[发明专利]半导体结构及其形成方法在审
申请号: | 201810704710.0 | 申请日: | 2018-06-29 |
公开(公告)号: | CN110660669A | 公开(公告)日: | 2020-01-07 |
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: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L29/78 |
代理公司: | 31327 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) | 代理人: | 高静;李丽 |
地址: | 201203 上海市浦东新*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 栅极结构 侧墙层 半导体结构 掺杂层 衬底 基底 源漏 侧壁 短沟道效应 基底材料 器件性能 延伸 底端 减小 刻蚀 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底;
在所述基底上形成栅极结构;
在所述栅极结构的侧壁上形成延伸至所述基底中的侧墙层;
刻蚀所述侧墙层露出的基底材料,形成沟槽;
在所述沟槽中形成源漏掺杂层。
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,在所述栅极结构的侧壁上形成延伸至所述基底中的侧墙层的步骤包括:所述侧墙层的厚度为2纳米至8纳米。
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,在所述栅极结构的侧壁上形成延伸至所述基底中的侧墙层的步骤包括:
在所述栅极结构露出的基底上形成凹槽;
形成覆盖所述栅极结构的侧壁和所述凹槽侧壁的侧墙层。
4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述凹槽的深度为10纳米至20纳米。
5.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,刻蚀所述侧墙层露出的基底材料,形成沟槽的步骤包括:刻蚀所述凹槽底部的基底材料,形成沟槽;
在所述沟槽中形成源漏掺杂层的步骤包括:在所述沟槽中形成材料层并对所述材料层进行掺杂,形成源漏掺杂层。
6.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述栅极结构的侧壁上形成延伸至所述基底中的侧墙层的步骤还包括:在形成覆盖所述栅极结构的侧壁和所述凹槽侧壁的侧墙层后,在所述侧墙层上形成侧墙保护层。
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,所述半导体结构的形成方法还包括:在刻蚀所述侧墙层露出的基底材料形成沟槽后,在所述沟槽中形成源漏掺杂层的步骤之前,利用氩气、氙气或者氢气对所述沟槽内壁进行退火处理。
8.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述沟槽中形成材料层并对所述材料层进行掺杂,形成源漏掺杂层的步骤包括:
在所述沟槽中形成缓冲扩散层;
在所述缓冲扩散层上形成顶部掺杂层。
9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述半导体结构为PMOS,在所述沟槽中形成缓冲扩散层的步骤包括:在所述沟槽中形成缓冲外延层,所述缓冲外延层的材料为锗化硅,在所述缓冲外延层中掺杂氮、碳和硼;
在所述缓冲扩散层上形成顶部掺杂层的步骤包括:在所述缓冲扩散层上形成顶部外延层,所述顶部外延层的材料为锗化硅,在所述顶部外延层中掺杂硼;所述顶部掺杂层中硼离子的浓度高于所述缓冲扩散层中硼离子的浓度。
10.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述半导体结构为NMOS,在所述沟槽中形成缓冲扩散层的步骤包括:在所述沟槽中形成缓冲外延层,所述缓冲外延层的材料为碳化硅,在所述缓冲外延层中掺杂氮、碳和磷;
在所述缓冲扩散层上形成顶部掺杂层的步骤包括:在所述缓冲扩散层上形成顶部外延层,所述顶部外延层的材料为碳化硅,在所述顶部外延层中掺杂磷;所述顶部掺杂层中磷离子的浓度高于所述缓冲扩散层中磷离子的浓度。
11.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在所述缓冲扩散层上形成顶部掺杂层的步骤包括:通过梯度掺杂法使所述顶部掺杂层内靠近所述缓冲扩散层区域的掺杂浓度低于远离所述缓冲扩散层区域的掺杂浓度。
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,所述沟槽为∑沟槽。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造