[发明专利]MOS晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种MOS晶体管的制作方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包含硅基底、位于硅基底上的氧化层和位于氧化层上的顶层硅，所述顶层硅为n型单晶硅；

向顶层硅内进行第一次p型离子注入形成第一p型单晶硅层，所述第一p型单晶硅层与氧化层接触；

向顶层硅内进行第二次p型离子注入形成第二p型单晶硅层，所述第一p型单晶硅层和第二p型单晶硅层之间为第一n型单晶硅层，第二p型单晶硅层上为第二n型单晶硅层；

进行退火工艺后，刻蚀第二n型单晶硅层、第二p型单晶硅层、第一n型单晶硅层和第一p型单晶硅层，定义源/漏极区域；

在第一p型单晶硅层中央形成第一栅极通孔，第二p型单晶硅层中央形成第二栅极通孔；

进行高温处理，使第一n型单晶硅层和第二n型单晶硅层的边角圆滑；

对第一p型单晶硅层、第一n型单晶硅层、第二p型单晶硅层和第二n型单晶硅层进行掺杂形成同一导电类型的单晶硅层；

在第一栅极通孔和第二栅极通孔内以及源/漏极区域周围依次形成栅介质层和栅极；

在栅极两侧源/漏极区域的第一p型单晶硅层、第一n型单晶硅层、第二p型单晶硅层和第二n型单晶硅层内形成源/漏极延伸区和源/漏极。

2.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，形成第一栅极通孔和第二栅极通孔的方法为电化学腐蚀法。

3.根据权利要求2所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述电化学腐蚀法采用的是浓度为10％～49％的氢氟酸溶液，对p型单晶硅层和n型单晶硅层的腐蚀速率选择比为10～20。

4.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述第一栅极通孔贯穿第一p型单晶硅层的厚度，第二栅极通孔贯穿第二p型单晶硅层的厚度。

5.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述p型离子为硼离子。

6.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述第一次p型离子注入的剂量为10¹²/cm²～10¹⁴/cm²，能量为5KeV～25KeV，浓度为10¹⁶/cm³～10¹⁸/cm³。

7.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述第二次p型离子注入的剂量为10¹²/cm²～10¹⁴/cm²能量为30KeV～50KeV，浓度为10¹⁶/cm³～10¹⁸/cm³。

8.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述退火时间为1秒～5秒，温度为900℃～1200℃。

9.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述高温处理的温度为900℃～1200℃，时间为30分～120分。

10.根据权利要求9所述CMOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述高温处理采用的气体为氢气。

11.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，形成栅极之前还包括步骤：在栅介质层上形成阻挡层。

12.根据权利要求11所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为氮化钛，厚度为1nm～10nm。

13.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，所述顶层硅的厚度为40nm～100nm，第一p型单晶硅层的厚度为10nm～25nm，第一n型单晶硅层的厚度为10nm～25nm、第二p型单晶硅层的厚度为10nm～25nm，第二n型单晶硅层的厚度为10nm～25nm。

14.根据权利要求1所述MOS晶体管的制作方法，其特征在于，MOS晶体管为N型时，向第一n型单晶硅层和第二n型单晶硅层掺杂P型离子，使第一p型单晶硅层、第一n型单晶硅层、第二p型单晶硅层和第二n型单晶硅层导电类型相同。