[发明专利]半导体结构及其形成方法在审

专利信息
申请号: 201710866605.2 申请日: 2017-09-22
公开(公告)号: CN109545749A 公开(公告)日: 2019-03-29
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;中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司
主分类号: H01L21/8244 分类号: H01L21/8244;H01L27/11;H01L21/8238;H01L27/092
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 徐文欣;吴敏
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 第一区 功函数 基底 伪栅 半导体结构 开口 掺杂离子 刻蚀工艺 介质层 掺入 刻蚀 半导体器件性能 功函数层 去除 延伸
【权利要求书】:

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:

提供基底,所述基底包括第一区和第二区,所述基底上具有介质层,所述介质层内具有由第一区延伸至第二区的伪栅开口;

在所述伪栅开口内形成第一功函数膜;

在所述第一区第一功函数膜中掺入掺杂离子;

在所述第一区第一功函数膜中掺入掺杂离子之后,采用刻蚀工艺去除第二区第一功函数膜,在所述第一区伪栅开口内形成第一功函数层,所述刻蚀工艺对第一区第一功函数膜的刻蚀速率小于对第二区第一功函数膜的刻蚀速率。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一区用于形成PMOS晶体管,所述第二区用于形成NMOS晶体管。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一功函数层的材料包括:氮化钛;所述第一功函数层的厚度为:20埃~40埃。

4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第一功函数层之后,所述形成方法还包括:在所述伪栅开口内形成第二功函数层;在所述第二功函数层上形成栅极层。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二功函数层的材料包括:钛铝。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成第一功函数膜之后,在所述第一区第一功函数膜中掺入掺杂离子之前,所述形成方法还包括:在所述第二区第一功函数膜上形成保护层;所述保护层的形成步骤包括:在所述第一功函数膜上形成保护膜;去除位于第一区的保护膜,在所述第二区基底上形成保护层。

7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护膜的材料包括:硅、氧化硅或者氮化硅;所述保护膜的形成工艺包括:低压化学气相沉积工艺;所述低压化学气相沉积工艺的参数为:温度为360摄氏度~520摄氏度,硅源气体包括硅烷,硅源气体的流量为30标准毫升/分钟~3000标准毫升/分钟,压强为0.03托~10托。

8.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护层的厚度为30埃~150埃。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述掺杂离子包括:硅离子或者碳离子;所述掺杂离子的掺杂浓度为:1.0e14atoms/cm2~1e17atoms/cm2

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述掺杂离子为硅离子时,在第一区第一功函数膜中掺入掺杂离子的工艺包括:等离子体处理工艺;所述等离子体处理工艺的参数包括硅源气体包括硅烷,硅源气体的流量为20标准毫升/分钟~800标准毫升/分钟,压强为100托~600托,温度为500摄氏度~950摄氏度,时间为10秒~1000秒。

11.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述掺杂离子为硅离子时,在第一区第一功函数膜中掺入掺杂离子的步骤包括:对第一区第一功函数膜进行离子注入;所述离子注入之后,进行退火处理。

12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述离子注入工艺的参数包括:注入剂量为1.0E14原子数/每平方厘米~1.0E17原子数/每平方厘米,注入能量为0.5千电子伏~8千电子伏,注入角度为0度~30度。

13.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述退火处理工艺包括:尖峰退火工艺或者激光退火工艺;所述尖峰退火工艺的参数包括:800摄氏度~1050摄氏度。

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