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【技术实现步骤摘要】
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
1、随着半导体结构尺寸的不断微缩,所述半导体结构内部膜层之间的距离不断缩小。所述半导体结构中通常包括晶体管,所述晶体管包括有源区和栅极结构,所述有源区包括沟道区以及位于所述沟道区相对两侧的源极区和漏极区,所述栅极结构位于所述沟道区上。所述漏极区通过漏极引出结构引出,所述源极区通过源极引出结构引出。由于所述漏极引出结构与所述栅极结构位于所述有源区的同一侧,从而导致所述栅极结构与所述漏极引出结构之间存在寄生电容。寄生电容的存在,会使得所述半导体结构产生电容延迟现象,不但影响半导体结构的运行速度,还会对半导体结构的可靠性造成严重影响。为了降低寄生电容,通常采用增加侧墙的厚度或者引入多层侧墙结构。但是,侧墙厚度的增加会占用半导体结构内部过多的空间,不利于半导体结构尺寸的进一步缩小;引入多层侧墙结构的方式,不仅工艺复杂,而且降低寄生电容的效果不明显。
2、因此,如何降低半导体结构内部的寄生电容,从而改善半导体结构的运行速度,提高所述半导体结构的可靠性,是当前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种半导体结构及其形成方法,用于降低半导体结构内部的寄生电容,从而改善半导体结构的运行速度,提高所述半导体结构的可靠性。
2、根据一些实施例,本专利技术提供了一种半导体结构,包括:
3、衬底;
4、第一导电结构,位于所述衬底上;
5、侧墙结构,位于所述衬
6、在一些实施例中,所述衬底包括有源区,所述有源区包括沟道区以及沿第一方向位于所述沟道区外部的漏极区,所述第一导电结构为位于所述沟道区上的栅极导电层;所述半导体结构还包括:
7、栅极介质层,位于所述衬底与所述栅极导电层之间,所述侧墙结构覆盖所述栅极介质层的侧壁和所述栅极导电层的侧壁。
8、在一些实施例中,所述第一介质层覆盖所述第一导电结构的侧壁;所述侧墙结构还包括:
9、第二介质层,覆盖于所述第一介质层的表面;
10、第三介质层,覆盖于所述第二介质层的表面,所述第二介质层的介电常数大于所述第一介质层的介电常数和所述第三介质层的介电常数。
11、在一些实施例中,所述第一介质层的材料和所述第三介质层的材料均包括二氧化硅,所述第二介质层的材料包括氮化硅。
12、在一些实施例中,所述第三介质层内具有第二掺杂离子,所述第二掺杂离子用于降低所述第三介质层的介电常数。
13、在一些实施例中,所述第一介质层的材料与所述第三介质层的材料相同,且所述第一掺杂离子的种类与所述第二掺杂离子的种类相同。
14、在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括二氧化硅,所述第一掺杂离子为碳离子、氟离子、氢离子中的任一种或者两种以上的组合。
15、在一些实施例中,所述第一掺杂离子在所述第一介质层中的浓度为5×1014个/cm2~5×1015个/cm2。
16、根据另一些实施,本专利技术还提供了一种半导体结构的形成方法,包括如下步骤:
17、提供衬底;
18、形成第一导电结构于所述衬底上;
19、于所述衬底上形成覆盖于所述第一导电结构的侧壁上的侧墙结构,所述侧墙结构包括第一介质层以及位于所述第一介质层内的第一掺杂离子,所述第一掺杂离子能够降低所述第一介质层的介电常数。
20、在一些实施例中,所述衬底包括有源区,所述有源区包括沟道区以及沿第一方向位于所述沟道区外部的漏极区;形成第一导电结构于所述衬底上的具体步骤包括:
21、形成位于所述沟道区上的栅极介质层;
22、形成位于所述栅极介质层上的栅极导电层,并以所述栅极导电层作为所述第一导电结构。
23、在一些实施例中,于所述衬底上形成覆盖于所述第一导电结构的侧壁上的侧墙结构的具体步骤包括:
24、形成覆盖所述栅极介质层的侧壁、所述栅极导电层的侧壁和所述栅极导电层的顶面的所述第一介质层,所述第一介质层中具有所述第一掺杂离子;
25、形成覆盖所述第一介质层的第二介质层;
26、形成覆盖所述第二介质层的第三介质层,所述第二介质层的介电常数大于所述第一介质层的介电常数和所述第三介质层的介电常数;
27、去除位于所述栅极导电层的顶面上的所述第三介质层、所述第二介质层和所述第一介质层,并以剩余的所述第一介质层、所述第二介质层和所述第三介质层共同作为所述侧墙结构。
28、在一些实施例中,形成覆盖所述栅极介质层的侧壁、所述栅极导电层的侧壁和所述栅极导电层的顶面的所述第一介质层的具体步骤包括:
29、沉积第一介质材料,形成覆盖所述栅极介质层的侧壁、所述栅极导电层的侧壁和所述栅极导电层的顶面的所述第一介质层;
30、采用第一离子注入工艺注入所述第一掺杂离子至所述第一介质层。
31、在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括二氧化硅,所述第一掺杂离子为碳离子、氟离子、氢离子中的任一种或者两种以上的组合。
32、在一些实施例中,采用第一离子注入工艺注入所述第一掺杂离子至所述第一介质层的具体步骤包括:
33、调整所述第一掺杂离子的注入剂量,使得所述第一掺杂离子在所述第一介质层中的浓度为5×1014个/cm2~5×1015个/cm2。
34、在一些实施例中,形成覆盖所述第二介质层的第三介质层的具体步骤包括:
35、沉积第三介质材料,形成覆盖所述第二介质层的第三介质层;
36、采用第二离子注入工艺注入第二掺杂离子至所述第三介质层,所述第二掺杂离子用于降低所述第三介质层的介电常数。
