[發明專利]半導體器件的形成方法

有效

• 申請號: 201610420475.5
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN107492487B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 李勇
• 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: H01L21/283
• 分類號: H01L21/283;H01L21/266
• 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

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底上形成有柵極結構；

對所述柵極結構兩側的基底進行預非晶化處理，在所述柵極結構兩側的基底內形成非晶區；

在所述柵極結構兩側的基底內形成源漏摻雜區；

在所述非晶區上形成應力蓋帽層；

對所述應力蓋帽層以及非晶區進行退火處理，所述退火處理適于使所述非晶區在重新結晶過程中形成位錯，所述位錯適于向所述柵極結構下方的溝道區提供拉應力；

在形成所述非晶區之前，還包括步驟：

在所述柵極結構側壁上形成掩膜側墻；

以所述掩膜側墻為掩膜，刻蝕位于所述柵極結構兩側的部分厚度的基底，在所述基底內形成凹槽；

形成填充滿所述凹槽的原位摻雜外延層，所述原位摻雜外延層中摻雜有N型離子；

其中，對所述原位摻雜外延層進行所述預非晶化處理形成所述非晶區。

2.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，采用離子注入工藝進行所述預非晶化處理。

3.如權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述離子注入工藝的注入離子為Ge、C或N。

4.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述預非晶化處理的工藝參數包括：注入離子為Ge，注入能量為35kev～50kev，注入劑量為1E14atom/cm²～2E15atom/cm²。

5.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在進行所述退火處理之前，所述源漏摻雜區位于所述基底內的深度比所述非晶區位于所述基底內的深度深；在進行所述退火處理后，所述源漏摻雜區包裹所述非晶區。

6.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述退火處理包括依次進行的尖峰退火以及激光退火。

7.如權利要求6所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述尖峰退火的工藝參數包括：退火溫度為950℃～1050℃；所述激光退火的工藝參數包括：退火溫度為1000℃～1200℃。

8.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述應力蓋帽層的材料為氮化硅。

9.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述應力蓋帽層的厚度為50埃～1000埃。

10.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述應力蓋帽層還位于所述柵極結構頂部和側壁上。

11.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述基底內形成有隔離結構，其中，所述柵極結構位于相鄰隔離結構之間的基底上；且在進行預非晶化處理之前，還在所述隔離結構上形成邊緣柵，所述邊緣柵至少覆蓋與所述基底相鄰接的部分隔離結構。

12.如權利要求11所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在沿柵極結構一側的隔離結構指向另一側的隔離結構的方向上，所述邊緣柵的寬度尺寸大于等于隔離結構頂部寬度尺寸的1/4。

13.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成的所述非晶區位于所述原位摻雜外延層內。

14.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述原位摻雜外延層的材料為含有磷離子的硅，其中，磷離子的摻雜濃度為5E20atom/cm³～2.5E21atom/cm³。

15.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在形成所述應力蓋帽層之前，去除所述掩膜側墻。