[发明专利]半导体装置及其形成方法

说明书

本发明公开了一种半导体装置及其形成方法，装置包括设置于半导体基板上的栅极结构、设置于上述栅极结构侧壁上的侧壁间隔物、形成于上述栅极结构两侧的半导体基板中的轻掺杂源极/漏极区、形成于上述侧壁间隔物两侧的半导体基板中的源极/漏极区、形成于上述栅极结构下的半导体基板中且邻近于上述轻掺杂源极/漏极区的晕状植入(halo implant)区、形成于上述栅极结构下的半导体基板中且位于上述轻掺杂源极/漏极区及晕状植入区之间的反向掺杂区(counter‑doping region)。上述反向掺杂区的掺杂浓度低于晕状植入区的掺杂浓度。

技术领域

本发明是有关于一种半导体装置，且特别有关于一种具有晕状植入区的半导体装置及其形成方法。

背景技术

半导体装置已广泛地使用于各种电子产品中，举例而言，诸如个人电脑、手机、以及数位相机…等。半导体装置的制造通常是藉由在半导体基板上依序沉积绝缘层或介电层材料、导电层材料以及半导体层材料，接着使用微影制作工艺图案化所形成的各种材料层，藉以在此半导体基板的上形成电路零件及组件。

在半导体装置演进的过程，持续降低的几何尺寸为半导体的制造带来一些挑战，例如源极与漏极间的漏电流(leakage current)以及逆短通道效应(reverse shortchannel effect)。上述的漏电流若太大，将降低装置的寿命。一般而言，可提高井区的掺杂浓度以降低漏电流，然而这将使得半导体装置的临界电压变大而不利于操作。此外，若上述的逆短通道效应太过严重，会使得半导体装置在短通道及长通道的临界电压的差异增加，造成设计上的困难。

因此，虽然现行的半导体装置及其制造普遍地满足其预期的用途，但并非在各层面都令人满意。

发明内容

本发明提供一种半导体装置，包括:半导体基板；栅极结构，设置于上述半导体基板之上；侧壁间隔物，设置于上述栅极结构的侧壁上；轻掺杂源极/漏极区，形成于上述栅极结构两侧的半导体基板中；源极/漏极区，形成于上述侧壁间隔物两侧的半导体基板中；晕状植入(halo implant)区，形成于上述栅极结构下的半导体基板中且邻近于上述轻掺杂源极/漏极区；反向掺杂区(counter-doping region)，形成于上述栅极结构下的半导体基板中且位于上述轻掺杂源极/漏极区及晕状植入区之间。上述反向掺杂区的掺杂浓度低于晕状植入区的掺杂浓度。

本发明亦提供一种半导体装置的形成方法，包括:提供半导体基板；形成栅极结构于上述半导体基板之上；形成晕状植入区于上述栅极结构周围及栅极结构下的半导体基板中；形成轻掺杂源极/漏极区于上述栅极结构两侧的半导体基板中，其中上述晕状植入区邻近于轻掺杂源极/漏极区；形成侧壁间隔物于上述栅极结构的侧壁上；形成源极/漏极区于上述侧壁间隔物两侧的半导体基板中；以及形成反向掺杂区(counter-doping region)于上述栅极结构下的半导体基板中且位于上述轻掺杂源极/漏极区及晕状植入区之间。上述反向掺杂区的掺杂浓度低于晕状植入区的掺杂浓度。

附图说明

以下将配合所附图式详述本发明的实施例。应注意的是，各种特征并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，元件的尺寸可能经放大或缩小，以清楚地表现出本发明的技术特征。

图1-图6、图7A、图7B、图8为一系列剖面图，用以说明本发明实施例的半导体装置的制造流程。

符号说明：

100～半导体基板；

200～井区；

300～栅极结构；

302～栅极介电层；

304～栅极电极；

400～晕状植入区；

600～轻掺杂源极/漏极区；

700～侧壁间隔物；