專利名稱：Mos晶體管及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有袋狀區(qū)的MOS晶體管及其形
成方法o
背景技術(shù)：
在溝道長(zhǎng)度為0.18pm以下的金屬-氧化物-半導(dǎo)體晶體管(MOSFET) 器件中通常形成袋狀區(qū)(pocket/halo )。源/漏極之間的溝道長(zhǎng)度的縮小，由于 源/漏極耗盡區(qū)之間過于接近，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不希望的穿通(punch through)電 流。 一個(gè)有效的防止穿通(punch through)電流的方法是在圍繞源/漏極附近 形成袋狀區(qū)(pocket/halo )。這些區(qū)域的導(dǎo)電類型與半導(dǎo)體襯底或者形成 MOSFET區(qū)域的摻雜阱的導(dǎo)電類型相同，但是其摻雜濃度比半導(dǎo)體襯底或者 摻雜阱的濃度要大，與不帶有袋狀區(qū)的MOSFET相比，可以減小耗盡區(qū)的耗 盡程度，因此產(chǎn)生較小穿透電流。但是，在形成袋狀區(qū)工藝中由于袋狀區(qū)的 瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)(TED)會(huì)導(dǎo)致袋狀區(qū)的離子分離擴(kuò)散進(jìn)入低摻雜源/漏延 伸區(qū)(LDD)，造成漏電 流o
現(xiàn)有技術(shù)中，為了防止袋狀區(qū)瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，避免影響后續(xù)制造源/ 漏極延伸區(qū)的結(jié)深度從而影響器件性能，通過在進(jìn)行離子注入工藝形成袋狀 區(qū)摻雜區(qū)后，進(jìn)行快速熱退火工藝，活化袋狀區(qū)摻雜區(qū)，以抑制瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)
散效應(yīng)。具體工藝流程如下
首先參照?qǐng)D1,為現(xiàn)有技術(shù)形成具有超淺結(jié)延伸區(qū)MOS晶體管的流程示 意圖。首先提供一帶有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵極氧化 層、多晶娃層。執(zhí)行步驟SIO，進(jìn)行第一離子注入工藝，利用n型雜質(zhì)如As離子作為雜 質(zhì)，注入能量約為60 80KeV,優(yōu)選為70KeV,注入劑量約為1E13cm-2，以 對(duì)未被柵極結(jié)構(gòu)覆蓋的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行摻雜，在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底 中形成袋狀區(qū)摻雜區(qū)。
執(zhí)行步驟S20，進(jìn)行第一快速熱退火工藝，活化注入袋狀區(qū)摻雜區(qū)的雜質(zhì)， 并抑制瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)。
執(zhí)行步驟S30,進(jìn)行第二離子注入工藝，利用p型雜質(zhì)如B離子作為雜 質(zhì)，注入能量約為2 3KeV,注入劑量約為lE15cm々至1E16cm-2,以在柵極 結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中各形成源極延伸區(qū)以及漏極延伸區(qū)。
接著，在半導(dǎo)體襯底以及柵極表面沉積介電層，如氧化硅，之后進(jìn)行各 向異性回蝕刻工藝除去介電層，并使殘留在柵極兩側(cè)的介電層形成側(cè)墻。
執(zhí)行步驟S40,進(jìn)行第三離子注入工藝。利用p型雜質(zhì)如B離子作為雜 質(zhì)，注入能量約為5KeV,注入劑量約為1E15cm-2，以在側(cè)墻外側(cè)的半導(dǎo)體襯 底中各形成源/漏摻雜區(qū)。
最后，執(zhí)行步驟S50,進(jìn)行第二熱退火工藝，同時(shí)活化源/漏極延伸摻雜 區(qū)以及重?fù)诫s源/漏摻雜區(qū)，完成具有超淺結(jié)延伸區(qū)的PMOS晶體管的制造。
在專利號(hào)為01123214的中國(guó)專利中還可以發(fā)現(xiàn)更多與上述技術(shù)方案相關(guān) 的4言息。
但是在上述工藝中，通過增加熱退火工藝來(lái)進(jìn)行抑制瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，
退火溫度為iooo。c,時(shí)間為io秒，在如此高溫下退火，盡管退火時(shí)間4交短， 也會(huì)增加半導(dǎo)體器件的熱預(yù)算，極大地增加了工藝成本。同時(shí)隨著器件變小 和超淺結(jié)的要求，采用熱退火來(lái)抑制瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，其本身會(huì)帶來(lái)雜質(zhì)
