本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作領(lǐng)域，特別涉及一種埋藏溝道晶體管及其形成方法。

背景技術(shù)：

金屬-氧化物-半導(dǎo)體(mos)晶體管是半導(dǎo)體制造中的最基本器件，其廣泛適用于各種集成電路中，根據(jù)主要載流子以及制造時(shí)的摻雜類(lèi)型不同，分為nmos和pmos晶體管。

現(xiàn)有技術(shù)提供了一種mos晶體管的制作方法。包括：提供半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體基底形成隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體基底為有源區(qū)，在所述有源區(qū)內(nèi)形成阱區(qū)(未示出)；通過(guò)第一離子注入在阱區(qū)表面摻雜雜質(zhì)離子，以調(diào)節(jié)后續(xù)形成的晶體管的閾值電壓；在所述隔離結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體基底上依次形成柵介質(zhì)層和柵電極，所述柵介質(zhì)層和柵電極構(gòu)成柵極結(jié)構(gòu)；進(jìn)行氧化工藝，形成覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)的氧化層；進(jìn)行淺摻雜離子注入，在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體基底內(nèi)形成源/漏延伸區(qū)；以所述柵極結(jié)構(gòu)為掩膜，對(duì)柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的阱區(qū)進(jìn)行深摻雜離子注入，深摻雜離子注入的能量和劑量大于淺摻雜離子注入的能量和劑量，在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的阱區(qū)內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)，所述源區(qū)和漏區(qū)的深度大于源/漏延伸區(qū)的深度。

但是，現(xiàn)有技術(shù)形成的晶體管的性能仍有待提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問(wèn)題是怎樣防止現(xiàn)有的晶體管的閃爍噪音的產(chǎn)生。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種埋藏溝道晶體管的形成方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成阱區(qū)；在所述阱區(qū)內(nèi)形成反型摻雜區(qū)，所述反型摻雜區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相反，且反型摻雜區(qū)的深度小于阱區(qū)的深度；在所述反型摻雜區(qū)的上方的半導(dǎo)體襯底表面上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層和位于 柵介質(zhì)層上的柵電極，所述柵電極的中摻雜有雜質(zhì)離子，所述柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同；在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)，所述源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中的雜質(zhì)離子類(lèi)型相反，源區(qū)和漏區(qū)的深度小于阱區(qū)的深度且大于反型摻雜區(qū)的深度。

可選的，當(dāng)形成的晶體管為n型的晶體管時(shí)，所述阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為p型，反型摻雜區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型，柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型，源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型。

可選的，當(dāng)形成的晶體管為p型的晶體管時(shí)，所述阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為n型，反型摻雜區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型，柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型，源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型。

可選的，所述雜質(zhì)離子類(lèi)型為n型時(shí)，所述雜質(zhì)離子為磷離子、砷離子或銻離子中的一種或幾種；所述雜質(zhì)離子類(lèi)型為p型時(shí)，所述雜質(zhì)離子為硼離子、鎵離子或銦離子中的一種或幾種。

可選的，所述反型摻雜區(qū)的形成工藝為離子注入。

可選的，晶體管工作時(shí)，所述反型摻雜區(qū)與阱區(qū)之間形成的pn結(jié)作為埋藏溝道。

可選的，所述反型摻雜區(qū)的寬度大于柵電極的寬度。

可選的，所述柵介質(zhì)層和柵電極的形成過(guò)程為：在所述半導(dǎo)體襯底表面上形成柵介質(zhì)材料層；在所述柵介質(zhì)材料層表面形成柵電極材料層，所述柵電極材料層中摻雜有摻雜離子；在所述柵電極材料層表面形成圖形化的硬掩膜層；以所述圖形化的硬掩膜層為掩膜，刻蝕所述柵電極材料層和柵介質(zhì)材料層，在半導(dǎo)體襯底表面上形成柵介質(zhì)層和柵電極。

可選的，通過(guò)離子注入工藝在柵電極材料層中摻雜雜質(zhì)離子，或者通過(guò)原位自摻雜工藝在柵電極材料層中摻雜雜質(zhì)離子。

可選的，所述柵極結(jié)構(gòu)還包括位于柵介質(zhì)層和柵電極的兩側(cè)側(cè)壁的側(cè)墻。

可選的，所述源區(qū)和漏區(qū)的形成過(guò)程為：以硬掩膜層和柵極結(jié)構(gòu)為掩膜，對(duì)柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)。

