金属氧化物半导体场效应晶体管及其制造方法技术

在ＭＯＳＦＥＴ中，为了抑制由于热载流子而导致的晶体管特性退化，并提高器件的可靠性，通过在漏附近且在ｐ型硅衬底上的ｎ沟道区中连接两种具有不同功函数的材料形成第一和第二栅极，漏附近的反向阈值电压向负方向的漂移量为功函数差，该漂移量大于沟道区中的阈值电压的漂移量。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种超精细MOSFET，特别涉及一种MOSFET结构及其制造方法，能够提高耐热载流子退化能力。例如，Nikkei McGraw-Hill Inc.出版的由Eiji Takeda撰写的“热载流子效应”一文中pp.63-71记载了一种目前为止本领域的现有技术。MOSFET已用作VLSI技术的重要器件。然而，随着器件越来越精细，重要的是保证器件的可靠性。特别是，如上述文献所公开的，已知由于热载流子注入到栅氧化膜导致的晶体管特性退化会引起器件长期可靠性的显著下降，所以需要抑制这种退化。下面简单解释一下由于热载流子导致的退化现象。然而，存在着多种热载流子注入机制，下面讨论引起正常温度工作区最严重退化的注入机制。图14是展示现有MOSFET中这种热载流子退化的概示图。参见图14，该图示出了硅衬底21、高浓度杂质层(漏)22、高浓度杂质层(源)23、低浓度杂质层24、栅氧化膜25、栅极26及侧壁27。如图14所示，为了使器件更精细，在漏结22A附近加强电场。载流子被此电场加速，由于在漏附近与硅原子碰撞引发电离。此时产生的电子和空穴注入到栅氧化膜25中，在栅氧化膜25中充当陷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＭＯＳＦＥＴ，包括：通过在ｎ沟道区或ｐ沟道区中的漏附近连接两种具有不同功函数的材料而形成的第一和第二栅极；及低浓度扩散漏层，其前端设置于所述第二栅极的一部分中，其中，漏附近的反向阈值电压向负方向或正方向的漂移量为功函数差，该 漂移量大于所述沟道区中的阈值电压的漂移量。

【技术特征摘要】
JP 1997-1-30 016919/971.一种4MOSFET，包括通过在n沟道区或p沟道区中的漏附近连接两种具有不同功函数的材料而形成的第一和第二栅极；及低浓度扩散漏层，其前端设置于所述第二栅极的一部分中，其中，漏附近的反向阈值电压向负方向或正方向的漂移量为功函数差，该漂移量大于所述沟道区中的阈值电压的漂移量。2.一种制造MOSFET的方法，包括以下步骤在硅衬底的表面上形成栅氧化膜，并淀积第一栅极材料；利用一种腐蚀方法在所述第一栅极上构图，但不腐蚀所述栅氧化膜，所用的腐蚀方法对所述第一栅极的材料相对于所述栅氧化膜表现出高选择率；淀积布线材料，然后腐蚀所述布线材料，至少在所述第一栅极的漏侧形成具有不同功函数的第二栅极；及利用所述第一栅极和第二栅极形成低浓度杂质层、侧壁、及由高浓度杂质层构成的源/漏。3.一种制造MOSFET的方法，包括以下步骤在硅衬底的表面上形成栅氧化膜，利用对所述栅氧化膜具有高选择率的材料淀积牺牲膜，然后，在所述牺牲膜中形成沟槽，并利用CVD技术在整个所述硅衬底表面上淀积布线材料；使所述布线材料留在所述沟槽内，以后通过腐蚀完全去掉所述牺牲膜，并由此形成第一栅极；在所述硅衬底整个表面上淀积不同于所述布线材料的布线材料，然后腐蚀所述布线材料，由此至少在所述第一栅极的漏侧形成具有不同功函数的第二栅极；及利用所述第一栅极和第二栅极形成低浓度杂质层、侧壁、及由高浓度杂质层构成的源/漏。4.一种制造MOSFET的方法，包括以下步骤在硅衬底的表面上形成栅氧化膜，然后淀积第一栅极材料；利用一种腐蚀方法在所述第一栅极上构图，但不腐蚀所述栅氧化膜，所用的腐蚀方法对所述第一栅极的材料相对于所述栅氧化膜表现出高选择率；通过选择CVD在所述第一栅极的外围上淀积所述第二栅极材料，并由此在所述第一栅极的外围形成具有不同功函数的第二栅极；及利用所述第一栅极和第二栅极形成低浓度杂质层、侧壁、及由高浓度杂质层构成的源/漏。5.一种制造MOSFET的方法，包括以下步骤在硅衬底的表面上形成栅氧化膜，然后淀积第一栅极材料，利用一种腐蚀方法在所述第一栅极上构图，但不腐蚀所述栅氧化膜，所用的腐蚀方法对所述第一栅极的材料相对于所述栅氧化膜表现出高选择率；淀积与硅反应形成硅化物且高温稳定这样的布线材料，然后进行高温热处理，在所述第一栅极的外围上形成硅化物层，并通过选择性去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：冲原将生，内田英次，
申请(专利权)人：冲电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]