專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種金屬氧化物半導(dǎo)體(mos)晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造器件及其制造方法，特別是涉及一種結(jié)電容獲得改善的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
：隨著半導(dǎo)體器件高度集成化的發(fā)展，有源區(qū)的尺寸變得更小，從而在有源區(qū)上形成的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管的尺寸也相應(yīng)的減小，從而導(dǎo)致短溝道效應(yīng)的出現(xiàn)。為了減小短溝道效應(yīng)，許多重要的工藝參數(shù)都做了一定比例的調(diào)整。例如，現(xiàn)有技術(shù)中，隨著器件特征尺寸的減小，其溝道和阱的離子注入濃度做相應(yīng)的增加，而離子注入能量做相應(yīng)的減小。然而此種趨勢(shì)會(huì)導(dǎo)致源/漏與阱之間PN結(jié)處的雜質(zhì)離子濃度變高，從而其結(jié)電容(Cjo)會(huì)變大。而結(jié)電容(Cjo)作為一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)，直接影響著PN結(jié)處的漏電流。故在實(shí)際應(yīng)用中，技術(shù)人員往往希望于抑制短溝道效應(yīng)的同時(shí)減小結(jié)電容(Cjo),從而減少PN結(jié)處的漏電流，而降低功率消耗，以于節(jié)省能源的同時(shí)提高器件性能。其對(duì)于低功耗系統(tǒng)，尤為重要。然而現(xiàn)有技術(shù)中阱注入與溝道注入的調(diào)整趨勢(shì)與現(xiàn)有MOS晶體管的制造方法均難以獲得較小的結(jié)電容(CjQ)，從而導(dǎo)致集成電路器件的負(fù)載電容較大，工作頻率偏低，靜態(tài)和高頻應(yīng)用時(shí)的功耗偏大。為此，如何改進(jìn)MOS晶體管的制造方法，以降低結(jié)電容(Cjo)實(shí)為一重要課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，以于抑制短溝道效應(yīng)的同時(shí)獲得較小的結(jié)電容(Cjo)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，以于抑制短溝道效應(yīng)的同時(shí)獲得較小的結(jié)電容(Cj0)。為此，本發(fā)明提供一種金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，形成于半6導(dǎo)體襯底上，其中該襯底中形成有多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)且兩隔離結(jié)構(gòu)之間定義有源區(qū)，該MOS晶體管結(jié)構(gòu)即形成于該有源區(qū)，該MOS晶體管結(jié)構(gòu)包括具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)，形成于上述有源區(qū)表面至以下區(qū)域中；棚4及結(jié)構(gòu)，形成于上述有源區(qū)之上，包括柵極絕緣層與形成于其上的柵電極；具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)與漏區(qū)，分別形成于上述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的有源區(qū)的表面至以下部分區(qū)域中；具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜區(qū)，形成于上述柵極結(jié)構(gòu)之下的阱區(qū)中，其包括第一摻雜區(qū)；第二摻雜區(qū)，形成于上述第一摻雜區(qū)之上，其中第一摻雜區(qū)的雜質(zhì)離子的原子量大于第二摻雜區(qū)的雜質(zhì)離子的原子量。進(jìn)一步的，上述具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜區(qū)還包括第三摻雜區(qū)，形成于上述第一摻雜區(qū)之下。進(jìn)一步的，上述第一導(dǎo)電類(lèi)型為P型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為N型。進(jìn)一步的，上述第一摻雜區(qū)為銦摻雜，且第二摻雜區(qū)為硼或氟化硼摻雜。進(jìn)一步的，上述第三摻雜區(qū)為硼或氟化硼摻雜。進(jìn)一步的，上述第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型。進(jìn)一步的，上述第一摻雜區(qū)為砷摻雜，且第二摻雜區(qū)為磷摻雜。進(jìn)一步的，上述第三摻雜區(qū)為磷摻雜。