可選的，所述源區(qū)和漏區(qū)的形成過(guò)程為：形成覆蓋所述半導(dǎo)體襯底、柵極結(jié)構(gòu)上的硬掩膜層和柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料層；刻蝕去除硬掩膜層表面上以及半導(dǎo)體襯底上的部分半導(dǎo)體材料層，在所述側(cè)墻的表面以及側(cè)墻兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底表面上形成源漏區(qū)材料層；對(duì)所述源漏區(qū)材料層以及側(cè)墻兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行離子注入，形成源區(qū)和漏區(qū)。

可選的，所述半導(dǎo)體材料層的材料為多晶硅、硅鍺或碳化硅。

可選的，在形成柵介質(zhì)層和柵電極之前，還包括：在所述阱區(qū)內(nèi)形成防穿通區(qū)，所述防穿通區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同，且防穿通區(qū)深度大于反型摻雜區(qū)的深度。

可選的，所述柵電極的雜質(zhì)離子的濃度與反型摻雜區(qū)雜質(zhì)離子的濃度正相關(guān)。

本發(fā)明還提供了一種埋藏溝道晶體管，包括：

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成有阱區(qū)；位于所述阱區(qū)內(nèi)的反型摻雜區(qū)，所述反型摻雜區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相反，且反型摻雜區(qū)的深度小于阱區(qū)的深度；位于所述反型摻雜區(qū)的上方的半導(dǎo)體襯底表面的形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層和位于柵介質(zhì)層上的柵電極，所述柵電極的中摻雜有雜質(zhì)離子，所述柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同；位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū)，所述源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中的雜質(zhì)離子類(lèi)型相反，源區(qū)和漏區(qū)的深度小于阱區(qū)的深度且大于反型摻雜區(qū)的深度。

可選的，所述晶體管為n型的晶體管，所述阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為p型，反型摻雜區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型，柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型，源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n 型。

可選的，所述晶體管為p型的晶體管，所述阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為n型，反型摻雜區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型，柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型，源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的掩埋溝道晶體管的形成方法，在形成阱區(qū)后，在阱區(qū)中形成反型摻雜區(qū)，反型摻雜區(qū)的深度小于阱區(qū)的深度，所述形成反型摻雜區(qū)位于半導(dǎo)體襯底的表面與阱區(qū)的底部之間，即反型摻雜區(qū)是位于半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部，反型摻雜區(qū)上方和下方均是與其摻雜類(lèi)型相反的阱區(qū)，反型摻雜區(qū)與阱區(qū)的接觸區(qū)域會(huì)形成pn結(jié)，后續(xù)在形成柵電極后，當(dāng)在柵電極上施加工作電壓時(shí)，pn結(jié)附近區(qū)域會(huì)形成反型區(qū)，由于pn結(jié)附近區(qū)域的勢(shì)壘要小于半導(dǎo)體襯底表面的勢(shì)壘，因而載流子會(huì)通過(guò)pn結(jié)附近區(qū)域形成的反型區(qū)傳輸，因而，本發(fā)明形成的晶體管載流子的傳輸通道是位于半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部，載流子的傳輸不會(huì)受到半導(dǎo)體襯底表面存在的缺陷的影響，防止了閃爍噪音的產(chǎn)生，提高了器件的性能；另外，所述柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同，即柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與晶體管的類(lèi)型相反，這與常規(guī)的晶體管的柵電極摻雜類(lèi)型與晶體管的類(lèi)型相同存在明顯不同，本發(fā)明申請(qǐng)這樣做的目的是，由于柵電極底部的阱區(qū)中形成有反型摻雜區(qū)，反型摻雜區(qū)的摻雜類(lèi)型與阱區(qū)摻雜類(lèi)型相同，反型摻雜區(qū)的存在會(huì)對(duì)晶體管的閾值電壓產(chǎn)生較大的影響，柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子與反型摻雜區(qū)中摻雜雜質(zhì)離子類(lèi)型相反(或者與阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同)，以調(diào)節(jié)形成的晶體管的閾值電壓。

