[发明专利]半导体结构及其形成方法有效
申请号: | 201710461421.8 | 申请日: | 2017-06-16 |
公开(公告)号: | CN109148578B | 公开(公告)日: | 2021-09-07 |
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;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/423;H01L29/06;H01L21/336 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 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 | ||
一种半导体结构及其形成方法,所述形成方法包括:形成基底,所述基底上具有栅极结构,所述栅极结构两侧的基底内具有第一应力层;形成所述栅极结构之后,对所述第一应力层进行回刻处理,在所述第一应力层内形成开口;在所述开口内形成第二应力层。通过在所述第一应力层内形成开口;在所述开口内形成第二应力层;所述第一应力层和所述第二应力层一同用于构成所述半导体结构的源漏掺杂区;由于所述第二应力层在所述栅极结构之后形成,因此能够降低所述栅极结构形成工艺对所述第二应力层的影响,能够有效减少所述第二应力层出现应力释放问题的几率,从而有利于提高所形成半导体结构源漏掺杂区的性能,有利于改善所形成半导体结构的性能。
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别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,因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高,平面晶体管的栅极尺寸也越来越短,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,产生漏电流,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。鳍式场效应管中,栅至少可以从两侧对鳍部进行控制,对沟道具有比平面器件更强的控制能力,能够很好的抑制短沟道效应;且相对于其他器件,鳍式场效应晶体管具有与现有集成电路制作技术更好的兼容性。
此外,载流子的迁移率是影响晶体管性能的主要因素之一。有效提高载流子迁移率成为了晶体管器件制造工艺的重点之一。由于应力可以改变硅材料的能隙和载流子迁移率,因此通过形成应力层来提高晶体管的性能成为越来越常用的手段。具体地,在N型晶体管中形成能提供拉应力的应力层以提高电子迁移率,在P型晶体管中形成能提供压应力的应力层以提高空穴迁移率。
但是,现有技术中引入应力层后,半导体的性能有待提高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法,以提高具有应力层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:形成基底,所述基底上具有栅极结构,所述栅极结构两侧的基底内具有第一应力层;形成所述栅极结构之后,对所述第一应力层进行回刻处理,在所述第一应力层内形成开口;在所述开口内形成第二应力层。
相应的,本发明还提供一种半导体结构,包括:基底;栅极结构,位于所述基底上;第一应力层,位于所述栅极结构两侧的基底内;第二应力层,位于所述第一应力层内,所述第二应力层在所述栅极结构形成之后形成。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
通过在所述第一应力层内形成开口;在所述开口内形成第二应力层;所述第一应力层和所述第二应力层一同用于构成所述半导体结构的源漏掺杂区;由于所述第二应力层在所述栅极结构之后形成,因此能够降低所述栅极结构形成工艺对所述第二应力层的影响,能够有效减少所述第二应力层出现应力释放问题的几率,从而有利于提高所形成半导体结构源漏掺杂区的性能,有利于改善所形成半导体结构的性能。
本发明可选方案中,所述栅极结构为金属栅极结构;在所述第一应力层形成之前,在所述基底上形成伪栅结构;在形成所述第一应力层之后,在形成所述开口之前,去除所述伪栅结构,并在所述伪栅结构的位置上金属栅极结构;因此所述开口和所述第二应力层在所述金属栅极结构之后形成,所述形成所述开口的过程可以去除部分所述第一应力层的材料,从而去除性能退化的部分第一应力层;而在所述开口内重新形成所述第二应力层,未受到所述金属栅极结构形成过程的影响,因此性能较好;所以所述第二应力层和所述第一应力层所构成的源漏掺杂区性能较好,有利于改善所形成半导体结构的性能。
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