[发明专利]半导体器件及其形成方法有效

专利信息
申请号: 201810097227.0 申请日: 2018-01-31
公开(公告)号: CN110098151B 公开(公告)日: 2021-06-08
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;中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司
主分类号: H01L21/8238 分类号: H01L21/8238;H01L27/092;H01L21/336
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: 半导体器件 及其 形成 方法
【权利要求书】:

1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:

提供半导体衬底,所述半导体衬底上具有第一鳍部和横跨所述第一鳍部的第一栅极结构;

在第一栅极结构两侧的第一鳍部侧壁和顶部表面形成第一掺杂层,所述第一掺杂层内具有第一掺杂离子;

进行第一退火处理,使得第一掺杂层中的第一掺杂离子进入鳍部,在第一鳍部内形成第一轻掺杂区;

第一退火处理后,回刻蚀所述第一掺杂层,在第一鳍部侧壁形成第一牺牲层;

形成所述第一牺牲层后,去除第一栅极结构两侧的第一鳍部形成第一凹槽,第一凹槽的侧壁暴露出所述第一牺牲层;

在第一凹槽中形成第一源漏掺杂层。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括:形成所述第一掺杂层之前,在第一栅极结构侧壁形成保护侧墙;所述保护侧墙的形成方法包括:在半导体衬底上形成初始保护层,所述初始保护层覆盖第一栅极结构侧壁和顶部表面以及第一鳍部的侧壁和顶部表面;去除第一栅极结构两侧的第一鳍部侧壁和顶部的初始保护层,在第一栅极结构侧壁形成保护侧墙。

3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括:第一退火处理后,在第一栅极结构和保护侧墙两侧的第一鳍部内形成第一源漏掺杂层。

4.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一源漏掺杂层的形成方法包括:第一退火处理后,在第一栅极结构和保护侧墙两侧的第一鳍部中形成第一凹槽;在第一凹槽内形成第一源漏掺杂层。

5.如权利要求4所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述源漏掺杂层的形成方法还包括:形成第一源漏掺杂层后,去除所述第一牺牲层。

6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述第一掺杂层的工艺包括沉积工艺;在第一掺杂层内掺杂所述第一掺杂离子的工艺为原位掺杂工艺。

7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,当所述第一栅极结构用于形成N型器件,所述第一掺杂层的材料包括氧化硅、氮化硅;所述第一掺杂离子为N型离子,所述第一掺杂离子包括磷离子或砷离子。

8.如权利要求7所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一掺杂层的厚度为10埃~50埃。

9.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一掺杂离子为磷离子,所述第一掺杂层中含磷离子的浓度为1.0E18atm/cm3~1.0E21atm/cm3

10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,当所述第一栅极结构用于形成P型器件时,所述第一掺杂层的材料包括氧化硅、氮化硅;所述第一掺杂离子为P型离子,所述第一掺杂离子包括硼离子、BF2-离子或铟离子。

11.如权利要求10所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一掺杂层的厚度为20埃~80埃。

12.如权利要求11所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一掺杂离子为硼离子,所述第一掺杂层中含硼离子的浓度为1.0E19atm/cm3~2.5E22atm/cm3

13.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一退火处理的参数包括:所述退火处理的温度范围为900摄氏度~1100摄氏度,所述退火处理的时间为0秒~20秒,所述退火处理的利用的气体为氮气,所述氮气的流量范围为10sccm~1000sccm。

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