[发明专利]半导体结构及其制造方法在审

专利信息
申请号: 201610738865.7 申请日: 2016-08-26
公开(公告)号: CN107785261A 公开(公告)日: 2018-03-09
发明(设计)人: 赵猛 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
主分类号: H01L21/336 分类号: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/10
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司11227 代理人: 高静,吴敏
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 半导体 结构 及其 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种半导体结构的制造方法,其特征在于,包括:

提供基底,所述基底包括衬底以及凸出于所述衬底的鳍部;

形成横跨所述鳍部且覆盖部分鳍部顶部和侧壁表面的栅极结构;

去除所述栅极结构两侧的鳍部,在所述栅极结构两侧形成露出所述衬底的凹槽;

对所述凹槽底部的衬底进行离子掺杂,在所述凹槽底部的衬底内形成防扩散掺杂区;

形成所述防扩散掺杂区后,在所述凹槽内形成应力层,并在所述应力层内形成源漏掺杂区。

2.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述基底用于形成N型晶体管,所述离子掺杂的步骤采用N离子和C离子中的一种或两种。

3.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述基底用于形成P型晶体管,所述离子掺杂的步骤采用N离子、C离子和F离子中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,在所述凹槽底部的衬底内形成防扩散掺杂区的步骤包括:对所述凹槽底部的衬底进行离子注入工艺。

5.如权利要求4所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,掺杂离子包括F离子,所述离子注入工艺的步骤中,F离子的注入离子能量为4KeV至20KeV,注入离子剂量为1E14原子每平方厘米至1E15原子每平方厘米,注入角度为0度至25度;

掺杂离子包括N离子,所述离子注入工艺的步骤中,N离子的注入离子能量为4KeV至20KeV,注入离子剂量为5E13原子每平方厘米至1E15原子每平方厘米,注入角度为0度至25度;

掺杂离子包括C离子,所述离子注入工艺的步骤中,C离子的注入离子能量为2KeV至10KeV,注入离子剂量为1E14原子每平方厘米至5E14原子每平方厘米,注入角度为0度至25度。

6.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,对所述凹槽底部的衬底进行离子掺杂后,在所述凹槽内形成应力层,并在所述应力层内形成源漏掺杂区之前,所述制造方法还包括:对所述基底进行退火处理。

7.如权利要求6所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述退火处理为尖峰退火工艺;

所述尖峰退火工艺的工艺参数包括:退火温度为950摄氏度至1050摄氏度,压强为一个标准大气压。

8.如权利要求6所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述退火处理为快速热退火工艺;

所述快速热退火工艺的工艺参数包括:退火温度为900℃至1050℃,退火时间为1分钟至20分钟,压强为一个标准大气压。

9.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,在所述栅极结构两侧形成露出所述衬底的凹槽后,在所述凹槽内形成应力层,并在所述应力层内形成源漏掺杂区之前,所述制造方法还包括:对靠近所述栅极结构一侧的凹槽侧壁进行轻掺杂注入工艺,在所述鳍部侧壁内形成轻掺杂区;

或者,

对靠近所述栅极结构一侧的凹槽侧壁进行口袋注入工艺,在所述鳍部侧壁内形成口袋区。

10.如权利要求9所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,在所述栅极结构两侧形成露出所述衬底的凹槽后,形成所述轻掺杂区或口袋区之前,所述制造方法还包括:沿平行于所述衬底表面的方向,去除所述栅极结构两侧部分宽度的鳍部。

11.如权利要求10所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,去除所述栅极结构两侧部分宽度的鳍部的步骤中,沿平行于所述衬底表面的方向,使所述鳍部宽度减小20nm至60nm。

12.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,在所述凹槽内形成应力层,并在所述应力层内形成源漏掺杂区的步骤包括:采用外延生长工艺在所述沟槽内形成应力层,且在形成所述应力层的过程中进行原位自掺杂,形成源漏掺杂区。

13.如权利要求12所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,在所述凹槽内形成应力层,并在所述应力层内形成源漏掺杂区的步骤包括:进行第一外延生长工艺形成第一应力层,且在所述第一外延生长工艺过程中进行第一原位自掺杂;

进行第二外延生长工艺,在所述第一应力层上形成第二应力层,且在所述第二外延生长工艺过程中进行第二原位自掺杂,所述第二原位自掺杂的掺杂浓度大于所述第一原位自掺杂的掺杂浓度。

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