[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底中形成有源区及漏区；

栅极结构，形成于所述源区和所述漏区之间的衬底中以构成晶体管；以及，

调整区，位于所述栅极结构下方的衬底中，以增加所述晶体管的沟道的掺杂浓度。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述漏区和所述源区从所述衬底的表面延伸至所述衬底内的第一深度位置，所述栅极结构从所述衬底的表面延伸至所述衬底内的第二深度位置，所述第二深度位置更下沉于所述第一深度位置，以使沿着所述栅极结构的侧壁和底壁从所述源区至所述漏区之间的区域构成所述晶体管的沟道，所述调整区位于所述衬底的第二深度位置与第三深度位置之间，所述第三深度位置更下沉于所述第二深度位置。

3.如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述衬底中还形成有阱区，所述调整区位于所述阱区中。

4.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述调整区的横向宽度尺寸小于所述栅极结构的横向宽度尺寸。

5.如权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述调整区的横向宽度尺寸介于3nm～5nm。

6.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述晶体管为N型晶体管时，所述调整区为P型掺杂以使所述晶体管的沟道的掺杂浓度增加。

7.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述调整区掺杂的导电离子包括硼离子。

8.如权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，所述调整区掺杂的导电离子的浓度介于1E12atoms/cm²～1E13atoms/cm²。

9.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底中形成有源区及漏区；

形成栅极沟槽于所述源区和所述漏区之间的衬底中；

形成掩膜层于所述栅极沟槽的侧壁及部分底壁上，并以所述掩膜层为掩膜对所述栅极沟槽底部的衬底进行离子注入，以形成调整区于所述栅极沟槽下方；以及，

去除所述掩膜层并形成栅极结构于所述栅极沟槽中。

10.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，对所述栅极沟槽底部的衬底进行离子注入的能量介于2keV～10keV。

11.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述掩膜层的步骤包括：

形成掩膜材料层于所述衬底上，所述掩膜材料层覆盖所述栅极沟槽的侧壁及底壁并延伸覆盖所述衬底；以及，

刻蚀以去除所述衬底上的掩膜材料层及所述栅极沟槽底壁的部分掩膜材料层，保留所述栅极沟槽侧壁的掩膜材料层及所述栅极沟槽侧壁底壁的部分掩膜材料层以构成所述掩膜层。

12.如权利要求11所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述掩膜层的厚度介于5nm～7nm。

13.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述栅极结构的步骤包括：

形成栅氧化层于所述栅极沟槽的侧壁及底壁上；

对所述栅氧化层进行快速热退火工艺；

依次填充栅电极层及覆盖所述栅电极层的绝缘层于所述栅极沟槽中，所述栅氧化层、栅电极层及绝缘层构成所述栅极结构。

14.如权利要求13所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在800摄氏度～1000摄氏度的温度下采用热氧化工艺形成所述栅氧化层，且所述栅氧化层的厚度介于3nm～4nm。

15.如权利要求14所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在惰性气体的保护下对所述栅氧化层进行快速热退火工艺，且所述快速热退火工艺的温度介于500摄氏度～700摄氏度。