本發(fā)明的掩埋溝道晶體管，反型摻雜區(qū)是位于半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部，反型摻雜區(qū)上方和下方均是與其摻雜類(lèi)型相反的阱區(qū)，反型摻雜區(qū)與阱區(qū)的接觸區(qū)域會(huì)形成pn結(jié)，后續(xù)在形成柵電極后，當(dāng)在柵電極上施加工作電壓時(shí)，pn結(jié)附近區(qū)域會(huì)形成反型區(qū)，由于pn結(jié)附近區(qū)域的勢(shì)壘要小于半導(dǎo)體襯底表面的勢(shì)壘，因而載流子會(huì)通過(guò)pn結(jié)附近區(qū)域形成的反型區(qū)傳輸，因而，本發(fā)明形成的晶體管載流子的傳輸通道是位于半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部，載流子的傳輸不 會(huì)受到半導(dǎo)體襯底表面存在的缺陷的影響，防止了閃爍噪音的產(chǎn)生，提高了器件的性能；另外，柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子與反型摻雜區(qū)中摻雜雜質(zhì)離子類(lèi)型相反(或者與阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同)，以調(diào)節(jié)反型摻雜區(qū)對(duì)晶體管閾值電壓的影響。

附圖說(shuō)明

圖1～9為本發(fā)明實(shí)施例埋藏溝道晶體管的形成過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如背景技術(shù)所言，現(xiàn)有技術(shù)形成的晶體管的性能仍有待提升，比如現(xiàn)有的晶體管在工作時(shí)存在1/f噪音或閃爍噪音(flickernoise)，1/f噪音或閃爍噪音的產(chǎn)生跟導(dǎo)電溝道的光滑程度具有較大的關(guān)聯(lián)性，而現(xiàn)有的晶體管形成的導(dǎo)電溝道基本為表面溝道，在制作工藝中，襯底的表面的光滑性很難保證，不可避免的襯底表面會(huì)存在缺陷，缺陷的存在會(huì)影響載流子的傳輸，因而現(xiàn)有的晶體管在工作時(shí)，易產(chǎn)生閃爍噪音，影響了器件的性能。

為此，本發(fā)明提供了一種掩埋溝道晶體管及其形成方法，通過(guò)在阱區(qū)中形成反型摻雜區(qū)，晶體管在工作時(shí)載流子會(huì)沿著反型摻雜區(qū)與阱區(qū)之間形成pn附近區(qū)域傳輸，因而，本發(fā)明形成的晶體管載流子的傳輸通道是位于半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部，載流子的傳輸不會(huì)受到半導(dǎo)體襯底表面存在的缺陷的影響，防止了閃爍噪音的產(chǎn)生，提高了器件的性能；另外，柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子與反型摻雜區(qū)中摻雜雜質(zhì)離子類(lèi)型相反(或者與阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同)，以調(diào)節(jié)反型摻雜區(qū)對(duì)晶體管閾值電壓的影響。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，示意圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。

圖1～9為本發(fā)明實(shí)施例埋藏溝道晶體管的形成過(guò)程的結(jié)構(gòu)示意圖。

參考圖1，提供半導(dǎo)體襯底200，在所述半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成阱區(qū)203。

所述半導(dǎo)體襯底200的材料可以為硅(si)、鍺(ge)、或硅鍺(gesi)、碳化硅(sic)；也可以是絕緣體上硅(soi)，絕緣體上鍺(goi)；或者還可以為其它的材料，例如砷化鎵等ⅲ-ⅴ族化合物。本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底200的材料為硅。

所述阱區(qū)203通過(guò)離子注入工藝形成，根據(jù)形成的晶體管的類(lèi)型不同，所述阱區(qū)203中摻雜不同類(lèi)型的雜質(zhì)離子，具體的，當(dāng)形成的晶體管為n型的晶體管時(shí)，所述阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為p型，p型的雜質(zhì)離子可以為硼離子、鎵離子或銦離子中的一種或幾種；當(dāng)形成的晶體管為p型的晶體管時(shí)，所述阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為n型，n型的雜質(zhì)離子可以為磷離子、砷離子或銻離子中的一種或幾種。

所述半導(dǎo)體襯底200中還形成有若干淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201用于隔離相鄰的有源區(qū)。在一實(shí)施例中，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201形成過(guò)程為：刻蝕所述半導(dǎo)體襯底，形成凹槽；在凹槽中填充滿隔離材料，形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。在另一實(shí)施例中，在凹槽中填充隔離材料之前，在所述凹槽的側(cè)壁和底部表面上還形成襯墊層，在形成襯墊層后在襯墊層上形成填充凹槽的隔離材料層。所述襯墊層的材料可以氧化硅，所述隔離材料可以為氧化硅、氮氧化硅或碳氧化硅。