的進(jìn)一步擴(kuò)散，其抑制TED效應(yīng)的作用也有限，這不利于超小器件的形成。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題是提供一種MOS晶體管及其形成方法，降低MOS晶 體管的結(jié)漏電流，提高M(jìn)OS晶體管的性能。
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種MOS晶體管的形成方法，包括如下步 驟提供帶有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底；在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中形成袋 狀區(qū)和摻雜F離子區(qū)域，所述摻雜F離子區(qū)域位于袋狀區(qū)的周圍；在柵極結(jié) 構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底上形成側(cè)墻；在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中形成重?fù)诫s源/ 漏區(qū)。
可選地，摻雜F離子區(qū)域?yàn)樵谛纬纱鼱顓^(qū)之前、之后或者同時(shí)通過離子 注入形成。
可選地，所述注入F離子的能量范圍為2至40KeV。 可選地，所述注入F離子的劑量范圍為1E14至3.5E15cm—2。 可選地，所述注入F離子的角度范圍為0至35°。
可選地，所述MOS晶體管的溝道導(dǎo)電類型為n型，形成袋狀區(qū)所注入的 離子為B離子，注入的能量范圍為3至20KeV，劑量范圍為1E13至1E14cm氣
可選地，所述MOS晶體管的溝道導(dǎo)電類型為p型，形成袋狀區(qū)所注入的 離子為P離子，注入的能量范圍為7至30KeV，劑量范圍為1E13至1E14 cm—2。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種MOS晶體管，包括帶有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體 襯底；位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底之上的側(cè)墻；位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體 襯底中的重?fù)诫s源/漏區(qū)；還包括；位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中的袋狀區(qū) 和摻雜F離子區(qū)域，所述摻雜F離子區(qū)域位于袋狀區(qū)周圍。
可選地，所述摻雜F離子通過注入F離子形成，注入能量范圍為2至 40KeV。
可選地，所述摻雜F離子通過注入F離子形成，注入的劑量范圍為1E14可選地，所述袋狀區(qū)中的摻雜F離子通過注入F離子形成，注入的角度 范圍為0至35°。
可選地，所述MOS晶體管的溝道導(dǎo)電類型為n型，形成袋狀區(qū)所注入的 離子為B離子，注入的能量范圍為3至20KeV，劑量范圍為1E13至lE14cm-2。
可選地，所述MOS晶體管的溝道導(dǎo)電類型為p型，所述袋狀區(qū)為通過注 入P離子形成，注入的能量范圍為7至30KeV,劑量范圍為1E13至1E14cm—2。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)通過在MOS晶體管的袋狀 區(qū)周圍形成摻雜F離子區(qū)域，抑制袋狀區(qū)的離子向半導(dǎo)體襯底中的瞬態(tài)增強(qiáng) 擴(kuò)散效應(yīng)，減小結(jié)深，降低結(jié)漏電流，提高M(jìn)OS晶體管的性能。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)形成具有超淺結(jié)延伸區(qū)MOS晶體管的流程示意圖2是本發(fā)明的形成MOS晶體管一個(gè)具體實(shí)施方式
的流程示意圖3至圖5是本發(fā)明的形成MOS晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明的注入F離子的劑量(D)與低摻雜源/漏延伸區(qū)的方塊電 阻(Rs)以及形成的結(jié)深(Xj)之間的關(guān)系；
圖7是本發(fā)明的注入F離子的能量(E)與低摻雜源/漏延伸區(qū)的方塊電 阻(Rs)以及形成的結(jié)深(Xj)之間的關(guān)系；
圖8和圖9是現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明形成的標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓MOS晶體管和高閾 值電壓晶體管的關(guān)斷特性曲線。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種MOS晶體管，通過在MOS晶體管的袋狀區(qū)周圍摻雜F
7離子，形成F離子摻雜區(qū)域，抑制袋狀區(qū)的摻雜離子的瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，
降低MOS晶體管的結(jié)漏電流，提高M(jìn)OS晶體管的性能。
參照?qǐng)D2是本發(fā)明的形成MOS晶體管一個(gè)具體實(shí)施方式
