半导体器件及其形成方法技术

一种半导体器件及其形成方法，其中方法包括：提供基底，所述基底上具有栅极结构；在栅极结构两侧的基底中分别形成源漏掺杂区，所述源漏掺杂区中具有源漏离子，所述源漏掺杂区的顶部表面呈凹陷状；对所述源漏掺杂区的顶部表面掺杂接触离子，在源漏掺杂区中的顶部区域形成接触掺杂区，所述接触离子的导电类型和所述源漏离子的导电类型相同。所述方法提高了半导体器件的电学性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。
技术介绍
MOS晶体管是现代集成电路中最重要的元件之一。MOS晶体管的基本结构包括：半导体衬底；位于半导体衬底表面的栅极结构，位于栅极结构一侧半导体衬底内的源区和位于栅极结构另一侧半导体衬底内的漏区。MOS晶体管的工作原理是：通过在栅极结构施加电压，调节通过栅极结构底部沟道的电流来产生开关信号。随着半导体技术的发展，传统的平面式的MOS晶体管对沟道电流的控制能力变弱，造成严重的漏电流。而鳍式场效应晶体管(FinFET)是一种新兴的多栅器件，一般包括凸出于半导体衬底表面的鳍部，覆盖部分所述鳍部的顶部表面和侧壁表面的栅极结构，位于栅极结构一侧的鳍部内的源区和位于栅极结构另一侧的鳍部内的漏区。然而，无论是平面式的MOS晶体管还是鳍式场效应晶体管构成的半导体器件的性能有待提高。
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及其形成方法，以提高半导体器件的电学性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供基底，所述基底上具有栅极结构；在栅极结构两侧的基底中分别形成源漏掺杂区，所述源漏掺杂区中具有源漏离子，所述源漏掺杂区的顶部表面呈凹陷状；对所述源漏掺杂区的顶部表面掺杂接触离子，在源漏掺杂区中的顶部区域形成接触掺杂区，所述接触离子的导电类型和所述源漏离子的导电类型相同。可选的，对所述源漏掺杂区的顶部表面掺杂接触离子的工艺为接触离子注入工艺；所述接触离子注入工艺的参数包括：注入能量为2KeV～5KeV，注入剂量为1E14atom/cm2～2E15atom/cm2，注入角度为0度～15度。可选的，所述接触掺杂区中接触离子的浓度为所述源漏掺杂区中源漏离子浓度的40％～80％。可选的，当所述半导体器件的类型为N型时，所述接触离子的导电类型为N型；当所述半导体器件的类型为P型时，所述接触离子的导电类型为P型。可选的，当所述半导体器件为平面式MOS晶体管时，形成所述源漏掺杂区的步骤包括：在所述栅极结构两侧的基底中分别形成初始源漏掺杂区，所述初始源漏掺杂区中具有源漏离子，所述初始源漏掺杂区包括中心区和位于中心区周围的边缘区，中心区的顶部表面与边缘区的顶部表面齐平；对所述初始源漏掺杂区进行刻蚀，刻蚀中心区的深度大于刻蚀边缘区的深度，使初始源漏掺杂区形成所述源漏掺杂区；当所述半导体器件为鳍式场效应晶体管时，形成所述源漏掺杂区的步骤包括：在所述栅极结构两侧的基底中分别形成初始源漏掺杂区，所述初始源漏掺杂区中具有源漏离子，所述初始源漏掺杂区包括第一区和位于第一区两侧的第二区，自第二区至第一区的方向垂直于栅极结构的延伸方向，第一区的顶部表面与第一区的顶部表面齐平；对所述初始源漏掺杂区进行刻蚀，刻蚀第一区的深度大于刻蚀第二区的深度，使初始源漏掺杂区形成所述源漏掺杂区。可选的，刻蚀所述初始源漏掺杂区的工艺为干法刻蚀工艺，参数包括：采用的气体包括刻蚀气体和稀释气体，刻蚀气体包括碳氢氟基气体和碳氟基气体中的一种或其组合，稀释气体包括Ar、O2、N2、CO2和COS中的一种或其组合，刻蚀气体的流量为10sccm～100sccm，稀释气体的流量为0sccm～500sccm，源射频功率为100瓦～500瓦，偏置射频功率为10瓦～50瓦，腔室压强为4mtorr～100mtorr。