[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

本发明实施例提供了一种半导体结构及其形成方法，方法包括提供基底；在基底上形成栅介质层；在栅介质层上形成栅极层，栅极层包括位于栅介质层上的第一半导体层和位于第一半导体层上的第二半导体层；去除第一半导体层的部分侧壁，得到剩余第一半导体层，剩余第一半导体层、栅介质层和第二半导体层围成凹槽；在凹槽内形成内部侧墙层；在栅极层两侧的基底中形成源漏掺杂区；形成覆盖栅极层的侧壁和源漏掺杂区的层间介质层；去除剩余第一半导体层和第二半导体层，形成开口；去除开口底部的栅介质层和内部侧墙层。通过内部侧墙层，可以避免栅极结构与源漏掺杂区发生短路，使半导体器件的电学性能得到提高。

技术领域

本发明实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体工艺技术的不断发展，集成电路特征尺寸持续减小。为了保证半导体结构的性能，工艺步骤中包括高温处理步骤，以改善半导体结构的缺陷。

为了降低高温处理对金属栅极的影响，形成晶体管的步骤包括：在形成鳍部和隔离结构后，首先在基底上形成栅介质层和多晶硅栅极层(dummy poly gate)，并通过刻蚀工艺形成伪栅极结构；然后对伪栅极结构两侧的衬底完成源漏掺杂，进行高温处理，后形成源区和漏区；再去除伪栅极结构，填充高K介质材料层和金属栅极层，得到金属栅极。

通过上述方法得到的半导体结构，在源漏掺杂和高温处理工艺中，采用伪栅极结构代替金属栅极，避免了源漏掺杂工艺和高温处理工艺对于金属栅极的影响，提高了半导体结构的性能。

但是采用上述半导体工艺，器件性能仍有待提高。

发明内容

本发明实施例解决的技术问题是提供一种半导体结构的形成方法，优化半导体器件的性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：

提供基底；

在所述基底上形成栅介质层；

在所述栅介质层上形成栅极层，所述栅极层包括位于所述栅介质层上的第一半导体层和位于所述第一半导体层上的第二半导体层；

去除所述第一半导体层的部分侧壁，得到剩余第一半导体层，所述剩余第一半导体层、所述栅介质层和所述第二半导体层围成凹槽；

在所述凹槽内形成内部侧墙层；

在所述栅极层两侧的基底中形成源漏掺杂区；

形成覆盖所述栅极层的侧壁和所述源漏掺杂区的层间介质层；

去除所述剩余第一半导体层和所述第二半导体层，形成开口；

去除所述开口底部的所述栅介质层和所述内部侧墙层。

可选地，所述在所述栅介质层上形成所述栅极层的步骤包括：

在所述栅介质层上形成第一半导体材料层；

在所述第一半导体材料层上形成第二半导体材料层；

在所述第二半导体材料层上形成栅极掩膜层；

以所述栅极掩膜层为掩膜刻蚀所述第一半导体材料层和所述第二半导体材料层，形成所述栅极层。

可选地，在所述凹槽内形成内部侧墙层的步骤包括：

在所述栅极层的侧壁和顶部、所述凹槽内和所述栅介质层上形成内部侧墙材料层；

去除位于所述栅极层的侧壁和顶部、所述栅介质层上的所述内部侧墙材料层，形成所述内部侧墙层。

可选地，在所述栅极层的侧壁和顶部、所述凹槽和所述栅介质层上形成内部侧墙材料层的步骤中，所述形成工艺为原子层沉积工艺。