场效应管器件及其制造方法技术

本发明专利技术提出一种场效应管器件及其制造方法，涉及半导体生产技术领域。所述场效应管器件包括：衬底；阱区，位于所述衬底中，注入有第一型态的离子，所述阱区包含沟道区、轻掺杂区、源区与漏区；栅极结构，位于所述衬底上，所述栅极结构位于沟道区正上方；其中，沟道区包括反态掺杂区，所述反态掺杂区注入有与第一型态相反型态的反态离子，且相对于所述沟道区的中心轴对称分布。本发明专利技术提供的场效应管器件的沟道区包括注入有反态离子的反态掺杂区，该反态掺杂区相对于沟道区的中心轴对称分布，使得器件的导电沟道变宽，减少了电子形成热载流子的机率，从而降低器件的热载流子注入效应，使得器件的饱和电流增加，阈值电压降低，提高了器件性能。

FET devices and manufacturing methods

【技术实现步骤摘要】
场效应管器件及其制造方法
本专利技术涉及半导体生产
，尤其涉及一种场效应管器件及其制造方法。
技术介绍
集成电路中的金属氧化物半导体场效应晶体管(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor，MOSFET)器件工作一段时间后，器件的电学性能会逐步发生变化，例如：阈值电压(Vt)漂移，跨导(Gm)降低，饱和电流(Idsat)减小，这些变换最后将导致器件不能正常工作。研究表明，这种现象是由于热载流子注入效应(HotCarrierInjection，HCI)导致的。在制造动态随机存储器(DRAM)时，改善存储器外围电路中NMOSFET器件的热载流子注入效应，可以提高存储器件的可靠性。因而，在存储器领域中，由于HCI造成的器件性能漂移的问题亟须简单有效的方法解决。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分专利技术的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种场效应管器件及其制造方法，至少在一定程度上克服热载流子注入效应带来的器件性能漂移问题。本专利技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本专利技术的实践而习得。根据本专利技术的第一方面，提供一种场效应管器件，所述器件包括：衬底；阱区，位于所述衬底中，注入有第一型态的离子，所述阱区包含沟道区、轻掺杂区、源区与漏区，所述源区和所述漏区分别位于所述沟道区两侧，所述轻掺杂区也位于所述沟道区两侧；栅极结构，位于所述衬底上，所述栅极结构包括栅氧化层和位于所述栅氧化层上的电极材料层，所述栅极结构位于所述沟道区正上方；其中，所述沟道区包括反态掺杂区，所述反态掺杂区注入有与第一型态相反型态的反态离子，且相对于所述沟道区的中心轴对称分布。上述方案中，所述器件为N型金属氧化物场效应管器件，所述反态离子包括砷离子。上述方案中，所述反态离子的注入剂量为1.5E12每立方厘米～1.9E12每立方厘米，所述反态离子的注入能量为30KeV～35KeV。上述方案中，所述第一型态的离子为硼离子，所述硼离子的注入剂量为1.5E13每立方厘米～3E13每立方厘米，所述硼离子的注入能量为130KeV～160KeV。上述方案中，所述轻掺杂区不与所述反态掺杂区相连，且所述轻掺杂区注入的离子包括磷离子或砷离子。根据本专利技术的第二方面，提供一种场效应管器件的制造方法，包括：提供衬底；在所述衬底中定义出沟道区所在的第一位置，对所述第一位置的衬底部分进行第二型态离子注入，形成反态掺杂区，所述反态掺杂区相对于所述沟道区的中心轴对称分布；在所述衬底中定义出阱区所在的第二位置，对所述第二位置的衬底部分进行第一型态离子注入，所述第一型态离子与第二型态离子型态相反；在所述沟道区上方形成栅极结构；以所述栅极结构作为掩模，对所述第二位置的衬底部分进行轻掺杂离子注入，形成轻掺杂区，所述轻掺杂区位于所述沟道区两侧；对具有所述轻掺杂区的第二位置的衬底部分进行源漏注入，形成源区和漏区，所述源区和所述漏区分别位于所述沟道区两侧。上述方案中，所述器件为N型金属氧化物场效应管器件，所述第二型态离子为砷离子。上述方案中，所述第二型态离子的注入剂量为1.5E12每立方厘米～1.9E12每立方厘米，所述第二型态离子的注入能量为30KeV～35KeV。上述方案中，所述第一型态离子为硼离子，所述硼离子的注入剂量为1.5E13每立方厘米～3E13每立方厘米，所述硼离子的注入能量为130KeV～160KeV。上述方案中，所述轻掺杂区不与所述反态掺杂区相连，且所述轻掺杂离子包括磷离子或砷离子。