半导体结构的形成方法技术

一种半导体结构的形成方法，包括：在所述栅极结构两侧的所述鳍部内形成源漏层；在所述栅极结构侧壁形成第一侧墙，所述第一侧墙还位于部分所述源漏层侧壁和顶部表面；在所述第一区上的所述源漏层表面形成第一保护层，以及位于所述第一保护层上的掩膜层，所述第一保护层内具有第一掺杂离子，以使所述第一掺杂离子掺入到所述第一区上的所述源漏层顶部表面；以所述掩膜层为掩膜，向所述第二区上的所述源漏层顶部表面注入第二掺杂离子。所述第一侧墙可以避免所述第一掺杂离子或第二掺杂离子由所述栅极结构和所述源漏层之间结合不紧密处进入到沟道中，避免所述第一掺杂离子或第二掺杂离子对所述沟道内掺杂离子浓度的影响，提高所形成的器件的性能。成的器件的性能。成的器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体结构的形成方法。

技术介绍

[0002]在现有的半导体领域中，鳍式场效应晶体管(FinFET)是一种新兴的多栅器件，与平面式的金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)相比，鳍式场效应晶体管具有更强的短沟道抑制能力，具有更强的工作电流，现已广泛应用于半导体各种器件中。
[0003]随着半导体技术的不断发展，鳍式场效应晶体管栅极尺寸也在不断的降低。此时，硼、磷掺杂离子分布宽度成为影响鳍式场效应晶体管的短沟道效应(short channel effect,SCE)的重要因素。同时，瞬态加强扩散(transient enhanced diffusion,TED)导致的硼、磷掺杂离子扩散，不仅影响了短沟道效应，也影响了晶体管沟道迁移率，结电容，和漏电等性能。
[0004]采用现有鳍式场效应晶体管形成的半导体结构，性能亟需提升。

