[发明专利]半导体器件及其形成方法在审
申请号: | 202011166392.0 | 申请日: | 2020-10-27 |
公开(公告)号: | CN112242304A | 公开(公告)日: | 2021-01-19 |
发明(设计)人: | 孙访策;黄冲 | 申请(专利权)人: | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 |
主分类号: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L29/78 |
代理公司: | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 曹廷廷 |
地址: | 201203 上海市浦东*** | 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 | ||
本发明提供一种半导体器件及其形成方法,通过在半导体衬底上形成栅极结构,所述栅极结构包括栅极部以及与所述栅极部相连的伪栅部,所述栅极部包括第一栅极部,所述第一栅极部覆盖部分有源区并延伸覆盖部分第一间隔区和部分第二间隔区,所述伪栅部包括第二栅极部和第三栅极部,所述第二栅极部和所述第三栅极部分别设于所述第一栅极部的相对的两侧,并且所述第二栅极部和所述第三栅极部在所述第一栅极部的相对的两侧呈对称设置;由于所述第二栅极部和所述第三栅极部分别设于所述第一栅极部的相对的两侧,在后续以所述栅极结构为掩膜进行倾斜离子注入时,可以形成互相补偿,从而可以保持形成的半导体器件的阈值电压稳定。
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域,特别涉及一种半导体器件及其形成方法。
背景技术
随着半导体制造技术的飞速发展,半导体器件为了达到更快的运算速度。更大的数据存储量以及更多的功能,半导体器件朝向更高的元件密度、高集成度方向发展,对其物理结构和制造工艺的要求也越来高。一般而言,一个工艺平台如果能提供更多样的器件选择,可以帮助简化设计从而降低成本。
通常情况下,在半导体器件中,如果在设计中使用较低的阈值电压(Vt)的器件,可以通过改变有源区(ACT)和栅极尺寸的方式使半导体器件获得较低的阈值电压(Vt),但半导体器件中的有源区和栅极结构的变化有局限性,比如两者对饱和电流的敏感度较大,对阈值电压的敏感度较小。此外,如果想获得较低的阈值电压,需要采用在宽度方向的尺寸较大的有源区,或者采用长度方向的尺寸较小的栅极,而采用在宽度方向的尺寸较大的有源区会增加半导体器件的面积,工艺的限制又使得栅极无法无限制的减小。
如图1所示,图1是现有的一种半导体器件的结构俯视图,这一种半导体器件包括:衬底10,衬底10包括第一间隔区11、第二间隔区12和有源区13,还包括栅极结构14,所述栅极结构呈“一”字型。一般而言,当半导体器件的工艺条件确定以后,半导体器件的阈值电压(Vt)就可以确定下来。但由于芯片日益增加的复杂度,在一些芯片应用场景中,阈值电压更低的半导体器件可以简化电路设计。即希望在不增加额外制造工艺步骤的前提下有阈值电压更低的半导体器件可以选择。
通常情况下,在对有源区进行离子注入时,栅极结构的高度产生的阴影区域会阻挡离子注入中的部分离子,从而会影响器件的阈值电压(Vt),如图2所示,图2为另一种半导体器件的结构的俯视图,另一种半导体器件包括:衬底20,衬底20包括第一间隔区21、第二间隔区22和有源区23,还包括栅极结构24,与图1所示的半导体器件相比,该结构可以在后续进行离子注入时,阻挡离子注入的部分离子,并会在有源区中形成一阴影区域25,从而可以减小半导体器件的阈值电压,但另一种半导体器件在制造的过程中,如果栅极结构24相对有源区23的套准发生偏移,则会影响阈值电压的稳定性,因此,另一种半导体器件结构作为实现更低阈值电压器件的方案并不理想。因此,需要提供一种既可以使半导体器件获得较低的阈值电压以供设计多样化选择,同时该器件的阈值电压又能够相对稳定的半导体器件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体器件及其形成方法,以使半导体器件获得较低的阈值电压又能够稳定半导体器件的阈值电压。
为解决上述技术问题,本发明提供一种半导体器件的形成方法,所述半导体器件的形成方法包括:
提供半导体衬底,所述半导体衬底包括第一间隔区、第二间隔区和有源区,所述第一间隔区和所述第二间隔区分别设于所述有源区两侧;
在所述半导体衬底上形成栅极结构,所述栅极结构包括栅极部以及与所述栅极部相连的伪栅部,所述栅极部包括第一栅极部,所述第一栅极部覆盖部分所述有源区并延伸覆盖部分所述第一间隔区和部分所述第二间隔区,所述伪栅部包括第二栅极部和第三栅极部,所述第二栅极部和所述第三栅极部分别设于所述第一栅极部的相对的两侧,并且所述第二栅极部和所述第三栅极部在所述第一栅极部的相对的两侧呈对称设置;
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