本专利技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术一种示例性实施例所提供的技术方案中，场效应管器件的沟道区包括注入有反态离子的反态掺杂区，该反态掺杂区相对于沟道区的中心轴对称分布，使得器件的导电沟道变宽，减少了电子形成热载流子的机率，从而降低器件的热载流子注入效应，使得器件的饱和电流增加，阈值电压降低，提高了器件性能。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示意性示出了本专利技术实施例的一种场效应管器件的结构图；图2示意性示出了根据本专利技术的实施例的一种场效应管器件制造方法的流程图；图3为执行步骤S304进行第二型态离子注入的示意图；图4是进行第一型态离子注入的示意图；图5是完成步骤S306后的剖面示意图；图6是完成步骤S307后的剖面示意图；图7是完成步骤S308后的剖面示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例性实施方式。然而，示例性实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本专利技术将更加全面和完整，并将示例性实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的模块翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。在相关技术中一种NMOSFET中，导电沟道采用对称结构，该半导体器件包括衬底，P型阱区，两个通过N型离子掺杂形成的N型区，即源区和漏区，两个N型区之间形成导电沟道，导电沟道之上一般覆盖栅极氧化层、多晶硅栅极层和栅极金属，对应源区形成有源极金属，对应漏区形成有漏极金属。其中衬底为硅衬底，P型阱区为注入P型离子(硼B或镓Ga等Ⅲ族元素离子)剂量较低的阱区，源区和漏区为两个注入N型离子(磷P或砷As等Ⅴ族元素离子)剂量较高的N+区。此外，导电沟道中包括P型掺杂区，其中掺入硼B离子(注入能量为10KeV～15KeV，注入剂量为2E12每立方厘米～5.5E12每立方厘米)。在导电沟道靠近两个高注入剂量的N+区的部分还有分别对应有一个轻掺杂区，其中掺入磷P或砷As等离子。多晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种场效应管器件，其特征在于，所述器件包括：/n衬底；/n阱区，位于所述衬底中，注入有第一型态的离子，所述阱区包含沟道区、轻掺杂区、源区与漏区，所述源区和所述漏区分别位于所述沟道区两侧，所述轻掺杂区也位于所述沟道区两侧；/n栅极结构，位于所述衬底上，所述栅极结构包括栅氧化层和位于所述栅氧化层上的电极材料层，所述栅极结构位于所述沟道区正上方；/n其中，所述沟道区包括反态掺杂区，所述反态掺杂区注入有与第一型态相反型态的反态离子，且相对于所述沟道区的中心轴对称分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种场效应管器件，其特征在于，所述器件包括：
衬底；
阱区，位于所述衬底中，注入有第一型态的离子，所述阱区包含沟道区、轻掺杂区、源区与漏区，所述源区和所述漏区分别位于所述沟道区两侧，所述轻掺杂区也位于所述沟道区两侧；
栅极结构，位于所述衬底上，所述栅极结构包括栅氧化层和位于所述栅氧化层上的电极材料层，所述栅极结构位于所述沟道区正上方；
其中，所述沟道区包括反态掺杂区，所述反态掺杂区注入有与第一型态相反型态的反态离子，且相对于所述沟道区的中心轴对称分布。


2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述器件为N型金属氧化物场效应管器件，所述反态离子包括砷离子。


3.根据权利要求2所述的器件，其特征在于，所述反态离子的注入剂量为1.5E12每立方厘米～1.9E12每立方厘米，所述反态离子的注入能量为30KeV～35KeV。


4.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，所述第一型态的离子为硼离子，所述硼离子的注入剂量为1.5E13每立方厘米～3E13每立方厘米，所述硼离子的注入能量为130KeV～160KeV。


5.根据权利要求3所述的器件，其特征在于，所述轻掺杂区不与所述反态掺杂区相连，且所述轻掺杂区注入的离子包括磷离子或砷离子。


6.一种场效应管器件的制造方法，其特征在于，包括：
提供衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯鹏，陈面国，蔡宗叡，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34