本發(fā)明另提供一種金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，于半導(dǎo)體襯底中形成有多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)，而于兩隔離結(jié)構(gòu)之間定義有源區(qū)，該方法包括于上述有源區(qū)上定義出窗口；剩用具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)離子進(jìn)行阱注入，而于上述有源區(qū)表面至以下區(qū)域中形成具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)；分別利用具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的不同原子量的雜質(zhì)離子進(jìn)行多道閥值電壓調(diào)整注入，而于上述阱區(qū)中依次形成第一摻雜區(qū)與第二摻雜區(qū)，其中第一摻雜區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)離子的原子量大于第二摻雜區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)離子的原子量；于上述窗口內(nèi)形成柵極結(jié)構(gòu)，即依次形成柵極絕緣層與柵電極；利用具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)離子進(jìn)行源區(qū)與漏區(qū)的注入，而于上述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的有源區(qū)的表面至以下部分區(qū)域中形成具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)與漏區(qū)，從而于該源區(qū)與漏區(qū)之間定義出溝道。進(jìn)一步的，在相同的半導(dǎo)體器件尺寸下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高上述阱注入的離子能量。進(jìn)一步的，所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法還包括利用具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)離子進(jìn)行防穿通注入，而于上述阱區(qū)的第一摻雜區(qū)之下形成第三摻雜區(qū)。進(jìn)一步的，在相同的半導(dǎo)體器件尺寸下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高上述防穿通注入的離子能量。進(jìn)一步的，在相同的半導(dǎo)體器件尺寸下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)降低上述防穿通注入的離子劑量。進(jìn)一步的，上述第一導(dǎo)電類(lèi)型為P型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為N型。進(jìn)一步的，上迷阱注入采用硼離子。進(jìn)一步的，上述阱注入的離子能量為120KeV至300KeV。進(jìn)一步的，上述阱注入的離子劑量為1E13至6E13每平方厘米。進(jìn)一步的，上述阱注入的離子能量為270KeV，離子劑量為3E13每平方厘米。進(jìn)一步的，上述多道閥值電壓調(diào)整注入采用銦離子與硼離子。進(jìn)一步的，上述多道閥值電壓調(diào)整注入的離子劑量為5E12至4E13每平方厘米。進(jìn)一步的，上迷多道閥值電壓調(diào)整注入的銦離子能量為30KeV至110KeV，硼離子能量為4KeV至20KeV。進(jìn)一步的，上述銦離子能量為70KeV，銦離子劑量為6E12每平方厘米；且上述硼離子能量為6KeV，硼離子劑量為6E12每平方厘米。進(jìn)一步的，上述多道閥值電壓調(diào)整注入采用銦與氟化硼。進(jìn)一步的，上述多道閥值電壓調(diào)整注入的離子劑量為5E12至4E13每平方厘米。進(jìn)一步的，上述多道閥值電壓調(diào)整注入的銦離子能量為30KeV至110KeV，氟化硼的能量為15KeV至120KeV。進(jìn)一步的，上述防穿通注入采用硼離子。進(jìn)一步的，上述防穿通注入的離子能量為50KeV至160KeV。進(jìn)一步的，上述防穿通注入的離子劑量為2E12至2E13每平方厘米。進(jìn)一步的，上述防穿通注入的離子能量為90KeV,離子劑量為2E12每平方厘米。進(jìn)一步的，上述第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型。進(jìn)一步的，上述阱注入采用磷離子。進(jìn)一步的，上述多道閥值電壓調(diào)整注入采用砷離子與磷離子。進(jìn)一步的，上述防穿通注入采用磷離子。綜上所述，本發(fā)明所提供的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法利用擴(kuò)散率不同的離子完成多道閥值電壓調(diào)整注入，并可相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)增加阱注入的離子能量，降低源/漏與阱之間PN結(jié)靠近阱一側(cè)的雜質(zhì)離子濃度，從而抑制了短溝道效應(yīng)的同時(shí)獲得較小的結(jié)電容，降低了半導(dǎo)體器件的功耗，提高了器件性能。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的示意圖3為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法的流程示意圖4為源/漏與阱之間帶-帶隧穿產(chǎn)生的幾率分布圖；圖5為凈摻雜濃度隨襯底深度的變化分布圖；圖6為摻雜濃度隨襯底深度的變化分布圖；圖7為結(jié)電容隨防穿通注入離子劑量的變化分布圖。