[发明专利]MOS晶体管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及MOS晶体管及其制作方法。

背景技术

金属-氧化物-半导体(MOS)晶体管是半导体制造中的最基本器件，其广泛适用于各种集成电路中，根据主要载流子的导电类型不同，分为NMOS和PMOS晶体管。

以NMOS晶体管为例，请参考图1至图3，为现有的NMOS晶体管的制作方法剖面结构示意图。

请参考图1，提供具有半导体衬底100，所述半导体衬底100内形成有隔离结构102，相邻的隔离结构102之间的半导体衬底为有源区，所述有源区内形成有掺杂阱101，所述掺杂阱101的导电类型为P型。

然后，对所述掺杂阱101进行沟道离子注入(Channel Implant)，在掺杂阱101内形成沟道区103，所述沟道区103的导电类型为P型。

接着，在所述沟道区103上方进行调整阈值电压注入(Vt Implant)，形成阈值电压注入区104，以调节晶体管的阈值电压。所述阈值电压注入区104的导电类型为P型。

然后，在阈值电压调节区103上方的半导体衬底表面上依次形成栅介质层105、多晶硅栅极106。

接着，进行栅极氧化工艺，形成覆盖所述多晶硅栅极106的间隙氧化层107(offset spacer)。

然后，请参考图2，以所述多晶硅栅极106和间隙氧化层107为掩膜，进行轻掺杂离子注入(LDD Implant)，在多晶硅栅极106两侧的半导体衬底内形成轻掺杂区(LDD)108。所述轻掺杂区108的导电类型为N型。

接着，请参考图3，进行源/漏离子注入，在多晶硅栅极106两侧的半导体衬底内形成源/漏区109，所述源/漏区109的导电类型为N型。

在公开号为CN 101789447A的中国专利申请中可以发现更多关于现有技术的信息。

在实际中，发现现有技术的MOS晶体管的结电容较大，器件的响应速度较慢，并且现有的MOS晶体管的漏电流较大。

发明内容

本发明解决的问题是提供了一种MOS晶体管的制作方法，减小了瞬态增强效应，改善了器件的短沟道效应和反短沟道效应。

为解决上述问题，本发明提供了一种MOS晶体管的制作方法，包括：

提供半导体衬底；

对所述半导体衬底进行非晶化离子注入，在所述半导体衬底内形成非晶化区；

对所述半导体衬底进行阈值电压注入，在所述非晶化区上方形成阈值电压注入区；

在所述阈值电压注入区上方的半导体衬底表面形成栅极结构；

在所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成源/漏区。

可选地，所述半导体衬底的材质为硅，所述非晶化离子注入的掺杂离子的原子量大于等于硅的原子量。

可选地，所述非晶化注入的离子为锑离子，其能量范围为30～70KeV，剂量范围为1E13～5E14/cm²，倾斜角度为0～30度。

可选地，所述非晶化注入的离子为锗离子，其能量范围为10～30KeV，剂量范围为2E14～2E15/cm²，倾斜角度为0～30度。

可选地，所述非晶化注入的离子为硅离子，其能量范围为3～20KeV，剂量范围为3E14～5E15/cm²，倾斜角度为0～30度。

可选地，还包括：在所述非晶化区离子注入和阈值电压注入后，对所述半导体衬底进行退火的步骤。

可选地，所述退火的温度范围为800～1100摄氏度，所述退火的时间为5～100秒，所述退火利用的气体为氮气，所述氮气的流量范围为10～1000sccm。

可选地，所述MOS晶体管为NMOS晶体管，所述阈值电压注入的元素为硼，能量范围为2～15KeV，剂量范围为3E12～6E13/cm²，倾斜角度为0～9度。

可选地，所述MOS晶体管为PMOS晶体管，所述阈值电压注入的元素为磷，能量范围为8～27KeV，剂量范围为3E12～6E13/cm²，倾斜角度为0～9度。

相应地，本发明还提供一种MOS晶体管，包括：

半导体衬底；

非晶化区，位于所述半导体衬底内；

阈值电压注入区，位于所述非晶化区上方；

栅极结构，位于所述阈值电压注入区的半导体衬底表面；

源/漏区，位于栅极结构两侧的半导体衬底内。