37、本专利技术提供的半导体结构及其形成方法,通过在第一导电结构的侧壁上覆盖侧墙结构,且在所述侧墙结构中的所述第一介质层中掺杂第一掺杂离子,从而使得所述第一介质层的介电常数降低,有效的降低了所述第一导电结构与其他导电元件之间的寄生电容,从而改善半导体结构的运行速度,提高所述半导体结构的可靠性。而且,通过掺杂所述第一掺杂离子来降低寄生电容的方式,不会额外占用所述半导体结构内部的空间,有利于所述半导体结构尺寸的进一步微缩。同时,通过掺杂所述第一掺杂离子来降低寄生电容的方式,工艺简单,从而能够确保所述半导体结构的产率和良率。
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1.一种半导体结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述衬底包括有源区,所述有源区包括沟道区以及沿第一方向位于所述沟道区外部的漏极区,所述第一导电结构为位于所述沟道区上的栅极导电层;所述半导体结构还包括:
3.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述第一介质层覆盖所述第一导电结构的侧壁;所述侧墙结构还包括:
4.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述第一介质层的材料和所述第三介质层的材料均包括二氧化硅,所述第二介质层的材料包括氮化硅。
5.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述第三介质层内具有第二掺杂离子,所述第二掺杂离子用于降低所述第三介质层的介电常数。
6.根据权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述第一介质层的材料与所述第三介质层的材料相同,且所述第一掺杂离子的种类与所述第二掺杂离子的种类相同。
7.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述第一介质层的材料包括二氧化硅,所述第一掺杂离子为碳离子、氟离子、氢离子中的任一种或者两种以
8.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第一掺杂离子在所述第一介质层中的浓度为5×1014个/cm2~5×1015个/cm2。
9.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述衬底包括有源区,所述有源区包括沟道区以及沿第一方向位于所述沟道区外部的漏极区;形成第一导电结构于所述衬底上的具体步骤包括:
11.根据权利要求10所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,于所述衬底上形成覆盖于所述第一导电结构的侧壁上的侧墙结构的具体步骤包括:
12.根据权利要求11所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成覆盖所述栅极介质层的侧壁、所述栅极导电层的侧壁和所述栅极导电层的顶面的所述第一介质层的具体步骤包括:
13.根据权利要求12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二氧化硅,所述第一掺杂离子为碳离子、氟离子、氢离子中的任一种或者两种以上的组合。
14.根据权利要求13所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,采用第一离子注入工艺注入所述第一掺杂离子至所述第一介质层的具体步骤包括:
15.根据权利要求11所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成覆盖所述第二介质层的第三介质层的具体步骤包括:
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述衬底包括有源区,所述有源区包括沟道区以及沿第一方向位于所述沟道区外部的漏极区,所述第一导电结构为位于所述沟道区上的栅极导电层;所述半导体结构还包括:
3.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述第一介质层覆盖所述第一导电结构的侧壁;所述侧墙结构还包括:
4.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述第一介质层的材料和所述第三介质层的材料均包括二氧化硅,所述第二介质层的材料包括氮化硅。
5.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述第三介质层内具有第二掺杂离子,所述第二掺杂离子用于降低所述第三介质层的介电常数。
6.根据权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述第一介质层的材料与所述第三介质层的材料相同,且所述第一掺杂离子的种类与所述第二掺杂离子的种类相同。
7.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述第一介质层的材料包括二氧化硅,所述第一掺杂离子为碳离子、氟离子、氢离子中的任一种或者两种以上的组合。
8.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第一掺杂离子在所述第一介质层中的浓...
【专利技术属性】
技术研发人员:霍彦辰,贾超超,管宝辉,张旭,王江证,李兰,
申请(专利权)人:上海积塔半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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