【技术实现步骤摘要】
半导体器件以及改善半导体器件性能的方法
本专利技术涉及半导体制作
,特别涉及一种半导体器件以及改善半导体器件性能的方法。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展,载流子迁移率增强技术获得了广泛的研究和应用,提高沟道区的载流子迁移率能够增大MOS器件的驱动电流,提高器件的性能。现有半导体器件制作工艺中,由于应力可以改变硅材料的能隙和载流子迁移率,因此通过应力来提高MOS晶体管的性能成为越来越常用的手段。具体地,通过适当控制应力,可以提高载流子(NMOS晶体管中的电子,PMOS晶体管中的空穴)迁移率,进而提高驱动电流,以此极大地提高MOS晶体管的性能。目前,采用嵌入式锗硅(EmbeddedSiGe)技术,即在需要形成源区和漏区的区域先形成锗硅材料,然后再进行掺杂形成PMOS晶体管的源区和漏区;形成所述锗硅材料是为了引入硅和锗硅(SiGe)之间晶格失配形成的压应力,以提高PMOS晶体管的性能。采用嵌入式碳硅(EmbeddedSiC)技术,即在需要形成源区和漏区的区域先形成碳硅材料,然后再进行掺杂形成NMOS晶体管的源区和漏区;形成所述碳硅材料是为了引入硅和碳硅之间晶格失配形成的拉应力,以提高NMOS晶体管的性能。嵌入式锗硅技术或嵌入式碳硅技术的引入在一定程度上可以提高半导体器件的载流子迁移率,但是在实际应用中发现,半导体器件的载流子迁移率仍有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体器件以及改善半导体器件性能的方法,提高半导体器件的载流子迁移率。为解决上述问题,本专利技术提供一种改善半导体器件性能的方法,包括:提供基底,所述基底表面形成有栅极结构 ...
【技术保护点】
一种改善半导体器件性能的方法,其特征在于,包括:提供基底,所述基底表面形成有栅极结构;对所述栅极结构两侧的基底进行非晶化离子注入,在所述栅极结构两侧的基底内形成具有第一厚度的非晶层,所述非晶层包括逐渐远离栅极结构的第一非晶层、与所述第一非晶层相邻接的第二非晶层、以及与所述第二非晶层相邻接的第三非晶层,其中,所述第一非晶层位于栅极结构下方的部分基底内;刻蚀去除所述第二非晶层以及位于第二非晶层下方的第二厚度的基底,在所述非晶层中形成第一凹槽,在所述第一凹槽下方形成相互贯穿的第二凹槽以及第三凹槽,其中,所述第三凹槽位于第二凹槽下方;在所述第三凹槽内填充满有机材料层;在形成所述有机材料层之后,对所述第二凹槽侧壁进行刻蚀以形成sigma形凹陷;去除所述有机材料层;在所述第一凹槽、具有sigma形凹陷的第二凹槽、以及第三凹槽内填充满应力层。
【技术特征摘要】
1.一种改善半导体器件性能的方法,其特征在于,包括:提供基底,所述基底表面形成有栅极结构;对所述栅极结构两侧的基底进行非晶化离子注入,在所述栅极结构两侧的基底内形成具有第一厚度的非晶层,所述非晶层包括逐渐远离栅极结构的第一非晶层、与所述第一非晶层相邻接的第二非晶层、以及与所述第二非晶层相邻接的第三非晶层,其中,所述第一非晶层位于栅极结构下方的部分基底内;刻蚀去除所述第二非晶层以及位于第二非晶层下方的第二厚度的基底,在所述非晶层中形成第一凹槽,在所述第一凹槽下方形成相互贯穿的第二凹槽以及第三凹槽,其中,所述第三凹槽位于第二凹槽下方;在所述第三凹槽内填充满有机材料层;在形成所述有机材料层之后,对所述第二凹槽侧壁进行刻蚀以形成sigma形凹陷;去除所述有机材料层;在所述第一凹槽、具有sigma形凹陷的第二凹槽、以及第三凹槽内填充满应力层。2.如权利要求1所述改善半导体器件性能的方法,其特征在于,所述非晶化离子注入的注入离子为硅离子或锗离子。3.如权利要求1所述改善半导体器件性能的方法,其特征在于,所述第一厚度为2纳米至6纳米。4.如权利要求1所述改善半导体器件性能的方法,其特征在于,所述有机材料层的厚度为8纳米至10纳米;所述第二凹槽的深度为6纳米至8纳米。5.如权利要求1所述改善半导体器件性能的方法,其特征在于,所述第一非晶层的宽度尺寸为1纳米至2纳米;所述第三非晶层的宽度尺寸为1纳米至2纳米。6.如权利要求1所述改善半导体器件性能的方法,其特征在于,形成所述非晶层的工艺步骤包括:形成覆盖所述栅极结构顶部表面和侧壁表面、以及基底表面的第二图形层,所述第二图形层内具有第一开口,所述第一开口暴露出栅极结构两侧的基底表面;以所述第二图形层为掩膜,对所述栅极结构两侧的基底进行所述非晶化离子注入。7.如权利要求1或6所述改善半导体器件性能的方法,其特征在于,所述非晶化离子注入的工艺参数包括:注入能量为3kev至6kev,注入剂量为1E14atom/cm2至5E15atom/cm2,注入角度为0度至20度。8.如权利要求6所述改善半导体器件性能的方法,其特征在于,以所述具有第一开口的第二图形层为掩膜,刻蚀去除所述第二非晶层以及位于第二非晶层下方的第二厚度的基底。9.如权利要求1所述改善半导体器件性能的方法,其特征在于,在形成所述应力层之前,对所述第一非晶层以及第...
【专利技术属性】
技术研发人员:李勇,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司,中芯国际集成电路制造北京有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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