[发明专利]半导体结构的形成方法有效
申请号: | 201610755894.4 | 申请日: | 2016-08-29 |
公开(公告)号: | CN107785267B | 公开(公告)日: | 2020-09-08 |
发明(设计)人: | 周飞 | 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;H01L21/324 |
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 形成 方法 | ||
一种半导体结构的形成方法,包括:形成基底;形成伪栅结构;形成应力层;形成源漏掺杂区;形成层间介质层;形成开口,开口底部露出氧化层;进行第一退火处理,以激活源漏掺杂区的掺杂离子;第一退火处理过程中,修复开口底部的氧化层。本发明技术方案中,由于层间介质层覆盖应力层,因此层间介质层对应力层能够起到压抑作用,能够降低应力层在第一退火处理过程中发生熔融现象的可能,抑制应力层在第一退火处理过程中发生应力释放,抑制应力层在第一退火处理过程中发生收缩。而且第一退火处理除了能够激活源漏掺杂区内的掺杂离子,还可以修复露出的氧化层,从而减少半导体结构形成过程中的加热工艺,提高所形成半导体结构的性能。
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种半导体结构的形成方法。
背景技术
随着半导体制造技术的飞速发展,半导体器件朝着更高的元件密度,以及更高的集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用,因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高,平面晶体管的栅极尺寸也越来越短,传统的平面晶体管对沟道电流的控制能力变弱,产生短沟道效应,产生漏电流,最终影响半导体器件的电学性能。
为了克服晶体管的短沟道效应,抑制漏电流,现有技术提出了鳍式场效应晶体管(Fin FET),鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件。鳍式场效应管中,栅至少可以从两侧对鳍部进行控制,对沟道具有比平面器件更强的控制能力,能够很好的抑制短沟道效应;且相对于其他器件,鳍式场效应晶体管具有与现有集成电路制作技术更好的兼容性。
此外,载流子的迁移率是影响晶体管性能的主要因素之一。有效提高载流子迁移率成为了晶体管器件制造工艺的重点之一。由于应力可以改变硅材料的能隙和载流子迁移率,因此通过形成应力层来提高晶体管的性能成为越来越常用的手段。具体地,在N型晶体管中形成能提供拉应力的应力层以提高电子迁移率,在N型晶体管中形成能提供压应力的应力层以提高空穴迁移率。
但是,现有技术中引入应力层后,半导体的性能有待提高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法,以提高半导体结构的性能。
为解决上述问题,本发明提供一种半导体结构的形成方法,包括:
形成基底;在所述基底上形成伪栅结构,所述伪栅结构包括位于所述基底上的氧化层以及位于所述氧化层上的伪栅极;在所述伪栅结构两侧的基底内形成应力层;对所述应力层进行离子掺杂,形成源漏掺杂区;形成覆盖所述应力层的层间介质层,所述层间介质层的顶部表面露出所述伪栅极;去除所述伪栅极,在所述层间介质层内形成开口,所述开口底部露出所述氧化层;进行第一退火处理,以激活所述源漏掺杂区的掺杂离子并修复所述开口底部的氧化层。
可选的,进行第一退火处理的步骤包括:采用尖峰退火的方式进行所述第一退火处理。
可选的,进行第一退火处理的步骤包括:采用尖峰退火和激光退火的方式进行所述第一退火处理。
可选的,采用尖峰退火的方式进行所述第一退火处理的步骤中,退火温度在1000℃到1050℃范围内,压强为一个标准大气压。
可选的,进行所述第一退火处理过程中,按体积百分比,氧气在工艺气体中所占比例小于10%。。
可选的,进行所述第一退火处理的步骤中,工艺气体包括氧气和氮气。
可选的,进行所述第一退火处理的步骤中,工艺气体中氧气和氮气的体积比在1:10到1:500范围内。
可选的,采用激光退火的方式进行所述第一退火处理的步骤中,所述退火温度在1200℃至1250℃范围内。
可选的,形成所述层间介质层的步骤中,所述层间介质层的材料为氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅或碳氮氧化硅。
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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