[发明专利]NMOS晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成栅极结构，所述栅极结构包括位于半导体衬底上的栅介质层和位于栅介质层上的栅极；

在所述栅极结构的两侧侧壁形成偏移侧墙；

以所述栅极结构和偏移侧墙为掩膜，对所述栅极结构和偏移侧墙两侧的半导体衬底进行第一离子注入，在半导体衬底内形成N型浅掺杂源/漏区；

以所述栅极结构和偏移侧墙为掩膜，对所述栅极结构和偏移侧墙两侧的半导体衬底进行第二离子注入，在半导体衬底内形成反型掺杂区，反型掺杂区的掺杂类型为P型，反型掺杂区的深度小于N型浅掺杂源/漏区的深度，且被N型浅掺杂源/漏区包围；

在所述偏移侧墙表面形成主侧墙；

以所述栅极结构和主侧墙为掩膜，对所述栅极结构和主侧墙两侧的半导体衬底进行第三离子注入，在半导体衬底内形成N型深掺杂源/漏区，N型深掺杂源/漏区的深度大于N型浅掺杂源/漏区的深度。

2.如权利要求1所述的NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二离子注入的杂质离子为氟化硼离子或者铟离子。

3.如权利要求2所述的NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，第二离子注入的杂质离子为铟离子离子时，离子注入的能量范围30～100Kev，剂量范围为1E13～9E13atom/cm²；第二离子注入的杂质离子为氟化硼离子时，离子注入的能量范围50～150Kev，剂量范围为1E13～9E13 atom/cm²。

4.如权利要求1所述的NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述反型掺杂区的深度范围为0.02～0.1微米，反型掺杂区中的掺杂离子的浓度小于N型浅掺杂源/漏区中掺杂离子的浓度。

5.如权利要求1所述的NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一离子注入的能量范围为60～75Kev，剂量范围为3E13～1E14 atom/cm²，注入角度范围为0～45度。

6.如权利要求5所述的NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，第一离子注入的杂质离子为磷离子、砷离子或锑离子的一种或几种。

7.如权利要求1所述的NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：所述主侧墙为ONO结构，所述主侧墙的形成过程为：采用化学气相沉积工艺形成覆盖所述半导体衬底、偏移侧墙和栅极的第一氧化硅薄膜，在第一氧化硅薄膜上形成氮化硅薄膜，在氮化硅薄膜上形成第二氧化硅薄膜；依次干法刻蚀所述第二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜和第一氧化硅薄膜，形成氧化硅层、氮化硅层和氧化硅层三层堆叠的主侧墙。

8.如权利要求7所述的NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺的温度范围为600～800摄氏度，时间范围为20～60分钟。

9.如权利要求1所述的NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：进行第三离子注入后，进行快速热退火。

10.如权利要求9所述的NMOS晶体管的形成方法，其特征在于，所述快速热退火的温度范围为900～1100摄氏度，时间范围为5～20秒。

11.一种NMOS晶体管，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底上具有栅极结构，所述栅极结构包括位于半导体衬底上的栅介质层和位于栅介质层上的栅极；

位于栅极结构的两侧侧壁的偏移侧墙；

位于栅极结构和偏移侧墙两侧的半导体衬底内的N型浅掺杂源/漏区；

位于栅极结构和偏移侧墙两侧的半导体衬底内的反型掺杂区，反型掺杂区掺杂类型为P型，反型掺杂区的深度小于N型浅掺杂源/漏区的深度，且被N型浅掺杂源/漏区包围；

位于所述偏移侧墙表面形成主侧墙；

位于所述栅极结构和主侧墙两侧的半导体衬底内的N型深掺杂源/漏区，N型深掺杂源/漏区的深度大于N型浅掺杂源/漏区的深度。

12.如权利要求11所述的NMOS晶体管，其特征在于，所述反型掺杂区中的掺杂离子为氟化硼离子或者铟离子。