[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 201610080765.X
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN107039521A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 趙猛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 高靜,吳敏

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

形成襯底；

在襯底表面形成柵極結構；

在所述柵極結構側壁表面形成第一側墻；

在所述柵極結構兩側襯底表面形成第一應力層，所述第一應力層表面高于所述襯底表面；

在形成所述第一應力層之后，去除所述第一側墻，暴露出部分襯底表面；

以所述阻擋層和柵極結構為掩膜，非晶化所述第一應力層和柵極結構之間的襯底，形成非晶層；

在所述第一應力層和柵極結構之間的非晶層表面形成第二側墻。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一側墻的厚度為15nm～25nm。

3.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除所述第一側墻的工藝為干法刻蝕。

4.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述形成襯底的步驟包括：提供底層襯底；在底層襯底表面形成第二應力層；在所述第二應力層表面形成頂層襯底，所述頂層襯底與所述第二應力層的晶格常數不同。

5.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成非晶層的步驟包括：以所述第一應力層和柵極結構為掩膜，對所述襯底進行離子注入。

6.如權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，對所述襯底進行離子注入的步驟中，離子注入的工藝參數包括：注入離子為碳離子、氟離子中的一種或兩種組合，注入劑量為5E13atoms/cm²～1E15atoms/cm²；注入能量為2KeV～20KeV。

7.如權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，對所述襯底進 行離子注入的步驟中，所述離子注入的深度為5nm～50nm。

8.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一應力層的材料為多晶硅或鍺。

9.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一應力層的厚度為60nm～120nm。

10.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述柵極結構兩側襯底表面形成第一應力層的方法為外延生長工藝。

11.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第一應力層的步驟中，對所述第一應力層進行原位摻雜形成源區和漏區。

12.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一側墻和第二側墻的材料為氮化硅。

13.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述第一應力層和所述柵極結構之間的襯底表面形成第二側墻的方法為等離子增強化學氣相沉積工藝。

14.一種半導體結構，其特征在于，包括：

襯底；

位于所述襯底表面的柵極結構；

位于柵極結構側壁表面的第二側墻；

位于所述第二側墻兩側襯底表面的第一應力層，所述第一應力層表面高于所述襯底表面；

位于所述第二側墻下方襯底中的非晶層，所述非晶層被第二側墻完全覆蓋。

15.如權利要求14所述的半導體結構，其特征在于，所述非晶層中含有碳離子、氟離子中的一種或兩種組合。

16.如權利要求14所述的半導體結構，其特征在于，所述非晶層的材料為含有碳離子的無定型硅，所述非晶層中碳離子的濃度為 5E18atoms/cm³～1E20atoms/cm³；

或者，所述非晶層的材料為含有氟離子的無定型硅，所述非晶層中氟離子的濃度為5E18atoms/cm³～1E20atoms/cm³。

17.如權利要求14所述的半導體結構，其特征在于，所述非晶層的厚度為20nm～60nm。

18.如權利要求14所述的半導體結構，其特征在于，所述非晶層的高度為20nm～50nm。

19.如權利要求14所述的半導體結構，其特征在于，所述第一應力層的材料為單晶硅或鍺。

20.如權利要求14所述的半導體結構，其特征在于，所述第一應力層的厚度為60nm～120nm。