的流程示意圖， 包括如下步驟執(zhí)行步驟S201,提供帶有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底；執(zhí)行步驟 S202,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中形成袋狀區(qū)和摻雜F離子區(qū)域，所述摻 雜F離子區(qū)域位于袋狀區(qū)的周圍；執(zhí)行步驟S203,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯 底上形成側(cè)墻；執(zhí)行步驟S204,在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中形成重?fù)诫s源/ 漏區(qū)，形成MOS晶體管。
以下通過依據(jù)附圖詳細(xì)地描述形成溝道導(dǎo)電類型為n型的MOS的具體實(shí) 施例，上述的目的和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將更加清楚
首先參照?qǐng)D3,提供帶有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底200,所述半導(dǎo)體襯底200 中、柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)還形成有低摻雜源/漏延伸區(qū)203。所述柵極結(jié)構(gòu)包括依次 位于半導(dǎo)體襯底200上的柵介質(zhì)層201、多晶硅層202以及位于半導(dǎo)體襯底 200上、柵介質(zhì)層201和多晶硅層202兩側(cè)的第一側(cè)墻204。同時(shí)，半導(dǎo)體襯 底200中還形成有各種類型的摻雜阱，為了筒化說(shuō)明，本實(shí)施例中未示出。
以柵極結(jié)構(gòu)為掩膜，向半導(dǎo)體襯底200中進(jìn)行離子注入形成袋狀區(qū)206 和摻雜F離子區(qū)域210。所述摻雜F離子區(qū)域210可以在形成袋狀區(qū)206之前、 之后或者同時(shí)形成，且位于袋狀區(qū)206周圍。所述袋狀區(qū)206的導(dǎo)電類型與 低摻雜源/漏延伸區(qū)203的導(dǎo)電類型相反。本實(shí)施例中，所述MOS晶體管的 溝道導(dǎo)電類型為n型，形成袋狀區(qū)所注入的離子為p型離子，可以為B離子， 注入B離子的能量范圍為3至20KeV，劑量范圍為1E13至1E14 cm—2。
形成摻雜F離子區(qū)域210為通過離子注入形成，注入F離子的能量范圍 為2至40KeV,劑量范圍為1￡14至3.5￡15^11-2,角度范圍為0至35。。
作為本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)化實(shí)施方式，形成摻雜F離子區(qū)域210的注入F離子的能量為10KeV，劑量為5E14cm—2,角度為30。。
作為本實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)化實(shí)施方式，形成摻雜F離子區(qū)域210的注入F 離子能量為20KeV，劑量為3E14cm—2，角度為30°。
作為本實(shí)施例的又一個(gè)優(yōu)化實(shí)施方式，形成摻雜F離子區(qū)域210的注入F 離子能量為30KeV，劑量為lE14cr^2,角度為30。。
形成摻雜F離子的工藝與具體的工藝線、半導(dǎo)體器件的要求有關(guān)系，在 不同的工藝中，比如分別為65nm和0.13jmi工藝中，由于形成的低摻雜源/ 漏延伸區(qū)、重?fù)诫s源/漏區(qū)的深淺位置不同，也即形成的MOS晶體管的結(jié)的 深度不同，形成的袋狀區(qū)的能量、劑量以及角度也不同，這樣，相應(yīng)的形成 摻雜F離子的工藝也要變化，但是只要保證摻雜F離子區(qū)域形成于袋狀區(qū)的 周圍，均可以達(dá)到防止袋狀區(qū)的摻雜離子瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，也均落在本發(fā) 明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
接著，參照?qǐng)D4，在半導(dǎo)體襯底200上、柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)形成側(cè)墻207,所 述側(cè)墻一方面用于j呆護(hù)才冊(cè)才及結(jié)構(gòu)，同時(shí)防止短溝道效應(yīng)。所述側(cè)墻207可以 采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一種或幾種形成，形成側(cè)墻207的工藝 為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，在此不加贅述。
參照?qǐng)D5，在半導(dǎo)體襯底200中、柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)形成重?fù)诫s源/漏區(qū)209， 形成MOS晶體管。所述重?fù)诫s源/漏區(qū)209通過注入n型離子形成，注入的 離子可以為P離子或者As離子或者其結(jié)合，且可以通過一步或多步注入形成。