具體實(shí)施例方式請(qǐng)參考圖1與圖2，其分別為現(xiàn)有技術(shù)及本發(fā)明一實(shí)施例所提供的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的示意圖。通常，MOS晶體管結(jié)構(gòu)20形成于半導(dǎo)體襯底IO上，而襯底10中形成有多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)30且兩隔離結(jié)構(gòu)30之間定義出有源區(qū)40。而MOS晶體管結(jié)構(gòu)20與20，即形成于該有源區(qū)40。如圖1，現(xiàn)有技術(shù)中，MOS晶體管結(jié)構(gòu)20通常包括阱區(qū)21、形成于其上的4冊(cè)極結(jié)構(gòu)22以及位于4冊(cè)極結(jié)構(gòu)22兩側(cè)的源區(qū)23與漏區(qū)24，其間定義出溝道25。其中4冊(cè)才及結(jié)構(gòu)22包括柵極絕緣層221與形成于其上的柵電極222;為了提高M(jìn)OS晶體管的性能，往往進(jìn)行防穿通注入和閾值電壓調(diào)整注入，而形成防穿通注入?yún)^(qū)26和閾值電壓調(diào)整注入?yún)^(qū)27。另夕卜，阱區(qū)21、防穿通注入?yún)^(qū)26和閾值電壓調(diào)整注入?yún)^(qū)27具有第一導(dǎo)電類(lèi)型；源區(qū)23與漏區(qū)24具有第二導(dǎo)電類(lèi)型；從而于源區(qū)23、漏區(qū)24與阱區(qū)21之間形成PN結(jié)，從而形成耗盡層28，導(dǎo)致結(jié)電容(Cjo)的出現(xiàn)。然而在現(xiàn)有技術(shù)中為了抑制短溝道效應(yīng)，阱的離子注入濃度需隨半導(dǎo)體器件特征尺寸的減小而相應(yīng)增加，離子注入能量需相應(yīng)減少；如此將導(dǎo)致結(jié)電容(Cjo)的增加，然而結(jié)電容(Cjo)直接影響著PN結(jié)處的漏電流，即器件的功耗，故人們往往希望結(jié)電容(Cj。)盡可能的小。為此，圖2中所提供的MOS晶體管結(jié)構(gòu)20，改善了現(xiàn)有技術(shù)中阱的離子注入濃度需隨半導(dǎo)體器件特征尺寸的減小而相應(yīng)增加、離子注入能量需相應(yīng)減少這一趨勢(shì)所引起的結(jié)電容(Cjo)增加的問(wèn)題。如圖，該MOS晶體管結(jié)構(gòu)20，具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)21'，內(nèi)形成有第一摻雜區(qū)271與形成于其上的第二摻雜區(qū)272，其中第一摻雜區(qū)271與第二摻雜區(qū)272均具有第一導(dǎo)電類(lèi)型，且第一摻雜區(qū)271的雜質(zhì)離子的原子量大于第二摻雜區(qū)272的雜質(zhì)離子的原子量；即在本MOS晶體管結(jié)構(gòu)20，中閥值電壓調(diào)整注入是利用擴(kuò)散率不同的離子完成的多道注入。另外，MOS晶體管結(jié)構(gòu)20，還包括具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的第三摻雜區(qū)26，，其形成于第一摻雜區(qū)271之下。而正是由于具有不同擴(kuò)散率的離子所構(gòu)成的多道閥值電壓調(diào)整注入?yún)^(qū)的結(jié)構(gòu)，該第三摻雜區(qū)26，與阱區(qū)21，的注入離子能量均較先前技術(shù)有所提高，從而形成了如圖所示的較先前技術(shù)窄的耗盡層28'，實(shí)現(xiàn)了結(jié)電容(Cjo)的減小。當(dāng)然，該MOS晶體管結(jié)構(gòu)可為N溝道MOS晶體管(NMOS)結(jié)構(gòu)，即第一導(dǎo)電類(lèi)型為P型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為N型；此時(shí)，第一摻雜區(qū)可為擴(kuò)散率較低的銦摻雜，且第二摻雜區(qū)可為擴(kuò)散率較高的硼摻雜或氟化硼(BF2)摻雜，第三摻雜區(qū)可為硼摻雜。相應(yīng)地，當(dāng)該MOS晶體管結(jié)構(gòu)可為P溝道MOS晶體管(PMOS)結(jié)構(gòu)時(shí)，即第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型；第一摻雜區(qū)可為擴(kuò)散率較低砷摻雜，且第二摻雜區(qū)可為擴(kuò)散率較高磷摻雜，第三摻雜區(qū)也可為磷摻雜。