可选的，还包括：形成第一补偿掺杂区，第一补偿掺杂区位于源漏掺杂区下方的基底中且与源漏掺杂区邻接，第一补偿掺杂区中具有第一补偿离子，所述第一补偿离子的导电类型和所述源漏离子的导电类型相同，第一补偿掺杂区中第一补偿离子中的浓度小于源漏掺杂区中源漏离子的浓度；形成所述第一补偿掺杂区的方法包括：在对所述初始源漏掺杂区进行刻蚀之前，在所述初始源漏掺杂区下方的基底中掺杂第一补偿离子，在所述初始源漏掺杂区下方的基底中形成第一补偿掺杂区，第一补偿掺杂区与初始源漏掺杂区邻接，第一补偿掺杂区中第一补偿离子中的浓度小于初始源漏掺杂区中源漏离子的浓度。可选的，所述第一补偿掺杂区包括第一补偿层和第二补偿层，第一补偿层位于源漏掺杂区下方的基底中，所述第二补偿层位于第一补偿层和源漏掺杂区之间的基底中，第一补偿层中的第一补偿离子具有第一浓度，第一浓度小于源漏掺杂区中源漏离子的浓度，第二补偿层中的第一补偿离子具有第二浓度，第二浓度小于源漏掺杂区中源漏离子的浓度且大于第一浓度；在所述初始源漏掺杂区下方的基底中形成第一补偿掺杂区的步骤包括：在所述初始源漏掺杂区下方的基底中掺杂第一补偿离子，在所述初始源漏掺杂区下方的基底中形成第一补偿层，第一补偿层和初始源漏掺杂区之间具有基底，第一浓度小于初始源漏掺杂区中源漏离子的浓度；在第一补偿层和初始源漏掺杂层之间的基底中掺杂第一补偿离子，在第一补偿层和初始源漏掺杂层之间的基底中形成第二补偿层，第二浓度小于初始源漏掺杂区中源漏离子的浓度且大于第一浓度。可选的，所述第二浓度为所述源漏掺杂区中源漏离子浓度的30％～70％；所述第一浓度为第二浓度的30％～70％。可选的，形成所述第一补偿层的工艺为第一离子注入工艺，参数包括：注入能量为10KeV～15KeV，注入剂量为1E13atom/cm2～6E14atom/cm2，注入角度为0度～15度；形成所述第二补偿层的工艺为第二离子注入工艺，参数包括：注入能量为6KeV～11KeV，注入剂量为1E15atom/cm2～5E15atom/cm2，注入角度为0度～15度。可选的，还包括：形成第二补偿掺杂区，第二补偿掺杂区位于接触掺杂区下方的源漏掺杂区中；形成第二补偿掺杂区的方法包括：在对所述初始源漏掺杂区进行刻蚀之前，在初始源漏掺杂区部分区域中掺杂第二补偿离子，在初始源漏掺杂区部分区域中形成第二补偿掺杂区，所述第二补偿离子的导电类型和所述源漏离子的导电类型相同，第二补偿掺杂区中第二补偿离子的浓度小于接触掺杂区中接触离子的浓度。可选的，所述第二补偿掺杂区中第二补偿离子的浓度为所述接触掺杂区中接触离子浓度的50％～70％。可选的，形成所述第二补偿掺杂区的工艺为第三离子注入工艺，参数包括：注入能量为4KeV～6KeV，注入剂量为0.5E14atom/cm2～1.5E15atom/cm2，注入角度为0度～15度。本专利技术还提供一种半导体器件，包括：基底，所述基底上具有栅极结构；分别位于栅极结构两侧基底中的源漏掺杂区，所述源漏掺杂区中具有源漏离子，所述源漏掺杂区的顶部表面呈凹陷状；位于源漏掺杂区中顶部区域的接触掺杂区，接触掺杂区中具有接触离子，所述接触离子的导电类型和所述源漏离子的导电类型相同，所述源漏掺杂区呈凹陷状的顶部表面为接触掺杂区的表面。可选的，所述接触掺杂区中接触离子的浓度为所述源漏掺杂区中源漏离子浓度的40％～80％。可选的，还包括：位于所述源漏掺杂区下方基底中且与源漏掺杂区邻接的第一补偿掺杂区，第一补偿掺杂区中具有第一补偿离子，所述第一补偿离子的导电类型和所述源漏离子的导电类型相同，第一补偿掺杂区中第一补偿离子中的浓度小于源漏掺杂区中源漏离子的浓度。可选的，所述第一补偿掺杂区包括第一补偿层和第二补偿层，第二补偿层位于第一补偿层和源漏掺杂区之间，第一补偿层中的第一补偿离子具有第一浓度，第一浓度小于源漏掺杂区中源漏离子的浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底上具有栅极结构；在栅极结构两侧的基底中分别形成源漏掺杂区，所述源漏掺杂区中具有源漏离子，所述源漏掺杂区的顶部表面呈凹陷状；对所述源漏掺杂区的顶部表面掺杂接触离子，在源漏掺杂区中的顶部区域形成接触掺杂区，所述接触离子的导电类型和所述源漏离子的导电类型相同。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底上具有栅极结构；在栅极结构两侧的基底中分别形成源漏掺杂区，所述源漏掺杂区中具有源漏离子，所述源漏掺杂区的顶部表面呈凹陷状；对所述源漏掺杂区的顶部表面掺杂接触离子，在源漏掺杂区中的顶部区域形成接触掺杂区，所述接触离子的导电类型和所述源漏离子的导电类型相同。