參考圖2，在所述阱區(qū)203內(nèi)形成反型摻雜區(qū)204，所述反型摻雜區(qū)204中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相反，且反型摻雜區(qū)204的深度小于阱區(qū)203的深度。

所述反型摻雜區(qū)204的形成工藝為離子注入，所述反型摻雜區(qū)204中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相反，具體的，當(dāng)形成的晶體管為n型的晶體管時(shí)，所述阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為p型，反型摻雜區(qū)204中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型，n型的雜質(zhì)離子可以為磷離子、砷離子或銻離子中的一種或幾種；當(dāng)形成的晶體管為p型的晶體管時(shí)，所述阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為n型，反型摻雜區(qū)204中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型，p型的雜質(zhì)離子可以為硼離子、鎵離子或銦離子中的一種或幾種。

反型摻雜區(qū)204的深度小于阱區(qū)203的深度，所述形成反型摻雜區(qū)204位于半導(dǎo)體襯底200的表面與阱區(qū)204的底部之間，且反型摻雜區(qū)204距離半導(dǎo)體襯底200的表面相對(duì)于距離阱區(qū)204的底部的距離較近，因而反型摻雜區(qū)204是位于半導(dǎo)體襯底200的內(nèi)部，反型摻雜區(qū)204上方和下方均是與其摻雜類(lèi)型相反的阱區(qū)，反型摻雜區(qū)204與阱區(qū)204的接觸區(qū)域會(huì)形成pn結(jié)，后續(xù)在形成柵電極后，當(dāng)在柵電極上施加工作電壓時(shí)，pn結(jié)附近區(qū)域會(huì)形成反型區(qū)，由于pn結(jié)附近區(qū)域的勢(shì)壘要小于半導(dǎo)體襯底表面的勢(shì)壘，因而載流子會(huì)通過(guò)pn結(jié)附近區(qū)域形成的反型區(qū)傳輸，因而，本發(fā)明形成的晶體管載流子的傳輸通道是位于半導(dǎo)體襯底的內(nèi)部，載流子的傳輸不會(huì)受到半導(dǎo)體襯底表面存在的缺陷的影響，防止了閃爍噪音的產(chǎn)生，提高了器件的性能。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中的指反型摻雜區(qū)204深度是指反型摻雜區(qū)204的底部與半導(dǎo)體襯底200表面的垂直距離，阱區(qū)203的深度是指阱區(qū)203的底部與半導(dǎo)體襯底200表面的垂直距離，后續(xù)形成的防穿通區(qū)和源區(qū)和漏區(qū)的深度定義類(lèi)似。

所述反型摻雜區(qū)204的寬度大于后續(xù)形成的柵電極的寬度。

在形成柵介質(zhì)層和柵電極之前，還包括：在所述阱區(qū)203內(nèi)形成防穿通區(qū)205，所述防穿通區(qū)205中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同，且防穿通區(qū)205深度大于反型摻雜區(qū)204的深度小于阱區(qū)203的深度。在一實(shí)施例中，當(dāng)形成的晶體管為n型的晶體管時(shí)，所述阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為p型，所述防穿通區(qū)205中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型也為p型，p型的雜質(zhì)離子可以為硼離子、鎵離子或銦離子中的一種或幾種；在另一實(shí)施例中，當(dāng)形成的晶體管為p型的晶體管時(shí)，所述阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為n型，反型摻雜區(qū)204中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型，n型的雜質(zhì)離子可以為磷離子、砷離子或銻離子中的一種或幾種。

結(jié)合參考圖3和圖4，在所述反型摻雜區(qū)204的上方的半導(dǎo)體襯底200表面上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層208和位于柵介質(zhì)層208上的柵電極209，所述柵電極209的中摻雜有雜質(zhì)離子，所述柵電極209中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同。

所述柵介質(zhì)層208和柵電極209的形成過(guò)程為：在所述半導(dǎo)體襯底200表面上形成柵介質(zhì)材料層205；在所述柵介質(zhì)材料層205表面形成柵電極材料層206，所述柵電極材料層206中摻雜有摻雜離子；在所述柵電極材料層206表面形成圖形化的硬掩膜層207；以所述圖形化的硬掩膜層207為掩膜，刻蝕所述柵電極材料層206和柵介質(zhì)材料層205，在半導(dǎo)體襯底200表面上形成柵介質(zhì)層208和柵電極209。

