶体管由半导体衬底、源区和漏区、栅氧化层以及栅电极等几个主要部分组成，其基本结构一般是一个四端器件，它的中间部分是由金属-绝缘体-半导体组成的MOS电容结构，MOS电容的两侧分别是源区和漏区，在正常的工作状态下，载流子从源区流入，从漏区流出，绝缘层上为栅极，在栅极上施加电压，可以改变绝缘层中的电场强度，控制半导体表面电场，从而改变半导体表面沟道的导电能力。

混合结由肖特基结和PN结混合构成，具有工作电流高、开关速度快、漏电流较小、击穿电压较高等优点。

不对称型源漏场效应晶体管源区与漏区结构不对称，其一由PN结构成，另外一个由混合结构成，所述混合结由肖特基结和PN结混合构成。该种晶体管具有较低的泄漏电流，同时其源漏串联电阻比传统重掺杂PN结型源漏场效应晶体管的源漏串联电阻要小。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备不对称型源漏场效应晶体管的方法。

本发明中，所述不对称型源漏场效应晶体管包括半导体衬底、栅极结构、分别为混合结和PN结的源区和漏区，所述源区与漏区结构不对称，其一由PN结构成，另外一个由混合结构成，所述混合结由肖特基结和PN结混合构成。

本发明提供的不对称型源漏场效应晶体管的制备方法包括如下步骤：

a，提供一个半导体衬底，用浅槽隔离工艺形成隔离结构；

b，形成第一绝缘介质层，接着在所述第一绝缘介质层上形成一个电极层，然后通过光刻、刻蚀工艺对所述电极层和所述第一绝缘层进行图形化刻蚀从而形成栅极结构和源区及漏区两侧的伪栅结构，并形成对应于源极和漏极区域的第一窗口和第二窗口且第二窗口的宽度小于第一窗口的宽度；

c，淀积形成第二绝缘介质层且其厚度小于所述第二窗口宽度的一半；

d，利用选择性各向异性刻蚀工艺对所述第二绝缘介质层进行刻蚀，从而沿着所述第一窗口和第二窗口两侧形成侧墙结构；

e，进行第一次离子注入，选择注入倾斜角度使所述第一窗口区域内所述半导体衬底有离子到达而所述第二窗口区域内所述半导体衬底没有离子到达，进行退火使注入的离子激活，在所述第一窗口区域内所述半导体衬底中形成PN结；

f，进行第二次离子注入，选择注入倾斜角度使所述第二窗口区域内所述半导体衬底部分有离子到达，进行退火使注入的离子激活，在所述第二窗口区域内的所述半导体衬底形成PN结，在所述第一窗口区域内所述半导体衬底中形成高浓度掺杂区域且该区域包含在第一次离子注入形成的区域内；

g，淀积一金属层，退火后所述金属层和所述第一及第二窗口区域内暴露出来的所述半导体衬底反应形成金属半导体化合物导体层，除去未与上述半导体衬底反应的所述金属层。

优选地，所述源区形成于所述第一窗口区域而所述漏区形成于所述第二窗口区域，或者所述源区形成于所述第二窗口区域而所述漏区形成于所述第一窗口区域。

优选地，所述半导体衬底是硅、锗、锗硅合金、SOI结构或GOI结构所述半导体衬底的掺杂浓度在1*10¹⁴到1*10¹⁹cm^-3之间。

优选地，所述第一绝缘介质层为二氧化硅、氮化硅、氧化铝或铪基高介电常数介质材料。

优选地，所述的电极层包含至少一个导电层，所述导电层为多晶硅、氮化钛、氮化钽、钨金属、金属硅化物中的任意一种或者为它们之间的多层结构。

优选地，通过所述第二次离子注入在所述半导体衬底中形成的杂质峰值浓度不低于1*10¹⁹cm^-3。

优选地，所述金属层为镍、钴、钛、铂中的任意一种或者为它们之间的混合物。

优选地，所述金属半导体化合物导体层为硅化镍、锗化镍、硅化钴、锗化钴、硅化钛、锗化钛、硅化铂、锗化铂中的任意一种或者它们之间的混合物。

本发明提供的的不对称型源漏场效应晶体管制备方法还可以将所属步骤c-步骤e替换为下列步骤：