[發明專利]一種半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201710217697.1
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN108695158B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 趙猛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司;中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06;H01L21/265
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

1.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底內形成溝槽，所述溝槽用于填充源/漏摻雜層以構成源/漏極；

執行離子注入，以在所述溝槽底部的襯底中形成包含有空隙的離子注入層；

在所述溝槽中填充源/漏摻雜層以形成源/漏極，所述源/漏摻雜層中的摻雜元素擴散至所述離子注入層的所述空隙內，以在所述溝槽的底部形成擴散緩沖層，所述摻雜元素在所述源/漏摻雜層、擴散緩沖層中的濃度呈梯度變化；或者，

在所述執行離子注入之后、所述填充源/漏摻雜層之前，在所述溝槽中形成摻雜外延層，所述摻雜外延層含有所述摻雜元素，所述摻雜外延層中的摻雜元素擴散至所述離子注入層的所述空隙內，以在所述溝槽的底部形成擴散緩沖層，所述摻雜元素在所述源/漏摻雜層、摻雜外延層、擴散緩沖層中的濃度呈梯度變化。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述離子注入為包含有Si的離子注入。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述離子注入的離子注入能量范圍為2KeV-5KeV，離子注入的劑量為1.0×e¹³cm^-2-1.0×e¹⁴cm^-2。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述半導體襯底為Si襯底，所述摻雜外延層包括含有所述摻雜元素的Si外延層。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述摻雜外延層的形成溫度為700℃～800℃。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述離子注入還包括碳和氮的共注入。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述源/漏摻雜層包括含有所述摻雜元素的SiGe層。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成源/漏極的步驟還包括在形成所述源/漏摻雜層之后執行退火的步驟。

9.一種半導體器件，其特征在于，所述器件包括：

半導體襯底，和

形成在所述半導體襯底中的源/漏摻雜層；

其中，

在所述源/漏摻雜層下方形成有擴散緩沖層，

所述擴散緩沖層由所述源/漏摻雜層中的摻雜元素擴散至形成在所述源/漏摻雜層底部的離子注入層的空隙而成，所述摻雜元素在所述源/漏摻雜層、擴散緩沖層中的濃度呈梯度變化；或者，

所述擴散緩沖層由形成在所述源/漏摻雜層底部的摻雜外延層中的摻雜元素擴散至形成在所述摻雜外延層底部的離子注入層的空隙而形成，所述摻雜外延層中的摻雜元素與所述源/漏摻雜層中的摻雜元素相同，所述摻雜元素在所述源/漏摻雜層、摻雜外延層、擴散緩沖層中的濃度呈梯度變化。

10.如權利要求9所述的半導體器件，其特征在于，所述離子注入層為含Si離子注入層。

11.如權利要求10所述的半導體器件，其特征在于，所述含Si離子注入層深度為5nm～20nm，Si離子注入濃度為1.0×e¹⁸-5.0×e¹⁹cm^-3。

12.如權利要求9所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體襯底為Si襯底，所述摻雜外延層包括包含所述摻雜元素的Si外延層。

13.如權利要求9所述的半導體器件，其特征在于，所述源/漏摻雜層包括含有所述摻雜元素的SiGe層。