[发明专利]半导体结构及其形成方法有效

专利信息
申请号: 201911235424.5 申请日: 2019-12-05
公开(公告)号: CN112928153B 公开(公告)日: 2023-07-04
发明(设计)人: 许谢慧娜 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(天津)有限公司;中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
主分类号: H01L29/06 分类号: H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
代理公司: 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31327 代理人: 高静
地址: 300380 天津市*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 半导体 结构 及其 形成 方法
【说明书】:

一种半导体结构及其形成方法,形成方法包括:提供基底,所述基底上形成有栅极结构,平行于所述基底表面且与所述栅极结构的延伸方向相垂直的方向为横向;在所述栅极结构两侧的所述基底内形成轻掺杂区;形成所述形成轻掺杂区后,利用光刻工艺形成第一掩膜层,所述第一掩膜层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区;以所述第一掩膜层为掩膜,在所述栅极结构两侧的所述基底内形成源漏掺杂区;形成所述源漏掺杂区之后,去除所述第一掩膜层。本发明增大了位于栅极结构侧壁的第一掩膜层的横向宽度的可控范围,便于根据源漏掺杂区的工作电压的需求,调节栅极结构和源漏掺杂区之间的轻掺杂区的横向宽度,从容提高了工艺灵活性。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造领域,尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体器件集成度的不断提高,晶体管的特征尺寸逐渐减小,晶体管的沟道的长度也逐渐减小,短沟道效应(shot channel effect)更容易发生,且容易形成热载流子注入效应(hot carrier injection,HCI),而短沟道效应和热载流子注入效应会导致晶体管的提前开启。

为了改善上述问题,目前的一种做法是在形成源漏掺杂区之前,采用轻掺杂(lightly doped drain,LDD)离子注入形成轻掺杂区,从而对热载流子注入效应进行优化,利用减小LDD离子注入的剂量和增大LDD离子注入的能量,获得较深的LDD结,减小横向电场,从而减弱热载流子注入问题。

相应的,由于轻掺杂区的形成,需在形成源漏掺杂区之前,引入主侧墙制程,即在栅极结构的侧壁上形成主侧墙,以覆盖部分轻掺杂区,以便于后续在主侧墙露出的轻掺杂区所在位置处的基底内形成源漏掺杂区。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法,提高工艺灵活性。

为解决上述问题,本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供基底,所述基底上形成有栅极结构;在所述栅极结构两侧的所述基底内形成轻掺杂区;形成所述形成轻掺杂区后,利用光刻工艺形成第一掩膜层,所述第一掩膜层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区;以所述第一掩膜层为掩膜,在所述栅极结构两侧的所述基底内形成源漏掺杂区;形成所述源漏掺杂区之后,去除所述第一掩膜层。

可选的,形成所述第一掩膜层的步骤包括:形成覆盖所述栅极结构和基底的掩膜材料层;利用光刻工艺,对所述掩膜材料层进行图形化,使剩余的掩膜材料层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区,且将剩余的所述掩膜材料层作为第一掩膜层。

可选的,所述第一掩膜层的材料为有机材料。

可选的,利用离子注入工艺,在所述栅极结构两侧的所述基底内形成源漏掺杂区。

可选的,所述栅极结构包括栅极层以及覆盖所述栅极层的侧壁的偏移侧墙;在所述栅极结构两侧的所述基底内形成轻掺杂区的步骤中,以所述偏移侧墙作为掩膜。

可选的,形成所述源漏掺杂区之后,还包括:在所述基底表面形成硅化物阻挡层;在所述基底上形成覆盖所述硅化物阻挡层的第二掩膜层,所述第二掩膜层内形成有掩膜开口,所述掩膜开口贯穿所述源漏掺杂区上方的所述第二掩膜层,且所述掩膜开口在所述基底上的投影位于所述源漏掺杂区内;去除所述掩膜开口露出的所述硅化物阻挡层;去除所述掩膜开口露出的所述硅化物阻挡层之后,去除所述第二掩膜层;去除所述第二掩膜层之后,在剩余的所述硅化物阻挡层露出的所述源漏掺杂区表面形成金属硅化物层。

可选的,在所述基底上形成覆盖所述硅化物阻挡层的第二掩膜层的步骤中,在平行于所述基底表面的方向上,所述源漏掺杂区中被所述第二掩膜层覆盖的区域的宽度至少为0.15微米。

可选的,所述第二掩膜层的材料为有机材料。

可选的,所述有机材料包括光刻胶。

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