[发明专利]半导体结构的形成方法在审

专利信息
申请号: 202010224167.1 申请日: 2020-03-26
公开(公告)号: CN113451132A 公开(公告)日: 2021-09-28
发明(设计)人: 金吉松;亚伯拉罕·庾 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;H01L21/265;H01L29/78
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
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
【说明书】:

一种半导体结构的形成方法,包括:提供衬底;在衬底上形成栅极结构、第一侧墙和第二侧墙;以第一侧墙和第二侧墙为掩膜,在衬底内形成源漏开口;去除第二侧墙;对源漏开口进行离子注入,在源漏开口侧壁和底部的衬底内形成抑制层,抑制层内掺杂有第一离子;在源漏开口内形成源漏掺杂层。通过先形成第二侧墙和源漏开口,在形成源漏开口之后去除第二侧墙,以此来增大第一离子注入时的注入角度,使得注入的第一离子较多的扩散至源漏开口侧壁对应的衬底内,以此增大抑制层的包围面积,在后续的激活退火处理中,使得源漏掺杂层内的第二离子能够较大区域范围的扩散,进而使得最终形成的源漏掺杂区的面积增大,提升最终形成的半导体结构的性能。

技术领域

发明涉及半导体制造技术领域,尤其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,传统的平面晶体管对沟道电流的控制能力变弱,产生短沟道效应而导致漏电流,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,鳍式场效应晶体管的结构包括:位于半导体衬底表面的鳍部和介质层,所述介质层覆盖部分所述鳍部的侧壁,且介质层表面低于鳍部顶部;位于介质层表面,以及鳍部的顶部和侧壁表面的栅极结构;位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源漏掺杂层。所述源漏掺杂层的形成方法包括:采用外延生长工艺在所述栅极结构两侧的鳍部内形成外延层;在所述外延生长过程中对所述外延层进行原位掺杂,在所述外延层中掺入源漏离子,形成所述源漏掺杂层。

然而,现有技术中为了克服晶体管的短沟道效应形成的半导体结构性能和可靠性较差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构的形成方法,能够提升最终形成的半导体结构的性能。

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:提供衬底;在所述衬底上形成栅极结构、第一侧墙和第二侧墙,所述第一侧墙位于所述栅极结构的侧壁,所述第二侧墙位于所述第一侧墙的侧壁;以所述第一侧墙和第二侧墙为掩膜,在所述栅极结构两侧的衬底内分别形成源漏开口;在形成所述源漏开口之后,去除所述第二侧墙;在去除所述第二侧墙之后,对所述源漏开口进行离子注入,在所述源漏开口侧壁和底部的衬底内形成抑制层,所述抑制层内掺杂有第一离子;在形成所述抑制层之后,在所述源漏开口内形成源漏掺杂层,所述源漏掺杂层内具有第二离子,所述第一离子与所述第二离子的导电类型相同,且所述第一离子的原子序数大于所述第二离子的原子序数。

可选的,所述源漏开口的侧壁向朝向所述栅极结构的和远离所述栅极结构的方向凹陷。

可选的,形成源漏开口的工艺包括湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺中的一种或多种组合。

可选的,在形成所述抑制层之后,且在形成所述源漏掺杂层之前,还包括:对所述源漏开口进行侧壁回流退火处理。

可选的,所述侧壁回流退火处理的温度为700℃~800℃。

可选的,所述衬底包括基底以及位于所述基底上的若干相互分立的鳍部,所述栅极结构、第一侧墙和第二侧墙横跨所述鳍部,且所述栅极结构、第一侧墙和第二侧墙覆盖所述鳍部的部分顶部与侧壁表面。

可选的,所述第一离子和第二离子为N型离子;所述第一离子为砷离子,且所述第二离子为磷离子。

可选的,所述第一离子和第二离子为P型离子;所述第一离子为铟离子,且所述第二离子为硼离子。

可选的,所述第一离子的注入角度为10°~15°,所述注入角度为注入方向与所述栅极结构侧壁之间的角度。

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