在常規(guī)的半導(dǎo)體工藝中，進(jìn)行重?fù)诫s源/漏區(qū)209的注入之后，通常對(duì)重 摻雜源/漏區(qū)209和低摻雜源/漏延伸區(qū)203進(jìn)行退火，以激活其中注入的離子 同時(shí)使其均勻分布，形成MOS晶體管。
本實(shí)施例的在袋狀區(qū)下方形成摻雜F離子區(qū)域同樣可以適用于溝道導(dǎo)電 類型為p型的MOS晶體管，區(qū)別在于半導(dǎo)體襯底中形成的各種阱為n型、低摻雜源/漏延伸區(qū)以及重?fù)诫s源/漏區(qū)的導(dǎo)電類型為p型、且在低摻雜源/漏延伸
區(qū)下方形成的袋狀區(qū)(pocket)導(dǎo)電類型為n型。下面繼續(xù)參考圖2加以說(shuō)明。
繼續(xù)參考圖3,提供帶有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底200,所述半導(dǎo)體襯底200 中、柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)還形成有低摻雜源/漏延伸區(qū)203。
以4冊(cè)極結(jié)構(gòu)為掩膜，向半導(dǎo)體村底200中進(jìn)行離子注入形成袋狀區(qū)206 和摻雜F離子區(qū)域210。所述摻雜F離子區(qū)域可以在形成袋狀區(qū)206之前、之 后或者同時(shí)形成，且位于袋狀區(qū)206周圍。所述袋狀區(qū)206的導(dǎo)電類型與低 摻雜源/漏延伸區(qū)203的導(dǎo)電類型相反。本實(shí)施例中，所述MOS晶體管的溝 道導(dǎo)電類型為p型，形成袋狀區(qū)所注入的離子為n型離子，可以為P離子， 注入的能量范圍為7至30KeV,劑量范圍為1E13至1E14cm—2。
形成摻雜F離子區(qū)域210為通過離子注入形成，形成所述摻雜F離子區(qū) 域的離子注入的能量范圍為2至40KeV,劑量范圍為lE14至3.5E15cm氣角 度范圍為0至35°。
作為本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)化實(shí)施方式，形成摻雜F離子區(qū)域210的注入F 離子能量為8KeV,劑量為5.5E14cm—2,角度為25°。
作為本實(shí)施例的另 一 個(gè)優(yōu)化實(shí)施方式，形成摻雜F離子區(qū)域210的注入F 離子的能量為16KeV，劑量為4E14cm—2,角度為30°。
本發(fā)明中通過在袋狀區(qū)的周圍摻雜F離子，形成F離子摻雜區(qū)域，F(xiàn)離 子與半導(dǎo)體襯底中的缺陷進(jìn)行反應(yīng)，有效減少了半導(dǎo)體襯底中的缺陷， 一方
面有助于激活輕摻雜源/漏延伸區(qū)和袋狀區(qū)中的離子，另一方面，當(dāng)達(dá)到一定 劑量之后，會(huì)形成一個(gè)阻擋層抑制袋狀區(qū)的離子的瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，從而 達(dá)到減小結(jié)深，降低結(jié)漏電流，提高M(jìn)OS晶體管的性能的目的。
基于上述工藝之后，形成本實(shí)施例的溝道導(dǎo)電類型為n型的MOS晶體管， 包括帶有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底200，所述柵才及結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底200中還形成有低摻雜源/漏延伸區(qū)203;位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底200之上的 側(cè)墻207;位于柵-極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底200中的重?fù)诫s源/漏區(qū)209;還包括； 位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底200中的袋狀區(qū)206和摻雜F離子區(qū)域210,所 述摻雜F離子區(qū)域210位于袋狀區(qū)206周圍。
所述摻雜F離子區(qū)域通過注入F離子形成，注入能量范圍為2至40KeV， 注入的劑量范圍為lE14至3.5E15cm氣注入的角度范圍為0至35°。
為了檢測(cè)本發(fā)明的在袋狀區(qū)下方形成摻雜F離子區(qū)域?qū)Υ鼱顓^(qū)注入的離 子的瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)的影響，采用美國(guó)斯諾費(fèi)斯(Synopsys)公司的 TSUPREM4和MEDICI軟件分別對(duì)本發(fā)明的摻雜F離子區(qū)域的形成進(jìn)行模擬。 模擬的工藝環(huán)境為65nm的工藝，半導(dǎo)體襯底為硅。
