[发明专利]半导体器件及其制备方法有效

申请号：	201410550472.4	申请日：	2014-10-16
公开（公告）号：	CN105576026B	公开（公告）日：	2018-11-16
发明（设计）人：	方磊	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：	H01L29/78	分类号：	H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06
代理公司：	上海申新律师事务所 31272	代理人：	俞涤炯
地址：	201203 上海市***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	半导体器件及其制备方法
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【说明书】：

本发明公开了一种半导体器件及其制备方法，通过于半导体衬底内预先形成N插入层，然后再进行后续的半导体器件制备工艺，由于该N插入层可以从衬底接收载流子，从而抑制半导体器件的衬底电流和漏极电流，进而抑制了影响器件寿命的热载流子效应，且由于该N插入层位于该半导体器件的沟道区下方，且不与沟道区接触，因此并不会影响半导体器件沟道区的掺杂浓度，进而不会对器件性能造成影响。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

随着集成电路制造技术的不断发展，半导体器件缩小到纳米级，在小尺寸器件和大规模集成电路中MOSFET的可靠性的降低已经成为严重的问题，其中，尤其以热载流子发射对MOSFET的可靠性影响最大。当栅极电压大于漏极电压时，会引起热电子发射，而当栅极电压小于漏极电压时会引起热空穴发射，而热电子发射和热空穴发射都会引起器件性能的退化，因此减小热载流子发射成为亟待解决的问题。

目前，通常采用如下两种方式来减小热载流子发射，一种方式是通过设置一个超深的低浓度磷区域和一个超浅的高浓度的砷区域从而优化漏极以减小热载流子发射，另外一种方式是通过加宽侧墙层，提高LDD浓度以及改变快速热退火工艺工艺流程，这些方法虽然能抑制热载流子注入，但是同时也改变了器件性能，因此，如何在不影响器件性能的前提下抑制热载流子效应成为本领域技术人员致力研究的方向。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开一种半导体器件及其制备方法，在不影响器件性能的前提下抑制了热载流子效应。

为了实现上述目的，本申请记载了一种半导体器件的制备方法，其中，包括如下步骤：

提供半导体衬底；

采用第一能量向所述半导体衬底内注入第一剂量的N型离子以于所述半导体衬底内形成第一N插入层；

于所述半导体衬底的表面形成具有栅极图形的掩膜以将该半导体衬底的部分表面予以覆盖；

采用第二能量向所述半导体衬底内注入第二剂量的N型离子以于所述栅极图形正下方的半导体衬底内形成第二N插入层；

去除所述掩膜后，向所述半导体衬底内注入P型离子以制备P型阱区，所述第一N插入层变薄形成第三N插入层，所述第二N插入层由于顶部边缘部分被P型离子补偿而形成第四N插入层；

其中，所述第一能量大于所述第二能量，所述第一剂量小于等于所述第二剂量。

上述的半导体器件的制备方法，其中，所述第一能量的值为360-450kev，所述第一剂量的值为8e13-2e14ions·cm^-2。

上述的半导体器件的制备方法，其中，第二能量的值为500-1000kev，所述第二剂量的值为2e13-8e13ions·cm^-2。

上述的半导体器件的制备方法，其中，所述第四N插入层位于所述半导体器件的沟道区下方，且与所述沟道区不接触。