[发明专利]半导体结构及其形成方法在审
申请号: | 201610080765.X | 申请日: | 2016-02-04 |
公开(公告)号: | CN107039521A | 公开(公告)日: | 2017-08-11 |
发明(设计)人: | 赵猛 | 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: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L21/336 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司11227 | 代理人: | 高静,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 结构 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
形成衬底;
在衬底表面形成栅极结构;
在所述栅极结构侧壁表面形成第一侧墙;
在所述栅极结构两侧衬底表面形成第一应力层,所述第一应力层表面高于所述衬底表面;
在形成所述第一应力层之后,去除所述第一侧墙,暴露出部分衬底表面;
以所述阻挡层和栅极结构为掩膜,非晶化所述第一应力层和栅极结构之间的衬底,形成非晶层;
在所述第一应力层和栅极结构之间的非晶层表面形成第二侧墙。
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,所述第一侧墙的厚度为15nm~25nm。
3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,去除所述第一侧墙的工艺为干法刻蚀。
4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述形成衬底的步骤包括:提供底层衬底;在底层衬底表面形成第二应力层;在所述第二应力层表面形成顶层衬底,所述顶层衬底与所述第二应力层的晶格常数不同。
5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成非晶层的步骤包括:以所述第一应力层和栅极结构为掩膜,对所述衬底进行离子注入。
6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述衬底进行离子注入的步骤中,离子注入的工艺参数包括:注入离子为碳离子、氟离子中的一种或两种组合,注入剂量为5E13atoms/cm2~1E15atoms/cm2;注入能量为2KeV~20KeV。
7.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述衬底进 行离子注入的步骤中,所述离子注入的深度为5nm~50nm。
8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一应力层的材料为多晶硅或锗。
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,所述第一应力层的厚度为60nm~120nm。
10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述栅极结构两侧衬底表面形成第一应力层的方法为外延生长工艺。
11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第一应力层的步骤中,对所述第一应力层进行原位掺杂形成源区和漏区。
12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一侧墙和第二侧墙的材料为氮化硅。
13.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述第一应力层和所述栅极结构之间的衬底表面形成第二侧墙的方法为等离子增强化学气相沉积工艺。
14.一种半导体结构,其特征在于,包括:
衬底;
位于所述衬底表面的栅极结构;
位于栅极结构侧壁表面的第二侧墙;
位于所述第二侧墙两侧衬底表面的第一应力层,所述第一应力层表面高于所述衬底表面;
位于所述第二侧墙下方衬底中的非晶层,所述非晶层被第二侧墙完全覆盖。
15.如权利要求14所述的半导体结构,其特征在于,所述非晶层中含有碳离子、氟离子中的一种或两种组合。
16.如权利要求14所述的半导体结构,其特征在于,所述非晶层的材料为含有碳离子的无定型硅,所述非晶层中碳离子的浓度为 5E18atoms/cm3~1E20atoms/cm3;
或者,所述非晶层的材料为含有氟离子的无定型硅,所述非晶层中氟离子的浓度为5E18atoms/cm3~1E20atoms/cm3。
17.如权利要求14所述的半导体结构,其特征在于,所述非晶层的厚度为20nm~60nm。
18.如权利要求14所述的半导体结构,其特征在于,所述非晶层的高度为20nm~50nm。
19.如权利要求14所述的半导体结构,其特征在于,所述第一应力层的材料为单晶硅或锗。
20.如权利要求14所述的半导体结构,其特征在于,所述第一应力层的厚度为60nm~120nm。
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