參考圖6,是本發(fā)明的注入F離子的劑量(D)與低摻雜源/漏延伸區(qū)的方 塊電阻(Rs)以及形成的結(jié)深(Xj)之間的關(guān)系?？梢钥闯?，隨著在袋狀區(qū) 下方注入F離子的劑量增大，低摻雜源/漏延伸區(qū)的方塊電阻(Rs)逐漸減小， 然后趨于平穩(wěn)，且低摻雜源/漏延伸區(qū)與袋狀區(qū)之間形成的PN結(jié)的結(jié)深也隨 著減小，當(dāng)劑量D超過2.5E15之后，結(jié)深Xj逐漸增大。說(shuō)明在袋狀區(qū)下方 注入F離子，形成摻雜F離子區(qū)域，當(dāng)F離子的劑量為小于2.5E15cm-2時(shí)候 有助于激活低摻雜源/漏延伸區(qū)中摻雜離子，導(dǎo)致其方塊電阻減小，同時(shí)由于 結(jié)深Xj減小，說(shuō)明可以抑制形成袋狀區(qū)中注入的離子的瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)。 因此，為了既能達(dá)到抑制袋狀區(qū)中注入的離子的瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，同時(shí)又 有利于激活低摻雜源/漏延伸區(qū)中摻雜離子，形成摻雜F離子區(qū)域的劑量范圍 在1E15至2.5E15 cm—2范圍內(nèi)較為優(yōu)化。
參考圖7,是本發(fā)明的注入F離子的能量(E)與低摻雜源/漏延伸區(qū)的方 塊電阻(Rs)以及形成的結(jié)深(Xj)之間的關(guān)系?？梢钥闯?，隨著注入F離 子的能量E的增大，低摻雜源/漏延伸區(qū)的方塊電阻(Rs)以及低摻雜源/漏延伸區(qū)與袋狀區(qū)之間形成的PN結(jié)的結(jié)深Xj逐漸減小并趨于平穩(wěn)。說(shuō)明，F(xiàn)離
子的注入的位置越深，對(duì)低摻雜源/漏延伸區(qū)的摻雜離子的激活能力增強(qiáng)，可
抑制袋狀區(qū)注入的離子的瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，但是隨著注入F離子的能量(E ) 的進(jìn)一步增大，它的激活能力以及抑制能力達(dá)到平衡。因此，形成摻雜F離 子區(qū)域的能量范圍在7.5至20KeV范圍內(nèi)較為優(yōu)化。
圖8和圖9是分別給出現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明形成的標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓MOS晶體 管和高閾值電壓晶體管的關(guān)斷特性曲線。圖8給出現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明形成的 標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓MOS晶體管的關(guān)斷特性曲線。圖8中橫坐標(biāo)Idsat為標(biāo)準(zhǔn)閾值 電壓MOS晶體管飽和電流，縱坐標(biāo)Ioff為標(biāo)準(zhǔn)MOS晶體管的關(guān)斷電流。圖 8中黑色實(shí)心方點(diǎn)曲線為本發(fā)明的在袋狀區(qū)周圍形成摻雜F離子區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn) 閾值電壓MOS晶體管的關(guān)斷特性曲線，黑色空心圓點(diǎn)曲線為現(xiàn)有技術(shù)的僅形 成袋狀區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓MOS晶體管的關(guān)斷特性曲線。
圖9中橫坐標(biāo)Idsat為高閾值電壓MOS晶體管飽和電流，縱坐標(biāo)Ioff為 高閾值電壓M O S晶體管的關(guān)斷電流。圖9中黑色實(shí)心方點(diǎn)曲線為本發(fā)明的在 袋狀區(qū)周圍形成摻雜F離子區(qū)域的高閾值電壓MOS晶體管的關(guān)斷特性曲線， 黑色五角星空心圓點(diǎn)曲線為現(xiàn)有技術(shù)的僅形成袋狀區(qū)的高閾值電壓MOS晶 體管的關(guān)斷特性曲線。由圖8和圖9可以看出，本發(fā)明形成的即袋狀區(qū)周圍 形成有摻雜F離子區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)閾值電壓MOS晶體管和高閾值電壓MOS晶體 管在同一# 和電流下Idsat其關(guān)斷電流Ioff均^^于現(xiàn)有4支術(shù)的未形成有摻雜F 離子區(qū)域的晶體管的關(guān)斷電流，同時(shí)加入摻雜F離子區(qū)域?qū)τ诟唛撝惦妷?MOS晶體管的關(guān)斷特性提高最為明顯。證明了在袋狀區(qū)周圍形成摻雜F離子 區(qū)域有利于降低MOS晶體管的漏電流。