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的形成方法，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还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括基底，所述基底包括第一区和第二区，所述衬底还包括位于所述基底上的鳍部和隔离结构，所述隔离结构还位于所述鳍部的侧壁，且所述隔离结构顶部表面低于所述鳍部顶部表面；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构位于所述鳍部的部分顶部表面和部分侧壁表面；在所述栅极结构两侧的所述鳍部内形成源漏层；在所述栅极结构侧壁形成第一侧墙，所述第一侧墙还位于部分所述源漏层侧壁和顶部表面；在所述第一区上的所述源漏层表面形成第一保护层，以及位于所述第一保护层上的掩膜层，所述第一保护层内具有第一掺杂离子，以使所述第一掺杂离子掺入到所述第一区上的所述源漏层顶部表面；以所述掩膜层为掩膜，向所述第二区上的所述源漏层顶部表面注入第二掺杂离子。
[0007]可选的，向所述第二区上的所述源漏层顶部表面注入第二掺杂离子的工艺包括离子注入工艺。
[0008]可选的，所述离子注入工艺的参数包括：N型离子的能量范围为3keV至25keV，剂量范围为2.0E15 atom/cm3至1.5E16 atom/cm3；P型离子的能量范围为0.5keV至10keV，剂量范围为3.0E15 atom/cm3至2.0E16 atom/cm3。
[0009]可选的，包括：所述第一掺杂离子为N型，所述第一保护层的材料包括磷硅玻璃；所述第一掺杂离子为P型，所述第一保护层的材料包括硼磷硅玻璃。
[0010]可选的，所述第一保护层的形成工艺包括化学气相淀积工艺。
[0011]可选的，形成所述第一侧墙前，还包括在所述隔离结构上形成第一介质层，所述第
一介质层覆盖所述源漏层侧壁表面。
[0012]可选的，所述第一介质层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅和碳氮氧化硅中的一种或多种。
[0013]可选的，所述第一保护层的形成方法包括：在所述第一介质层表面、源漏层表面、栅极结构侧壁和顶部表面形成第一保护材料层；在所述第一保护材料层表面形成掩膜层，所述掩膜层暴露出所述第二区上的第一保护材料层表面；以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述第一保护材料层，直到暴露出第二区上的第一介质层表面、源漏层表面、栅极结构侧壁和顶部表面。
[0014]可选的，注入所述第二掺杂离子后，还包括：去除所述掩膜层；去除所述掩膜层后，在所述衬底上形成第二介质层，所述第二介质层还位于所述第一保护层表面、所述源漏层表面和所述栅极结构侧壁和表面。
[0015]可选的，所述第二介质层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅和碳氮氧化硅中的一种或多种。
[0016]可选的，所述第一侧墙的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅和碳氮氧化硅中的一种或多种。
[0017]可选的，所述栅极结构包括：栅极层；位于所述栅极层侧壁的第二侧墙；以及位于所述栅极层顶部的第二保护层。
[0018]可选的，所述栅极层的材料包括多晶硅。
[0019]可选的，所述源漏层的形成方法包括：在所述第一区上的所述栅极结构两侧的所述鳍部内形成第一开口；在所述第一开口内形成第一外延层，并在所述第一外延层内注入第三掺杂离子，以形成所述第一区上的源漏层；在所述第二区上的所述栅极结构两侧的所述鳍部内形成第二开口；在所述第二开口内形成第二外延层，并在所述第二外延层内注入第四掺杂离子，以形成所述第二区上的源漏层。
[0020]可选的，所述第三掺杂离子包括N型或P型离子，且所述第三掺杂离子与所述第一掺杂离子的导电类型相同；所述第四掺杂离子包括N型或P型离子，且所述第四掺杂离子与所述第二掺杂离子的导电类型相同。
[0021]可选的，所述第一掺杂离子包括N型或P型离子；所述第二掺杂离子包括N型或P型离子，且所述第二掺杂离子的导电类型与所述第一掺杂离子的导电类型不同。
[0022]可选的，所述掩膜层的材料包括光刻胶。
[0023]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
[0024]本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法中，在所述栅极结构侧壁形成第一侧墙，所述第一侧墙可以避免所述第一掺杂离子或第二掺杂离子由所述栅极结构和所述源漏层之间结合不紧密处进入到沟道中，避免所述第一掺杂离子或第二掺杂离子对沟道内掺杂离子浓度的影响，进而提高所形成的器件的阈值电压等性能的稳定性，抑制短沟道效应等问题。在所述第一区上的所述源漏层表面形成第一保护层，以及位于所述第一保护层上的掩膜层，所述第一保护层内具有第一掺杂离子，以使所述第一掺杂离子掺入到所述第一区上的所述源漏层顶部表面，以减少第一区上的源漏层表面与后续形成的第一区上的导电插塞之间的接触电阻；以所述掩膜层为掩膜，向所述第二区上的所述源漏层顶部表面注入第二掺杂离子，可以减少所述第二掺杂离子用于降低第二区上的源漏层表面与后续形成的
第二区上源漏层表面的导电插塞之间的接触电阻，所述掩膜层还用于阻挡所述第二掺杂离子对所述第一区上源漏层的影响。
[0025]进一步，向所述源漏层顶部表面掺入第一掺杂离子的工艺过程，在形成第二介质层之前完成。所述方法，相比在层间介质层形成后，在层间介质层内形成暴露出源漏层顶部表面的通孔，形成所述通孔后，向源漏层表面注入掺杂离子的方式，避免产生离子注入过程对通孔侧壁暴露出的层间介质层造成影响的情况，提高器件的性能。
[0026]进一步，形成所述第一侧墙前，还包括在所述隔离结构上形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述源漏层侧壁表面，由于所述第一介质层覆盖所述源漏层侧壁表面，避免所述源漏层侧壁的暴露，防止所述第一掺杂离子或第二掺杂离子通过所述源漏层侧壁掺入到源漏层中，从而减少所述第一掺杂离子对沟道内的掺杂离子浓度造成的影响，进而提高了所形成的器件的阈值电压等性能的稳定性，抑制了短沟道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括基底，所述基底包括第一区和第二区，所述衬底还包括位于所述基底上的鳍部和隔离结构，所述隔离结构还位于所述鳍部的侧壁，且所述隔离结构顶部表面低于所述鳍部顶部表面；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构位于所述鳍部的部分顶部表面和部分侧壁表面；在所述栅极结构两侧的所述鳍部内形成源漏层；在所述栅极结构侧壁形成第一侧墙，所述第一侧墙还位于部分所述源漏层侧壁和顶部表面；在所述第一区上的所述源漏层表面形成第一保护层，以及位于所述第一保护层上的掩膜层，所述第一保护层内具有第一掺杂离子，以使所述第一掺杂离子掺入到所述第一区上的所述源漏层顶部表面；以所述掩膜层为掩膜，向所述第二区上的所述源漏层顶部表面注入第二掺杂离子。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，向所述第二区上的所述源漏层顶部表面注入第二掺杂离子的工艺包括离子注入工艺。3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺的参数包括：N型离子的能量范围为3keV至25keV，剂量范围为2.0E15 atom/cm3至1.5E16 atom/cm3；P型离子的能量范围为0.5keV至10keV，剂量范围为3.0E15 atom/cm3至2.0E16 atom/cm3。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，包括：所述第一掺杂离子为N型，所述第一保护层的材料包括磷硅玻璃；所述第一掺杂离子为P型，所述第一保护层的材料包括硼磷硅玻璃。5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一保护层的形成工艺包括化学气相淀积工艺。6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一侧墙前，还包括在所述隔离结构上形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述源漏层侧壁表面。7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一介质层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅和碳氮氧化硅中的一种或多种。8.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一保护层的形成方法包括：在所述第一介质层表面、源漏层表面、栅极结构侧壁和顶部表面形成第一保护材料层；在所述第一保护材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：周飞，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路新技术研发上海有限公司，
类型：发明
国别省市：