[发明专利]场效应管器件及其制造方法

说明书

本发明提出一种场效应管器件及其制造方法，涉及半导体生产技术领域。所述场效应管器件包括：衬底；阱区，位于所述衬底中，注入有第一型态的离子，所述阱区包含沟道区、轻掺杂区、源区与漏区；栅极结构，位于所述衬底上，所述栅极结构位于沟道区正上方；其中，沟道区包括反态掺杂区，所述反态掺杂区注入有与第一型态相反型态的反态离子，且相对于所述沟道区的中心轴对称分布。本发明提供的场效应管器件的沟道区包括注入有反态离子的反态掺杂区，该反态掺杂区相对于沟道区的中心轴对称分布，使得器件的导电沟道变宽，减少了电子形成热载流子的机率，从而降低器件的热载流子注入效应，使得器件的饱和电流增加，阈值电压降低，提高了器件性能。

技术领域

本发明涉及半导体生产技术领域，尤其涉及一种场效应管器件及其制造方法。

背景技术

集成电路中的金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor，MOSFET)器件工作一段时间后，器件的电学性能会逐步发生变化，例如：阈值电压(Vt)漂移，跨导(Gm)降低，饱和电流(Idsat)减小，这些变换最后将导致器件不能正常工作。研究表明，这种现象是由于热载流子注入效应(Hot CarrierInjection，HCI)导致的。

在制造动态随机存储器(DRAM)时，改善存储器外围电路中NMOSFET器件的热载流子注入效应，可以提高存储器件的可靠性。

因而，在存储器领域中，由于HCI造成的器件性能漂移的问题亟须简单有效的方法解决。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种场效应管器件及其制造方法，至少在一定程度上克服热载流子注入效应带来的器件性能漂移问题。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明的第一方面，提供一种场效应管器件，所述器件包括：衬底；阱区，位于所述衬底中，注入有第一型态的离子，所述阱区包含沟道区、轻掺杂区、源区与漏区，所述源区和所述漏区分别位于所述沟道区两侧，所述轻掺杂区也位于所述沟道区两侧；栅极结构，位于所述衬底上，所述栅极结构包括栅氧化层和位于所述栅氧化层上的电极材料层，所述栅极结构位于所述沟道区正上方；其中，所述沟道区包括反态掺杂区，所述反态掺杂区注入有与第一型态相反型态的反态离子，且相对于所述沟道区的中心轴对称分布。

上述方案中，所述器件为N型金属氧化物场效应管器件，所述反态离子包括砷离子。

上述方案中，所述反态离子的注入剂量为1.5E12每立方厘米～1.9E12每立方厘米，所述反态离子的注入能量为30KeV～35KeV。

上述方案中，所述第一型态的离子为硼离子，所述硼离子的注入剂量为1.5E13每立方厘米～3E13每立方厘米，所述硼离子的注入能量为130KeV～160KeV。

上述方案中，所述轻掺杂区不与所述反态掺杂区相连，且所述轻掺杂区注入的离子包括磷离子或砷离子。

根据本发明的第二方面，提供一种场效应管器件的制造方法，包括：提供衬底；在所述衬底中定义出沟道区所在的第一位置，对所述第一位置的衬底部分进行第二型态离子注入，形成反态掺杂区，所述反态掺杂区相对于所述沟道区的中心轴对称分布；在所述衬底中定义出阱区所在的第二位置，对所述第二位置的衬底部分进行第一型态离子注入，所述第一型态离子与第二型态离子型态相反；在所述沟道区上方形成栅极结构；以所述栅极结构作为掩模，对所述第二位置的衬底部分进行轻掺杂离子注入，形成轻掺杂区，所述轻掺杂区位于所述沟道区两侧；对具有所述轻掺杂区的第二位置的衬底部分进行源漏注入，形成源区和漏区，所述源区和所述漏区分别位于所述沟道区两侧。