雖然本發(fā)明己以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種MOS晶體管的形成方法，其特征在于，包括如下步驟提供帶有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底；在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中形成袋狀區(qū)和摻雜F離子區(qū)域，所述摻雜F離子區(qū)域位于袋狀區(qū)的周圍；在半導(dǎo)體襯底上、柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)形成側(cè)墻；在半導(dǎo)體襯底中、柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)形成重?fù)诫s源/漏區(qū)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，摻雜F離 子區(qū)域?yàn)樵谛纬纱鼱顓^(qū)之前、之后或者同時(shí)通過離子注入形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述注入F 離子的能量范圍為2至40KeV。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述注入F 離子的劑量范圍為lE14至3.5E15cm—2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述注入F 離子的角度范圍為0至35°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述MOS 晶體管的溝道導(dǎo)電類型為n型，形成袋狀區(qū)所注入的離子為B離子，注入 的能量范圍為3至20KeV，劑量范圍為1E13至1E14cm氣
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述MOS 晶體管的溝道導(dǎo)電類型為p型，形成袋狀區(qū)所注入的離子為P離子，注入 的能量范圍為7至30KeV,劑量范圍為1E13至1E14 cm—2。
8. —種MOS晶體管，包括帶有柵^l結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底； 位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體村底之上的側(cè)墻； 位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中的重?fù)诫s源/漏區(qū)；其特征在于，還包括位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中的袋狀區(qū)和摻雜F離子區(qū)域，所述摻雜F 離子區(qū)域位于袋狀區(qū)周圍。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的MOS晶體管，其特征在于，所述摻雜F離子區(qū)域 通過注入F離子形成，注入能量范圍為2至40KeV。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的MOS晶體管，其特征在于，所述摻雜F離子區(qū)域 通過注入F離子形成，注入的劑量范圍為1E14至3.5E15cm-2。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的MOS晶體管的形成方法，其特征在于，所述袋狀 區(qū)域中的摻雜F離子通過注入F離子形成，注入的角度范圍為0至35。。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的MOS晶體管，其特征在于，所述MOS晶體管的溝 道導(dǎo)電類型為n型，形成袋狀區(qū)所注入的離子為B離子，注入的能量范圍 為3至20KeV，劑量范圍為1E13至1E14cm氣
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的MOS晶體管，其特征在于，所述MOS晶體管的溝 道導(dǎo)電類型為p型，所述袋狀區(qū)為通過注入P離子形成，注入的能量范圍 為7至30KeV,劑量范圍為1E13至1E14cm-2。
全文摘要
一種MOS晶體管，包括半導(dǎo)體襯底中、柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的低摻雜源/漏延伸區(qū)；位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底之上的側(cè)墻；位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中的重?fù)诫s源/漏區(qū)、位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)半導(dǎo)體襯底中的袋狀區(qū)和摻雜F離子區(qū)域，所述摻雜F離子區(qū)域位于袋狀區(qū)周圍。本發(fā)明還提供了該MOS晶體管的形成方法。本發(fā)明通過在MOS晶體管的袋狀區(qū)周圍形成摻雜F離子區(qū)域，可以抑制袋狀區(qū)的離子向半導(dǎo)體襯底中的瞬態(tài)增強(qiáng)擴(kuò)散效應(yīng)，減小結(jié)深，降低結(jié)漏電流，提高M(jìn)OS晶體管的性能。
文檔編號(hào)H01L21/336GK101459082SQ20071009447
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者猛 趙 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司