[发明专利]半导体器件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件及其制备方法，半导体器件包括：衬底，设置于衬底上的绝缘层，设置于绝缘层上的栅极，且衬底具有分别位于栅极的一侧的源区以及漏区，分别设置于源区以及漏区中的源极和漏极，以及设置于源区和漏区中的硅掺杂结构，其中，硅掺杂结构位于栅极与源极之间或位于栅极与漏极之间，由于该硅掺杂结构可以对位于栅极下方的导电沟道中的载流子的运动起到阻挡作用，使得载流子不会隧穿至栅极下方的绝缘层，同时，由于该硅掺杂结构与源极和漏极的掺杂类型不同，可以减小导电沟道中的横向电场的电场强度，进而降低了导电沟道中的载流子发生碰撞电离的概率，从而提高了半导体器件的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

随着VLSI(Very Large Scale Integration，超大规模集成电路)集成度的不断提高，集成电路中器件的特征尺寸也在不断减小，譬如MOS管(Metal-Oxide-SemiconductorField Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)的沟道长度、沟道宽度、栅氧厚度以及源漏结深等等。

在MOS管的沟道长度以及栅氧厚度减小的同时，由于提供给集成电路的电源电压基本保持不变，这将使MOS管导电沟道的横向电场增大。该横向电场的增大会使MOS管中的载流子在运动的过程中发生碰撞电离而产生额外的电子空穴对(也即热载流子)，由于热载流子的运动速度较大，部分热载流子会隧穿至MOS管的栅氧化层，这种现象称为热载流子注入(Hot Carrier Injection，HCI)效应。

热载流子注入效应会使MOS管的阈值电压上升、饱和电流和载流子迁移率下降等等，最终导致MOS管的可靠性下降。

发明内容

本发明提供了一种半导体器件及其制备方法，有效地解决了由于半导体器件内部存在热载流子注入效应，而导致半导体器件的可靠性下降的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括：

衬底；

绝缘层，设置于所述衬底上；

栅极，设置于所述绝缘层上，且所述衬底具有分别位于所述栅极的一侧的源区以及漏区；

源极和漏极，分别设置于所述源区以及所述漏区中；

硅掺杂结构，设置于所述源区以及所述漏区中，且所述硅掺杂结构位于所述栅极与所述源极之间或位于所述栅极与所述漏极之间。

进一步优选的，于所述源区以及所述漏区中还设置有低掺杂结构，所述源极和所述漏极具有第一掺杂浓度，所述低掺杂结构具有第二掺杂浓度，所述第一掺杂浓度大于所述第二掺杂浓度，且所述低掺杂结构与所述源极和所述漏极的掺杂类型相同。

进一步优选的，所述硅掺杂结构位于所述低掺杂结构中。

进一步优选的，所述低掺杂结构与所述衬底之间形成有缓变PN结。

进一步优选的，所述硅掺杂结构与所述源极之间隔着所述低掺杂结构或所述硅掺杂结构与所述漏极之间隔着所述低掺杂结构。

进一步优选的，所述半导体器件还包括第一侧墙以及第二侧墙，所述第一侧墙环绕设置于所述栅极的外表面，所述第二侧墙环绕设置于所述第一侧墙的外表面。

进一步优选的，所述第一侧墙以及所述第二侧墙各包括第一叠层和第二叠层，所述第二叠层设置于所述第一叠层的外表面，且所述第一叠层的材料包括氧化物，所述第二叠层的材料包括氮化物。

进一步优选的，所述栅极与所述硅掺杂结构在垂直于所述衬底的纵向上的投影面具有重合部分。