[发明专利]N型晶体管及其制作方法、互补金属氧化物半导体有效
申请号: | 201310224077.2 | 申请日: | 2013-06-05 |
公开(公告)号: | CN104217955B | 公开(公告)日: | 2017-11-03 |
发明(设计)人: | 李勇 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
主分类号: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L29/78 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司11227 | 代理人: | 骆苏华 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 晶体管 及其 制作方法 互补 金属 氧化物 半导体 | ||
1.一种N型晶体管的制作方法,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,所述栅极结构包括栅极、位于所述栅极侧壁上的偏移侧墙;
对栅极和偏移侧墙两侧的半导体衬底进行第一非晶化处理,形成第一非晶硅区域;
对第一非晶化处理后的区域进行轻掺杂和袋形注入,形成第一掺杂区;
对第一掺杂区的区域进行第一退火,所述第一退火使第一掺杂区的材料结晶化,结晶化的第一掺杂区与第一非晶硅区域的交界处形成第一位错;
在所述偏移侧墙上形成主侧墙;
对主侧墙和偏移侧墙两侧半导体衬底进行第二非晶化处理,形成第二非晶硅区域;
第二非晶化处理后的区域进行N型的源漏掺杂,形成源漏区,源漏区的深度大于第一掺杂区深度;
对源漏区的区域第二退火,所述第二退火使源漏区的材料结晶化,结晶化的源漏区与第二非晶硅区域交界处形成第二位错,第二位错深度大于第一位错深度;
在所述N型源漏区的半导体衬底表面形成凸起N型应力层。
2.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,形成凸起N型应力层的步骤包括:通过原位掺杂的方式形成所述凸起N型应力层。
3.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,形成凸起N型应力层的步骤包括:
在所述N型掺杂区的半导体衬底表面形成应力层;
对所述应力层进行N型离子掺杂,以形成凸起N型应力层。
4.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述半导体衬底为硅衬底;在所述半导体衬底上形成栅极结构的步骤包括:在所述硅衬底上多晶硅栅极;
在所述多晶硅栅极的侧壁上依次形成氧化硅偏移侧墙、氮化硅偏移侧墙,所述氧化硅偏移侧墙、氮化硅偏移侧墙作为所述偏移侧墙;
在所述偏移侧墙的侧壁上依次形成氧化硅主侧墙、氮化硅主侧墙,所述氧化硅主侧墙、氮化硅主侧墙作为所述主侧墙。
5.如权利要求4所述的制作方法,其特征在于,所述凸起N型应力层的材料为碳化硅,形成凸起N型应力层的步骤包括:通过外延生长的方式形成所述碳化硅,在外延生长的过程中进行原位的N型离子掺杂,以形成凸起N型应力层。
6.如权利要求4所述的制作方法,其特征在于,
在形成凸起N型应力层的步骤之前,还包括去除所述主侧墙的步骤;
在形成凸起N型应力层的步骤之后,还包括:
在所述凸起N型应力层上依次形成刻蚀阻挡层和第一层间介质层,使所述第一层间介质层与所述栅极结构齐平;
去除所述多晶硅栅极,使偏移侧墙和半导体衬底围成第一开口;
在所述第一开口中依次形成高K介质层和金属栅极。
7.如权利要求6所述的制作方法,其特征在于,在形成金属栅极之后,还包括:形成与所述凸起N型应力层相接触的第一连接件;形成与栅极结构相连的第二连接件。
8.如权利要求7所述的制作方法,其特征在于,形成与所述凸起N型应力层相接触的第一连接件的步骤包括:
图形化所述第一层间介质层,形成露出凸起N型应力层上刻蚀阻挡层的第一接触孔;
去除第一接触孔露出的刻蚀阻挡层;
向第一接触孔内填充金属,形成第一插塞;
在第一层间介质层、第一插塞、金属栅极及偏移侧墙上形成第二层间介质层;
图形化所述第二层间介质层,形成露出所述第一插塞的第二接触孔以及露出所述金属栅极的第三接触孔;
向所述第二接触孔和所述第三接触孔中填充金属,以形成填充于所述第二接触孔的第二插塞、填充于所述第三接触孔的第三插塞,所述第一插塞和第二插塞作为所述第一连接件,所述第三插塞作为所述第二连接件。
9.一种N型晶体管,其特征在于,包括:
半导体衬底;
位于所述半导体衬底上的栅极结构,所述栅极结构包括依次位于所述半导体衬底上的栅介质层、栅极以及位于所述栅介质层和栅极侧壁上的侧墙;
位于所述栅极结构露出的所述半导体衬底中的N型源漏区,所述N型源漏区包括至少与所述侧墙的位置相对应的第一位错、以及相对于所述第一位错远离沟道区的第二位错,且第二位错的深度大于第一位错的深度;
位于所述N型源漏区的半导体衬底表面的凸起N型应力层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造