[发明专利]晶体管及其形成方法有效
申请号: | 201410437401.3 | 申请日: | 2014-08-29 |
公开(公告)号: | CN105448916B | 公开(公告)日: | 2018-10-16 |
发明(设计)人: | 邱慈云;施雪捷;辜良智;吕瑞霖;魏琰;刘欣;蔡建祥 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
主分类号: | H01L27/092 | 分类号: | H01L27/092;H01L21/8238 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 应战;骆苏华 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 晶体管 及其 形成 方法 | ||
1.一种晶体管的形成方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,所述半导体衬底包括相邻接的第一区域、第二区域和第三区域,第二区域和第三区域分别位于第一区域的两侧;
进行阱区离子注入,在所述第一区域、第二区域和第三区域的半导体衬底内形成阱区;
进行沟道区离子注入,只在第一区域中的阱区表面内形成第一掺杂区,第二区域和第三区域的阱区表面内不会被注入杂质离子,所述第一掺杂区的掺杂类型与阱区的掺杂类型相同;
在所述第一区域的半导体衬底上形成栅极结构,所述栅极结构覆盖第一区域中的第一掺杂区;
进行浅掺杂离子注入,在栅极结构一侧的第二区域的半导体衬底内形成浅掺杂源区,在栅极结构另一侧的第三区域的半导体衬底内形成浅掺杂漏区,所述浅掺杂源区和浅掺杂漏区的掺杂类型与阱区的掺杂类型相反;
在浅掺杂源区上形成抬高源区,抬高源区中掺杂有杂质离子,抬高源区的顶部表面高于半导体衬底的表面,所述抬高源区和浅掺杂源区构成源区,在浅掺杂漏区上形成抬高漏区,抬高漏区中掺杂有杂质离子,抬高漏区的顶部表面高于半导体衬底的表面,所述抬高漏区和浅掺杂漏区构成漏区。
2.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,进行沟道区离子注入之前,在所述半导体衬底表面形成掩膜层,所述掩膜层中具有暴露出第一区域的半导体衬底表面的第一开口;在形成掩膜层后,以所述掩膜层为掩膜,沿第一开口对第一区域的半导体衬底进行沟道区离子注入,在第一区域的阱区表面内形成第一掺杂区。
3.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述栅极结构覆盖所述第一掺杂区,且所述栅极结构的两侧侧壁超出第一掺杂区的两端边缘。
4.如权利要求3所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述栅极结构一侧侧壁超出第一掺杂区的相应端边缘的距离为1~100nm。
5.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,形成的晶体管为NMOS晶体管时,所述阱区和第一掺杂区的掺杂类型为P型,所述浅掺杂源区、浅掺杂漏区、抬高源区和抬高漏区的掺杂类型为N型,所述沟道区离子注入注入的P型杂质离子为硼离子或铟离子,注入杂质离子的剂量范围为1E12~4E13atom/cm2,注入角度为0~20度,注入硼离子时的能量范围为4~30Kev,注入铟离子时的能量范围为30~300Kev;所述浅掺杂离子注入的N型杂质离子为磷离子或砷离子中的一种或两种,注入砷离子时的能量为3~60Kev,剂量为3E13~2E15atom/cm2,注入角度为0~45度,注入磷离子时的能量为3~80Kev,剂量为2E13~5E14atom/cm2,注入角度为0~45度。
6.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,形成的晶体管为PMOS晶体管时,所述阱区和第一掺杂区的掺杂类型为N型,所述浅掺杂源区、浅掺杂漏区、抬高源区和抬高漏区的掺杂类型为P型,所述沟道区离子注入注入的N型杂质离子为磷离子或砷离子,注入杂质离子的剂量范围为1E12~4E13atom/cm2,注入角度为0~20度,注入硼离子时的能量范围为10~70Kev,注入砷离子时的能量范围为20~140Kev;所述浅掺杂离子注入的P型杂质离子为硼离子或铟离子中的一种或两种,注入硼离子时的能量为3~30Kev,剂量为3E13~2E15atom/cm2,注入角度为0~45度,注入铟离子时的能量为20~80Kev,剂量为1E13~5E13atom/cm2,注入角度为0~45度。
7.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,抬高源区和抬高漏区的掺杂类型与浅掺杂源区和浅掺杂漏区的掺杂类型相同,所述抬高源区和抬高漏区的厚度为30~100nm,抬高源区和抬高漏区中的杂质离子活化浓度为1E20~5E20atom/cm3。
8.如权利要求1所述的晶体管的形成方法,其特征在于,所述抬高源区和抬高漏区形成工艺为原位掺杂选择性外延工艺。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的