2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，对所述源漏掺杂区的顶部表面掺杂接触离子的工艺为接触离子注入工艺；所述接触离子注入工艺的参数包括：注入能量为2KeV～5KeV，注入剂量为1E14atom/cm2～2E15atom/cm2，注入角度为0度～15度。3.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述接触掺杂区中接触离子的浓度为所述源漏掺杂区中源漏离子浓度的40％～80％。4.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述半导体器件的类型为N型时，所述接触离子的导电类型为N型；当所述半导体器件的类型为P型时，所述接触离子的导电类型为P型。5.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述半导体器件为平面式MOS晶体管时，形成所述源漏掺杂区的步骤包括：在所述栅极结构两侧的基底中分别形成初始源漏掺杂区，所述初始源漏掺杂区中具有源漏离子，所述初始源漏掺杂区包括中心区和位于中心区周围的边缘区，中心区的顶部表面与边缘区的顶部表面齐平；对所述初始源漏掺杂区进行刻蚀，刻蚀中心区的深度大于刻蚀边缘区的深度，使初始源漏掺杂区形成所述源漏掺杂区；当所述半导体器件为鳍式场效应晶体管时，形成所述源漏掺杂区的步骤包括：在所述栅极结构两侧的基底中分别形成初始源漏掺杂区，所述初始源漏掺杂区中具有源漏离子，所述初始源漏掺杂区包括第一区和位于第一区两侧的第二区，自第二区至第一区的方向垂直于栅极结构的延伸方向，第一区的顶部表面与第一区的顶部表面齐平；对所述初始源漏掺杂区进行刻蚀，刻蚀第一区的深度大于刻蚀第二区的深度，使初始源漏掺杂区形成所述源漏掺杂区。6.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，刻蚀所述初始源漏掺杂区的工艺为干法刻蚀工艺，参数包括：采用的气体包括刻蚀气体和稀释气体，刻蚀气体包括碳氢氟基气体和碳氟基气体中的一种或其组合，稀释气体包括Ar、O2、N2、CO2和COS中的一种或其组合，刻蚀气体的流量为10sccm～100sccm，稀释气体的流量为0sccm～500sccm，源射频功率为100瓦～500瓦，偏置射频功率为10瓦～50瓦，腔室压强为4mtorr～100mtorr。7.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：形成第一补偿掺杂区，第一补偿掺杂区位于源漏掺杂区下方的基底中且与源漏掺杂区邻接，第一补偿掺杂区中具有第一补偿离子，所述第一补偿离子的导电类型和所述源漏离子的导电类型相同，第一补偿掺杂区中第一补偿离子中的浓度小于源漏掺杂区中源漏离子的浓度；形成所述第一补偿掺杂区的方法包括：在对所述初始源漏掺杂区进行刻蚀之前，在所述初始源漏掺杂区下方的基底中掺杂第一补偿离子，在所述初始源漏掺杂区下方的基底中形成第一补偿掺杂区，第一补偿掺杂区与初始源漏掺杂区邻接，第一补偿掺杂区中第一补偿离子中的浓度小于初始源漏掺杂区中源漏离子的浓度。8.根据权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一补偿掺杂区包括第一补偿层和第二补偿层，第一补偿层位于源漏掺杂区下方的基底中，所述第二补偿层位于第一补偿层和源漏掺杂区之间的基底中，第一补偿层中的第一补偿离子具有第一浓度，第一浓度小于源漏掺杂区中源漏离子的浓度，第二补偿层中的第一补偿离子具有第二浓度，第二浓度小于源漏掺杂区中源漏离子的浓度且大于第一浓度；在所述初始源漏掺杂区下方的基底中形成第一补偿掺杂区的步骤包括：在所述初始源漏掺杂区下方的基底中掺杂第一补偿离子，在所述初始源漏掺杂区下方的基底中形成...

【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