[发明专利]NMOS管及其制造方法

权利要求书

1.一种NMOS管，其特征在于，包括：

在硅衬底的表面形成有P阱；

在所述P阱表面形成有栅极结构，被所述栅极结构覆盖的所述P阱表面用于形成沟道；

在所述栅极结构的两侧的所述P阱中形成有凹槽；

在所述凹槽中嵌入式外延层，所述嵌入式外延层包括：

形成于所述凹槽的内侧表面的硅种子层，将所述凹槽填充的硅磷主体层，位于所述硅磷主体层和所述硅种子层之间的双屏蔽层，所述双屏蔽层由材料不同的第一屏蔽层和第二屏蔽层叠加而成；突出到所述凹槽顶部的硅盖帽层；

所述硅盖帽层将所述硅种子层、所述硅磷主体层和所述双屏蔽层的表面覆盖；

所述硅磷主体层具有磷重掺杂的结构，所述双屏蔽层用于减少所述嵌入式外延层的磷向周侧的所述P阱中外扩的数量从而减少并防止外扩的磷对的所述沟道的影响，从而能改善器件的短沟道效应并从而改善器件的稳定度。

2.如权利要求1所述的NMOS管，其特征在于：所述栅极结构为HKMG；在所述栅极结构两侧的所述嵌入式外延层中形成有由N+区组成的源区和漏区。

3.如权利要求1所述的NMOS管，其特征在于：所述第一屏蔽层的材料为氮化硅，所述第二屏蔽层的材料为碳化硅。

4.如权利要求2所述的NMOS管，其特征在于：所述栅极结构由伪栅结构定义，所述伪栅结构在所述源区和所述漏区形成之后去除，并在所述伪栅结构去除的区域中形成所述栅极结构；

所述伪栅结构包括形成于所述P阱表面的第一栅介质层和多晶硅伪栅。

5.如权利要求4所述的NMOS管，其特征在于：所述凹槽自对准定义于所述多晶硅伪栅的两侧，所述源区和所述漏区自对准定义于所述多晶硅伪栅的两侧。

6.如权利要求1或5所述的NMOS管，其特征在于：所述凹槽的两侧面都呈“∑”形。

7.如权利要求4所述的NMOS管，其特征在于：在所述伪栅结构的两侧形成有氮化硅侧墙。

8.如权利要求1所述的NMOS管，其特征在于：在所述硅衬底上还同时集成有PMOS管，所述NMOS管的沟道的长度为28nm以下。

9.一种NMOS管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供表面形成有P阱的硅衬底，在所述P阱的表面形成伪栅结构，所述伪栅结构所覆盖区域的所述P阱表面用于形成沟道；

步骤二、对所述伪栅结构两侧的所述P阱中的硅进行刻蚀形成凹槽；

步骤三、在所述凹槽中形成嵌入式外延层，包括如下分步骤：

步骤31、在所述凹槽的内侧表面形成硅种子层；

步骤32、在所述硅种子层表面形成双屏蔽层；所述双屏蔽层由材料不同的第一屏蔽层和第二屏蔽层叠加而成；

步骤33、形成硅磷主体层将所述凹槽填充；

步骤34、形成硅盖帽层，所述硅盖帽层将所述硅种子层、所述硅磷主体层和所述双屏蔽层的表面覆盖且所述硅盖帽层突出到所述凹槽顶部；

所述硅磷主体层具有磷重掺杂的结构，所述双屏蔽层用于减少所述嵌入式外延层的磷向周侧的所述P阱中外扩的数量从而减少并防止外扩的磷对的所述沟道的影响，从而能改善器件的短沟道效应并从而改善器件的稳定度；

步骤四、在所述伪栅结构的两侧的所述嵌入式外延层中进行自对准的N+离子注入形成源区和漏区；

步骤五、去除所述伪栅结构，在所述伪栅结构去除区域中形成NMOS管的栅极结构。

10.如权利要求9所述的NMOS管的制造方法，其特征在于：所述栅极结构为HKMG。

11.如权利要求10所述的NMOS管的制造方法，其特征在于：所述伪栅结构包括形成于所述P阱表面的第一栅介质层和多晶硅伪栅。

12.如权利要求9所述的NMOS管的制造方法，其特征在于：所述凹槽自对准定义于所述多晶硅伪栅的两侧。