為了實(shí)現(xiàn)以上MOS晶體管結(jié)構(gòu)，本發(fā)明一實(shí)施例另提供一種MOS晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，請(qǐng)參考圖3,其為該制造方法的流程示意圖，其包括如下步驟Sl:于一半導(dǎo)體襯底中形成有多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)，而于兩隔離結(jié)構(gòu)之間定義一有源區(qū)；S2:于上述有源區(qū)上定義一窗口；S3:利用具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)離子進(jìn)行阱注入，而于上述有源區(qū)表面至以下區(qū)域中形成具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)；S5:分別利用具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的不同原子量的雜質(zhì)離子進(jìn)行多道閥值電壓調(diào)整注入，而于上述阱區(qū)中依次形成第一摻雜區(qū)與第二摻雜區(qū)，其中第一摻雜區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)離子的原子量大于第二摻雜區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)離子的原子量；S6:于上述窗口內(nèi)形成柵極結(jié)構(gòu)，即依次形成柵極絕緣層與柵電極；S7:利用具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)離子進(jìn)行源區(qū)與漏區(qū)的注入，而于上述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的有源區(qū)的表面至以下部分區(qū)域中形成具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)與漏區(qū)，從而于該源區(qū)與漏區(qū)之間定義出溝道。其中該源區(qū)與漏區(qū)的注入可包括輕摻雜漏注入、暈注入以及源/漏注入，以形成源極和漏極，其為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。以上方法中，在相同的半導(dǎo)體器件尺寸下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高上述阱注入的離子能量，可降低漏/源與阱之間PN結(jié)靠近阱一側(cè)的雜質(zhì)離子濃度，從而結(jié)電容(Cjo)獲得進(jìn)一步的減小。另外，在進(jìn)行多道閥值電壓調(diào)整注入之前，可進(jìn)行防穿通注入，即步驟S4:利用具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)離子進(jìn)行防穿通注入，而于阱區(qū)的第一摻雜區(qū)之下形成第三摻雜區(qū)。與阱注入的趨勢(shì)相同，在相同的半導(dǎo)體器件尺寸下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高防穿通注入的離子能量，可進(jìn)一步改善結(jié)電容(Cjo)的問(wèn)題。同樣，該MOS晶體管結(jié)構(gòu)可為N溝道MOS晶體管(NMOS)結(jié)構(gòu)，即第一導(dǎo)電類(lèi)型為P型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為N型；也可以為P溝道MOS晶體管(PMOS)結(jié)構(gòu)時(shí)，即第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型。當(dāng)其為NMOS晶體管結(jié)構(gòu)時(shí)，阱注入可采用硼離子；多道閥值電壓調(diào)整注入可采用銦離子與硼離子(或氟^f匕硼)；而防穿通注入可采用硼離子。相應(yīng)的，當(dāng)其為PMOS晶體管結(jié)構(gòu)時(shí)，阱注入可采用磷離子；多道閥值電壓調(diào)整注入可釆用砷離子與磷離子；而防穿通注入可采用磷離子。下面以NMOS晶體管結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程為例，詳述以上各個(gè)注入過(guò)程的離子能量與離子劑量，請(qǐng)參考表l，其顯示了各個(gè)注入階段的離子能量與離子劑量。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>從上表可以看出，阱注入采用硼離子，其離子能量為120KeV至300KeV,離子劑量為1E13至6E13/cm2;防穿通注入采用硼離子，其離子能量為50KeV至160KeV，離子劑量為2E12至2E13/cm^多道閥值電壓調(diào)整注入采用銦離子與硼離子，離子劑量為5E12至4E13/cm2，銦離子的注入能量為30KeV至110KeV,硼離子的注入能量為4KeV至20KeV。另外，當(dāng)多道閥值電壓調(diào)整注入的硼離子的注入可采用氟化硼注入代替，其注入能量為15KeV至120KeV,劑量為5E12至4E13/cm2。例如，在一實(shí)施例的65nm工藝中，阱注入的離子能量為270KeV,離子劑量為3E13/cm2;防穿通注入的離子能量為卯KeV,離子劑量為2E12/cm2;多道閥值電壓調(diào)整注入中，銦離子的注入能量為70KeV，離子劑量為6E12/cm2，硼離子的注入能量為6KeV,離子劑量為6E12/cm2。本發(fā)明所提供的MOS晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法，利用擴(kuò)散率不同的離子完成多道閥值電壓調(diào)整注入，且在相同半導(dǎo)體尺寸下，可相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)增加阱注入與防穿通注入的離子能量，并相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)減少防穿通注入的離子劑量，降低源/漏與阱之間PN結(jié)靠近阱一側(cè)的雜質(zhì)離子濃度，從而使得結(jié)電容(Cjo)與漏電流獲得有效的減少，尤其是對(duì)于高電壓閥值，其效果更為明顯。