半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，其中结构包括：基底，所述基底表面具有伪栅极结构；分别位于所述伪栅极结构两侧的基底内的源漏开口；位于所述源漏开口侧壁的第一应力层；位于所述源漏开口底部、以及所述第一应力层上的第二应力层，所述第二应力层填充满所述源漏开口，且所述第一应力层的应力小于所述第二应力层的应力。所述第一应力层仅位于源漏开口的侧壁，占用所述源漏开口较小的空间，使得在源漏开口内形成的第二应力层的体积较大，进而提高所述第二应力层对沟道的应力。同时，所述第一应力层能够缓解基底和第二应力层之间的界面缺陷，进而能够减少对沟道的影响，改善短沟道效应。改善短沟道效应。改善短沟道效应。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路制造技术的快速发展，促使集成电路中的半导体器件的尺寸不断地缩小，使整个集成电路的运作速度将因此而能有效地提升。
[0003]在超大规模集成电路中，通常通过在晶体管上形成应力，从而增大晶体管的载流子迁移率，以增大晶体管的驱动电流。
[0004]然而，现有技术形成的半导体器件的性能有待提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以提高形成的半导体结构的性能。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底表面具有伪栅极结构；分别位于所述伪栅极结构两侧的基底内的源漏开口；位于所述源漏开口侧壁的第一应力层；位于所述源漏开口底部、以及所述第一应力层上的第二应力层，所述第二应力层填充满所述源漏开口，且所述第一应力层的应力小于所述第二应力层的应力。
[0007]可选的，所述第一应力层和第二应力层的材料相同。
[0008]可选的，当所要形成的器件为P型器件时，所述第一应力层和第二应力层的材料为硅锗，且所述第一应力层中锗元素具有第一浓度，所述第二应力层中锗元素具有第二浓度，所述第一浓度小于第二浓度。
[0009]可选的，当所要形成的器件为N型器件时，所述第一应力层和第二应力层的材料为磷化硅，且所述第一应力层中磷元素具有第一浓度，所述第二应力层中磷元素具有第二浓度，所述第一浓度小于第二浓度。
[0010]可选的，所述第一应力层内掺杂有第一离子，所述第二应力层内掺杂有第二离子。
[0011]可选的，所述第一离子的导电类型和所述第二离子的导电类型相反。
[0012]可选的，所述第一离子的导电类型和所述第二离子的导电类型相同。
[0013]可选的，所述伪栅极结构包括：位于部分基底表面的伪栅介质层、位于所述伪栅介质层表面的伪栅电极层以及位于所述伪栅介质层和伪栅电极层侧壁表面的侧墙；所述源漏开口暴露出侧墙的底部表面。
[0014]可选的，还包括：位于所述第二应力层表面的保护层，所述保护层内掺杂有第三离子，且所述第三离子的导电类型和所述第二离子的导电类型相同。
[0015]可选的，还包括：位于所述保护层表面和伪栅极结构侧壁表面的停止阻挡层；位于所述停止阻挡层表面的介质层；位于所述介质层、停止阻挡层以及保护层内的导电插塞。
[0016]可选的，所述基底包括衬底和位于衬底表面的鳍部，所述伪栅极结构横跨所述鳍
部，且所述伪栅极结构覆盖部分鳍部的顶部表面和侧壁表面。
[0017]相应的，本专利技术技术方案还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底表面具有伪栅极结构；分别在所述伪栅极结构两侧的基底内形成源漏开口；在源漏开口侧壁形成第一应力层；在所述源漏开口底部、以及所述第一应力层上形成第二应力层，所述第二应力层填充满所述源漏开口，且所述第一应力层的应力小于所述第二应力层的应力。
[0018]可选的，所述第一应力层的形成方法包括：在所述源漏开口侧壁和底部表面形成初始第一应力层；以所述伪栅极结构为掩膜，刻蚀所述源漏开口底部表面的初始第一应力层，在所述源漏开口侧壁形成第一应力层。
[0019]可选的，述初始第一应力层内掺杂有第一离子，所述第二应力层内掺杂有第二离子。
[0020]可选的，所述初始第一应力层的形成工艺包括：选择性外延沉积工艺；采用原位掺杂工艺在所述初始第一应力层内掺杂第一离子。
[0021]可选的，所述第二应力层内的形成工艺包括：选择性外延沉积工艺；采用原位掺杂工艺在所述第二应力层内掺杂第二离子。
[0022]可选的，所述第一离子的导电类型和所述第二离子的导电类型相反。
[0023]可选的，所述第一离子的导电类型和所述第二离子的导电类型相同。
[0024]可选的，刻蚀所述源漏开口底部表面的初始第一应力层的工艺包括：各向异性的干法刻蚀工艺。
[0025]可选的，所述源漏开口的形成方法包括：以所述伪栅极结构为掩膜，刻蚀所述基底，直至暴露出部分伪栅极结构底部表面，在所述基底内形成所述源漏开口。
[0026]可选的，刻蚀所述基底的工艺包括：湿法刻蚀工艺。
[0027]可选的，形成所述第一应力层之后，形成第二应力层之前，还包括：对所述第一应力层进行退火处理。
[0028]可选的，所述退火处理包括激光退火工艺。
[0029]可选的，还包括：在所述第二应力层表面形成保护层，所述保护层内掺杂有第三离子，且所述第三离子的导电类型和所述第二离子的导电类型相同。
[0030]可选的，还包括：在所述保护层表面和伪栅极结构侧壁表面的停止阻挡层；在所述停止阻挡层表面形成介质层；在所述介质层、停止阻挡层以及保护层内形成导电插塞。
