[发明专利]调整半导体器件阈值电压的方法

权利要求书

1.一种调整半导体器件阈值电压的方法，所述方法包括：

a)在衬底上形成源极区、漏极区、设置在所述衬底上位于所述源极区和漏极区之间的栅堆叠、在所述栅堆叠侧壁形成的侧墙以及覆盖所述源极区和漏极区的内层介电层，所述栅堆叠包括伪栅极介质层和伪栅极；

b)去除所述伪栅极，暴露所述伪栅极介质层以形成开口；

c)从所述开口对衬底进行离子注入，以形成用于调整半导体器件的阈值电压的掺杂区，所述掺杂区的形成深度小于10纳米；

d)去除所述伪栅极介质层；

e)进行热退火，以激活所述掺杂区的掺杂；以及

f)在所述开口中沉积栅极介质层和金属栅极，所述栅极介质层覆盖所述侧墙的内壁。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤d在步骤e之后执行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在所述步骤c之前，还进行热退火以激活所述源极区和所述漏极区的掺杂。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

对于N型半导体器件，使用P型掺杂剂进行离子注入以提高器件的阈值电压；使用N型掺杂剂进行离子注入以降低器件的阈值电压。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，

对于P型半导体器件，使用N型掺杂剂进行离子注入以提高器件的阈值电压；使用P型掺杂剂进行离子注入以降低器件的阈值电压。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述N型掺杂剂包括V族元素；所述P型掺杂剂包括III族元素。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述V族元素包括磷和砷；所述III族元素包括硼、二氟化硼或铟。

8.根据权利要求7所述的方法，所述离子注入剂量为5e11-5e12。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中从所述开口对衬底进行离子注入的步骤为进行基本垂直的离子注入。

10.一种调整半导体器件阈值电压的方法，所述方法包括：

a)在衬底上形成源极区、漏极区、设置在所述衬底上位于所述源极区和漏极区之间的栅堆叠、在所述栅堆叠侧壁形成的侧墙以及覆盖所述源极区和漏极区的内层介电层，所述栅堆叠包括伪栅极；

b)去除所述伪栅极，暴露所述衬底以形成开口；

c)从所述开口对衬底进行离子注入，以形成用于调整半导体器件的阈值电压的掺杂区，所述掺杂区的形成深度小于10纳米；

d)进行热退火，以激活所述掺杂区的掺杂；以及

e)在所述开口中沉积金属栅极，所述金属栅极覆盖所述侧墙的内壁。

11.根据权利要求10所述的方法，其中在所述步骤c前，还进行热退火以激活所述源极区和所述漏极区的掺杂。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述掺杂区不与所述源极区和漏极区重叠。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，

对于N型半导体器件，使用P型掺杂剂进行离子注入以提高器件的阈值电压；使用N型掺杂剂进行离子注入以降低器件的阈值电压。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，

对于P型半导体器件，使用N型掺杂剂进行离子注入以提高器件的阈值电压；使用P型掺杂剂进行离子注入以降低器件的阈值电压。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述N型掺杂剂包括V族元素；所述P型掺杂剂包括III族元素。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述V族元素包括磷和砷；所述III族元素包括硼、二氟化硼或铟。

17.根据权利要求16所述的方法，所述离子注入剂量为5e11-5e12。