利用TSUPREM4與MEDICI等仿真工具，得到以上方法應(yīng)用于65nmNMOS晶體管制程中所獲到的各種曲線圖，其顯示了以上方法較好的改善了現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)電容問(wèn)題。如圖4所示，其為源/漏與阱之間帶-帶隧穿產(chǎn)生的幾率分布圖，其中曲線l為現(xiàn)有技術(shù)下所得到的分布曲線；而曲線2為采用多道閥值電壓調(diào)整注入，同時(shí)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高防穿通注入的離子能量所得到的分布曲線；曲線3為采用多道閥值電壓調(diào)整注入，同時(shí)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高阱注入與防穿通注入的離子能量所得到的分布曲線。從圖中可以看出，曲線2與3相對(duì)于曲線1的峰值變小，即隧穿幾率降低，其意味著對(duì)應(yīng)的源/漏與阱之間的耗盡層變厚，即結(jié)電容(Cjo)的減小。繼續(xù)參考圖5與圖6，其分別為凈摻雜濃度與摻雜濃度隨村底深度的變化分布圖。其中圖5中的曲線11為現(xiàn)有技術(shù)下所得到的分布曲線；曲線12與曲線13為采用多道閥值電壓調(diào)整注入，同時(shí)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高阱注入與防穿通注入的離子能量所得到的分布曲線，其因離子注入的能量與劑量不同而在結(jié)深方面獲得不同的改進(jìn)，即最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的襯底深度。然而，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明改進(jìn)了PN結(jié)結(jié)深，從而使耗盡層變厚，結(jié)電容(Cjo)減小。而圖6中，曲線100為源漏區(qū)磷摻雜濃度曲線；曲線101為為現(xiàn)有技術(shù)下所得到的阱區(qū)硼摻雜濃度曲線；曲線102為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)阱注入與防穿通注入進(jìn)行優(yōu)化后所得到的阱區(qū)硼摻雜濃度曲線；曲線103與104為采用多道閥值電壓調(diào)整注入，同時(shí)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高阱注入與防穿通注入的離子能量所得到的阱區(qū)硼摻雜濃度曲線，其因離子注入的能量與劑量不同而在結(jié)深方面獲得不同的改進(jìn)。曲線100與其他曲線的交點(diǎn)代表源/漏PN結(jié)的位置，可見(jiàn)本發(fā)明改進(jìn)了PN結(jié)結(jié)深，從而使耗盡層變厚，結(jié)電容(Cjo)減小。另外，圖中圓形區(qū)域內(nèi)的曲線基本重疊，可見(jiàn)其在改善結(jié)電容的同時(shí)，器件的閥值電壓變化不大，即并沒(méi)有影響器件的電學(xué)特性。而圖7為本NMOS晶體管結(jié)電容隨防穿通注入離子劑量的變化圖。其中曲線200是根據(jù)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)繪制，曲線201是根據(jù)仿真數(shù)據(jù)繪制。由圖中可以看出，防穿通注入離子劑量在2E122E13/cm2變化時(shí)，結(jié)電容隨著離子劑量的減少而變小，利用擴(kuò)散率不同的離子實(shí)現(xiàn)的多道閥值電壓調(diào)整注入可保證NMOS器件的穩(wěn)定的性能下達(dá)到有效降低結(jié)電容的目的。故，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，進(jìn)一步降低防穿通注入離子劑量，可進(jìn)一步減小結(jié)電容?？梢?jiàn)，本發(fā)明所揭露的MOS晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法，利用擴(kuò)散率不同的離子完成多道閥值電壓調(diào)整注入，并可相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)增加阱注入與閥值電壓調(diào)整注入的離子能量，且可相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)降低防穿通注入的離子劑量，從而降低源/漏與阱之間PN結(jié)靠近阱一側(cè)的雜質(zhì)離子濃度，抑制了短溝道效應(yīng)的同時(shí)獲得較小的結(jié)電容，降低了半導(dǎo)體器件的功耗，提高了器件性能。權(quán)利要求1.