[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910152023.7
• 申請(qǐng)日: 2019-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN111627816B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 上海知錦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 高靜;李麗

一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法，形成方法包括：提供基底；在基底上形成柵極結(jié)構(gòu)；在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基底內(nèi)形成凹槽，包括位于柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的第一凹槽以及另一側(cè)的第二凹槽；在第一凹槽的底部和側(cè)壁上形成第一緩沖層，在第二凹槽的底部和側(cè)壁上形成第二緩沖層，第一緩沖層的厚度小于第二緩沖層的厚度；在凹槽中形成源漏摻雜層，源漏摻雜層覆蓋第一緩沖層和第二緩沖層，位于第一凹槽中的源漏摻雜層用于作為源極，位于第二凹槽中的源漏摻雜層用于作為漏極。本發(fā)明使第二緩沖層的厚度較大，這增大了漏極和溝道區(qū)之間的距離，有利于改善短溝道效應(yīng)，而第一緩沖層的厚度較小，以保證源漏摻雜層對(duì)溝道區(qū)施加足夠的應(yīng)力，從而提高載流子的遷移率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)

隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展趨勢(shì)，半導(dǎo)體器件中晶體管的集成度越來越高，晶體管的特征尺寸越來越小，晶體管中載流子的遷移率逐漸下降。這種載流子遷移率的下降不僅會(huì)降低晶體管的開關(guān)速度，而且還會(huì)降低晶體管的驅(qū)動(dòng)電流，最終導(dǎo)致晶體管的器件性能降低。

現(xiàn)有半導(dǎo)體器件制作工藝中，通過應(yīng)力技術(shù)對(duì)溝道區(qū)施加相應(yīng)的應(yīng)力以提高晶體管的性能成為越來越常用的手段。例如，對(duì)PMOS晶體管的溝道區(qū)施加一定的壓應(yīng)力，以提高PMOS晶體管中空穴的遷移率，或者，對(duì)NMOS晶體管的溝道區(qū)施加一定的拉應(yīng)力，以提高NMOS晶體管中電子的遷移率，從而提高驅(qū)動(dòng)電流，以此極大地提高M(jìn)OS晶體管的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法，改善器件性能。

為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成柵極結(jié)構(gòu)；在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基底內(nèi)形成凹槽，包括位于所述柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的第一凹槽以及位于所述柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的第二凹槽；在所述第一凹槽的底部和側(cè)壁上形成第一緩沖層，在所述第二凹槽的底部和側(cè)壁上形成第二緩沖層，所述第一緩沖層的厚度小于所述第二緩沖層的厚度；在所述凹槽中形成源漏摻雜層，所述源漏摻雜層覆蓋所述第一緩沖層和第二緩沖層，位于所述第一凹槽中的所述源漏摻雜層用于作為源極，位于所述第二凹槽中的所述源漏摻雜層用于作為漏極。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：基底；柵極結(jié)構(gòu)，位于所述基底上；源漏摻雜層，位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基底內(nèi)，所述柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的所述源漏摻雜層用于作為源極，另一側(cè)的所述源漏摻雜層用于作為漏極；第一緩沖層，位于所述源極對(duì)應(yīng)的源漏摻雜層和基底之間；第二緩沖層，位于所述漏極對(duì)應(yīng)的源漏摻雜層和基底之間，所述第二緩沖層的厚度大于所述第一緩沖層的厚度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基底內(nèi)形成凹槽，包括位于所述柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的第一凹槽以及位于所述柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的第二凹槽，在所述第一凹槽的底部和側(cè)壁上形成第一緩沖層，在所述第二凹槽的底部和側(cè)壁上形成第二緩沖層，所述第一緩沖層的厚度小于所述第二緩沖層的厚度，隨后在所述凹槽中形成覆蓋所述第一緩沖層和第二緩沖層的源漏摻雜層，位于所述第一凹槽中的源漏摻雜層用于作為源極，位于所述第二凹槽中的源漏摻雜層用于作為漏極；在器件工作時(shí)，漏極通常用于加載電壓，即對(duì)漏極加載的電壓高于對(duì)源極加載的電壓，由于第二緩沖層的厚度較大，這增大了漏極和溝道區(qū)之間的距離，有利于抑制漏襯反偏PN結(jié)的空間電荷區(qū)向溝道區(qū)內(nèi)擴(kuò)展，以改善漏致勢(shì)壘降低(drain?inducedbarrier?lowering，DIBL)效應(yīng)，并能夠增大漏極對(duì)應(yīng)的源漏摻雜層中的摻雜離子向溝道區(qū)內(nèi)擴(kuò)散的難度，從而改善短溝道效應(yīng)，而第一緩沖層的厚度較小，以保證所述源漏摻雜層整體對(duì)溝道區(qū)施加足夠的應(yīng)力，從而提高載流子的遷移率；綜上，本發(fā)明實(shí)施例通過形成厚度不同的第一緩沖層和第二緩沖層，在改善短溝道效應(yīng)的同時(shí)，提高載流子的遷移率，從而提高器件性能。

附圖說明

圖1至圖11是本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法一實(shí)施例中各步驟對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式