[0031]可选的，所述基底包括衬底和位于衬底表面的鳍部，所述伪栅极结构横跨所述鳍部，且所述伪栅极结构覆盖部分鳍部的顶部表面和侧壁表面。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0033]本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法中，在所述源漏开口侧壁形成第一应力层；形成所述第一应力层之后，在所述源漏开口底部、以及所述第一应力层上形成第二应力层，所述第二应力层填充满所述源漏开口，且所述第一应力层的应力小于所述第二应力层的应力。所述第一应力层仅位于源漏开口的侧壁表面，占用所述源漏开口较小的空间，使得在源漏开口内形成的第二应力层的体积较大。所述第二应力层占据的空间越大，对沟道的应力的贡献更大，进而提高所述第二应力层对沟道的应力，增加所述半导体结构的驱动电流。同时，由于源漏开口的侧壁接近沟道区，位于所述源漏开口侧壁表面的第一应力层
能够缓解基底和第二应力层之间的界面缺陷，进而能够减少对沟道的影响，改善短沟道效应。综上，所述方法能够提高形成的半导体结构的性能。
[0034]进一步，所述第一应力层内掺杂有第一离子，所述第二应力层内掺杂有第二离子，且所述第一离子的导电类型和所述第二类型的导电类型相反，即所述第一应力层的导电类型和所述第二应力层的导电类型相反，使得所述第一应力层对所述第二应力层起到阻挡作用，减少所述第二应力层内掺杂的离子扩散进入位于伪栅极结构下方的沟道，从而改善短沟道效应。
[0035]进一步，所述第一应力层掺杂有第一离子，所述第二应力层内掺杂有第二离子，且所述第一离子的导电类型和所述第二类型的导电类型相同，即，所述第一应力层的导电类型和所述第二应力层的导电类型相同，所述第一应力层和第二应力层共同作为源漏开口内的源漏掺杂区，对沟道具有更大的应力，从而提高源漏掺杂区对沟道的应力，增加所述半导体结构的驱动电流。
[0036]本专利技术技术方案提供的半导体结构中，所述第一应力层仅位于源漏开口的侧壁，占用所述源漏开口较小的空间，使得在源漏开口内形成的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底，所述基底表面具有伪栅极结构；分别位于所述伪栅极结构两侧的基底内的源漏开口；位于所述源漏开口侧壁的第一应力层；位于所述源漏开口底部、以及所述第一应力层上的第二应力层，所述第二应力层填充满所述源漏开口，且所述第一应力层的应力小于所述第二应力层的应力。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一应力层和第二应力层的材料相同。3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，当所要形成的器件为P型器件时，所述第一应力层和第二应力层的材料为硅锗，且所述第一应力层中锗元素具有第一浓度，所述第二应力层中锗元素具有第二浓度，所述第一浓度小于第二浓度。4.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，当所要形成的器件为N型器件时，所述第一应力层和第二应力层的材料为磷化硅，且所述第一应力层中磷元素具有第一浓度，所述第二应力层中磷元素具有第二浓度，所述第一浓度小于第二浓度。5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一应力层内掺杂有第一离子，所述第二应力层内掺杂有第二离子。6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述第一离子的导电类型和所述第二离子的导电类型相反。7.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述第一离子的导电类型和所述第二离子的导电类型相同。8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述伪栅极结构包括：位于部分基底表面的伪栅介质层、位于所述伪栅介质层表面的伪栅电极层以及位于所述伪栅介质层和伪栅电极层侧壁表面的侧墙；所述源漏开口暴露出侧墙的底部表面。9.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于所述第二应力层表面的保护层，所述保护层内掺杂有第三离子，且所述第三离子的导电类型和所述第二离子的导电类型相同。10.如权利要求9所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于所述保护层表面和伪栅极结构侧壁表面的停止阻挡层；位于所述停止阻挡层表面的介质层；位于所述介质层、停止阻挡层以及保护层内的导电插塞。11.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述基底包括衬底和位于衬底表面的鳍部，所述伪栅极结构横跨所述鳍部，且所述伪栅极结构覆盖部分鳍部的顶部表面和侧壁表面。12.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底表面具有伪栅极结构；分别在所述伪栅极结构两侧的基底内形成源漏开口；在源漏开口侧壁形成第一应力层；在所述源漏开口底部、以及所述第一应力层上形成第二应力层，所述第二应力层填充满所述源漏开口，且所述第一应力层的应力小于所述第二应力层的应力。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵猛，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：