一種金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，形成于半導(dǎo)體襯底上，其中該襯底中形成有多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)且兩隔離結(jié)構(gòu)之間定義有源區(qū)，該MOS晶體管結(jié)構(gòu)即形成于該有源區(qū)，其特征是，該MOS晶體管結(jié)構(gòu)包括具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)，形成于上述有源區(qū)表面至以下區(qū)域中；柵極結(jié)構(gòu)，形成于上述有源區(qū)之上，包括柵極絕緣層與形成于其上的柵電極；具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)與漏區(qū)，分別形成于上述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的有源區(qū)的表面至以下部分區(qū)域中；具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜區(qū)，形成于上述柵極結(jié)構(gòu)之下的阱區(qū)中，其包括第一摻雜區(qū)；第二摻雜區(qū)，形成于上述第一摻雜區(qū)之上，其中第一摻雜區(qū)的雜質(zhì)離子的原子量大于第二摻雜區(qū)的雜質(zhì)離子的原子量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征是，上述具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜區(qū)還包括第三摻雜區(qū)，形成于上述第一摻雜區(qū)之下。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征是，其中上述第一導(dǎo)電類(lèi)型為P型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為N型。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征是，其中上述第一摻雜區(qū)為錮摻雜，且第二摻雜區(qū)為硼或氟化硼摻雜。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征是，其中上述第三摻雜區(qū)為硼摻雜。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征是，其中上述第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征是，其中上述第一摻雜區(qū)為砷摻雜，且第二摻雜區(qū)為磷摻雜。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)，其特征是，其中上述第三摻雜區(qū)為磷摻雜。9.一種金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，于半導(dǎo)體襯底中形成有多個(gè)隔離結(jié)構(gòu)，而于兩隔離結(jié)構(gòu)之間定義有源區(qū)，其特征是，該方法包括于上述有源區(qū)上定義出窗口；利用具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)離子進(jìn)行阱注入，而于上述有源區(qū)表面至以下區(qū)域中形成具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)；分別利用具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的不同原子量的雜質(zhì)離子進(jìn)行多道閥值電壓調(diào)整注入，而于上述阱區(qū)中依次形成第一摻雜區(qū)與第二摻雜區(qū)，其中第一摻雜區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)離子的原子量大于第二摻雜區(qū)內(nèi)的雜質(zhì)離子的原子量；于上述窗口內(nèi)形成柵極結(jié)構(gòu)，即依次形成柵極絕緣層與柵電極；利用具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)離子進(jìn)行源區(qū)與漏區(qū)的注入，而于上述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的有源區(qū)的表面至以下部分區(qū)域中形成具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)與漏區(qū)，從而于該源區(qū)與漏區(qū)之間定義出溝道。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中在相同的半導(dǎo)體器件尺寸下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高上述阱注入的離子能量。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，還包括利用具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的雜質(zhì)離子進(jìn)行防穿通注入，而于上述阱區(qū)的第一摻雜區(qū)之下形成第三摻雜區(qū)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中在相同的半導(dǎo)體器件尺寸下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)提高上述防穿通注入的離子能量。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中在相同的半導(dǎo)體器件尺寸下，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)降低上述防穿通注入的離子劑量。