所述柵介質(zhì)層205的材料為氧化硅，可以通過(guò)熱氧化硅工藝或化學(xué)氣相沉積工藝形成所述柵介質(zhì)層。所述柵電極材料層206的材料為多晶硅，所述柵電極材料層206的形成工藝可以為化學(xué)氣相沉積工藝。

可以通過(guò)離子注入工藝在柵電極材料層206中摻雜雜質(zhì)離子，或者在化學(xué)氣相沉積工藝形成柵電極材料層206時(shí)，通過(guò)原位自摻雜工藝在柵電極材料層206中摻雜雜質(zhì)離子。柵電極材料層206摻雜的雜質(zhì)離子類(lèi)型和濃度即為形成的柵電極209中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型和濃度。

所述柵電極209中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同，即柵電極209中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與晶體管的類(lèi)型相反，這與常規(guī)的晶體管的柵電極摻雜類(lèi)型與晶體管的類(lèi)型相同存在明顯不同，本發(fā)明申請(qǐng)這樣做的目的是，由于柵電極底部的阱區(qū)203中形成有反型摻雜區(qū)204，反型摻雜區(qū)204的摻雜類(lèi)型與阱區(qū)203摻雜類(lèi)型相同，反型摻雜區(qū)204的存在會(huì)對(duì)晶體管的閾值電壓產(chǎn)生較大的影響，柵電極209中摻雜的雜質(zhì)離子與反型摻雜區(qū)204中摻雜雜質(zhì)離子類(lèi)型相反(或者與阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同)，以調(diào)節(jié)形成的晶體管的閾值電壓。

所述柵電極209的雜質(zhì)離子的濃度與反型摻雜區(qū)204的雜質(zhì)離子的濃度正相關(guān)，即反型摻雜區(qū)204中的雜質(zhì)離子濃度越大，相應(yīng)的柵電極209中摻雜的雜質(zhì)離子的濃度越大。

所述圖形化的硬掩膜層207可以為單層或多層(≥2層)堆疊結(jié)構(gòu)，圖形化的硬掩膜層207的材料為氮化硅、氮氧化硅或碳化硅。

參考圖5，在所述柵電極209和柵介質(zhì)層208的兩側(cè)側(cè)壁表面上形成側(cè)墻210。

所述側(cè)墻210的形成過(guò)程為：形成覆蓋所述半導(dǎo)體襯底表面、柵電極209和柵介質(zhì)層208的兩側(cè)側(cè)壁表面以及圖形化的硬掩膜層207的側(cè)壁和頂部表面的側(cè)墻材料層；采用無(wú)掩膜等離子體刻蝕工藝刻蝕所述側(cè)墻材料層，在所述柵電極209和柵介質(zhì)層208的兩側(cè)側(cè)壁表面上形成側(cè)墻210，所述側(cè)墻還覆蓋圖形化的硬掩膜層207側(cè)兩側(cè)側(cè)壁。

所述側(cè)墻210作為柵極結(jié)構(gòu)的一部分。

所述側(cè)墻210的材料可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅。

所述側(cè)墻210可以為單層或多層(≥2層)堆疊結(jié)構(gòu)，在一實(shí)施例中，所述側(cè)墻210為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，包括位于柵電極209和柵介質(zhì)層208的兩側(cè)側(cè)壁表面上的第一側(cè)墻，和位于第一側(cè)墻表面的第二側(cè)墻，第一側(cè)墻和第二側(cè)墻的材料不相同。

結(jié)合參考圖7和圖8，在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)，所述源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中的雜質(zhì)離子類(lèi)型相反，源區(qū)和漏區(qū)的深度小于阱區(qū)的深度且大于反型摻雜區(qū)的深度。

本實(shí)施例中，所述源區(qū)和漏區(qū)的形成過(guò)程為：形成覆蓋所述半導(dǎo)體襯底、柵極結(jié)構(gòu)上的硬掩膜層207和柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料層211；刻蝕去除硬掩膜層207表面上以及半導(dǎo)體襯底200上的部分半導(dǎo)體材料層，在所述側(cè)墻210的表面以及側(cè)墻210兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200表面上形成源漏區(qū)材料層213；對(duì)所述源漏區(qū)材料層213以及側(cè)墻210兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行離子注入，形成源區(qū)和漏區(qū)，所述形成源區(qū)和漏區(qū)包括位于側(cè)墻210的表面以及側(cè)墻210兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200表面摻雜有雜質(zhì)離子的源漏區(qū)材料層213和位于側(cè)墻210兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)的摻雜區(qū)212。