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述第一導(dǎo)電類(lèi)型為P型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為N型。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述阱注入采用硼。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述阱注入的離子能量為120KeV至.3.00KeV。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述阱注入的離子劑量為1E13至6E13每平方厘米。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述阱注入的離子能量為270KeV,離子劑量為3E13每平方厘米。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述多道閥值電壓調(diào)整注入采用銦與硼。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述多道閥值電壓調(diào)整注入的離子劑量為5E12至4E13每平方厘米。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述多道閥值電壓調(diào)整注入的銦離子能量為30KeV至110KeV，硼離子能量為4KeV至20KeV。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述銦離子能量為70KeV，銦離子劑量為6E12每平方厘米；且上述硼離子能量為6KeV,硼離子劑量為6E12每平方厘米。23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述多道閥值電壓調(diào)整注入采用銦與氟化硼。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述多道閥值電壓調(diào)整注入的離子劑量為5E12至4E13每平方厘米。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述多道閥值電壓調(diào)整注入的錮離子能量為30KeV至110KeV，氟化硼的能量為15KeV至120KeV。26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述防穿通注入采用硼離子。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述防穿通注入的離子能量為50KeV至160KeV。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述防穿通注入的離子劑量為2E12至2E13每平方厘米。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述防穿通注入的離子能量為90KeV,離子劑量為2E12每平方厘米。30.根據(jù)權(quán)利要求11所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述第一導(dǎo)電類(lèi)型為N型，且第二導(dǎo)電類(lèi)型為P型。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述阱注入采用磷離子。32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述多道閥值電壓調(diào)整注入采用砷離子與磷離子。33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征是，其中上述防穿通注入采用磷離子。全文摘要本發(fā)明揭露了一種金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法，利用擴(kuò)散率不同的離子完成多道閥值電壓調(diào)整注入，并可相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)增加阱注入的離子能量，降低源/漏與阱之間PN結(jié)靠近阱一側(cè)的雜質(zhì)離子濃度，從而抑制了短溝道效應(yīng)的同時(shí)獲得較小的結(jié)電容，降低了半導(dǎo)體器件的功耗，提高了器件性能。該MOS晶體管結(jié)構(gòu)形成于半導(dǎo)體襯底中的有源區(qū)，包括柵極結(jié)構(gòu)、具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的阱區(qū)以及具有第二導(dǎo)電類(lèi)型的源區(qū)與漏區(qū)，其阱區(qū)內(nèi)形成有具有第一導(dǎo)電類(lèi)型的摻雜區(qū)，該摻雜區(qū)包括第一摻雜區(qū)與形成于其上的第二摻雜區(qū)，其中第一摻雜區(qū)的雜質(zhì)離子的原子量大于第二摻雜區(qū)的雜質(zhì)離子的原子量。文檔編號(hào)H01L29/02GK101609841SQ20081003915公開(kāi)日2009年12月23日申請(qǐng)日期2008年6月18日優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日發(fā)明者猛趙申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司