所述半導(dǎo)體材料層211的材料可以為多晶硅、硅鍺或碳化硅

本發(fā)明實(shí)施例中，所述源區(qū)和漏區(qū)包括位于側(cè)墻210的表面以及側(cè)墻210兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200表面摻雜有雜質(zhì)離子的源漏區(qū)材料層213和位于側(cè)墻210兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)的與源漏區(qū)材料層接觸的摻雜區(qū)212，由于源漏區(qū)材料層213部分位于半導(dǎo)體襯底200表面上，部分位于側(cè)墻210的表面上，源漏區(qū)材料層213為后續(xù)形成與源漏區(qū)電連接的金屬插塞提供了足夠的接觸 空間，并且為晶體管的導(dǎo)通提供了足夠的載流子，因而本發(fā)明的源區(qū)和漏區(qū)在半導(dǎo)體襯底上占據(jù)的橫向尺寸相對(duì)于現(xiàn)有晶體管的源區(qū)和漏區(qū)占據(jù)的橫向尺寸可以較小，因而可以提高器件的集成度。

在其他實(shí)施例中，所述源漏區(qū)材料層213除了部分位于半導(dǎo)體襯底200表面上，部分位于側(cè)墻210的表面上還可以有部分位于淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)201的表面上，在減小源區(qū)和漏區(qū)占據(jù)的橫向尺寸的同時(shí)，充分利用淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)上的空間，進(jìn)一步有利于后續(xù)形成與源區(qū)和漏區(qū)電連接的插塞。

所述形成的摻雜區(qū)212的深度大于反型摻雜區(qū)201的深度小于防穿通區(qū)205和阱區(qū)203的深度。

還包括：去除所述圖形化的硬掩膜層207；形成覆蓋所述半導(dǎo)體襯底200、源區(qū)和漏區(qū)、以及柵極結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層；在介質(zhì)層中形成分別與源區(qū)、漏區(qū)和柵電極209電連接的金屬插塞。

在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖9，所述源區(qū)和漏區(qū)的形成過(guò)程為：以硬掩膜層207和柵極結(jié)構(gòu)為掩膜，對(duì)柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200進(jìn)行離子注入，在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)214。

本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種埋藏溝道晶體管，請(qǐng)參考圖8，包括：

半導(dǎo)體襯底200，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成有阱區(qū)203；

位于所述阱區(qū)203內(nèi)的反型摻雜區(qū)204，所述反型摻雜區(qū)204中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相反，且反型摻雜區(qū)204的深度小于阱區(qū)203的深度；

位于所述反型摻雜區(qū)204的上方的半導(dǎo)體襯底200表面的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層208和位于柵介質(zhì)層208上的柵電極209，所述柵電極209的中摻雜有雜質(zhì)離子，所述柵電極209中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)203中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型相同；

位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū)，所述源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型與阱區(qū)中的雜質(zhì)離子類(lèi)型相反，源區(qū)和漏區(qū)的深度小于阱區(qū)的深度且大于反型摻雜區(qū)的深度。

在一實(shí)施例中，所述晶體管為n型的晶體管，所述阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為p型，反型摻雜區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型，柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型，源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型。

在另一實(shí)施例中，所述晶體管為p型的晶體管，所述阱區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子中的雜質(zhì)離子類(lèi)型為n型，反型摻雜區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型，柵電極中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為n型，源區(qū)和漏區(qū)中摻雜的雜質(zhì)離子的類(lèi)型為p型。

所述柵極結(jié)構(gòu)還包括位于柵介質(zhì)層208和柵電極209兩側(cè)側(cè)壁表面的側(cè)墻210。

所述源區(qū)和漏區(qū)包括位于側(cè)墻210的表面以及側(cè)墻210兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200表面摻雜有雜質(zhì)離子的源漏區(qū)材料層213和位于側(cè)墻210兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底200內(nèi)的與源漏區(qū)材料層接觸的摻雜區(qū)212。

在另一實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖9，所述源區(qū)和漏區(qū)214直接位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)。

需要說(shuō)明的是，關(guān)于埋藏溝道晶體管其他限定或描述請(qǐng)參考前述埋藏溝道晶體管形成過(guò)程部分的相關(guān)限定或描述，在此不再贅述。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。