半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，其中方法包括：提供基底，所述基底上具有栅极结构；在所述栅极结构的侧壁形成第一侧墙，所述第一侧墙内具有逸散离子；在所述第一侧墙的侧壁形成保护层，所述保护层用于阻挡逸散离子的逸散；在栅极结构、第一侧墙和保护层两侧的基底内分别形成轻掺杂区；形成所述轻掺杂区之后，在所述保护层的侧壁形成第二侧墙。所述方法形成的第一侧墙的性能较稳定。

Semiconductor Structure and Its Formation Method

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
金属氧化物半导体晶体管包括栅极结构、位于栅极结构两侧基底中的源漏掺杂区，所述栅极结构下方为导电沟道。所述栅极结构的侧壁具有侧墙，所述侧墙一方面用于保护栅极结构，另一方面防止大剂量的源漏掺杂区离子注入过于接近导电沟道以至于发生源漏之间导通。特别是随着半导体制造技术向更高技术节点的发展，栅极结构的尺寸越来越小，栅极结构下方基底中的导电沟道越来越短，能够减小源漏漏电流的侧墙显得尤为重要，这对侧墙的制造工艺提出了更高的要求。侧墙的制造步骤通常包括：在所述基底、以及栅极结构的侧壁和顶部表面形成侧墙膜；去除位于基底和栅极结构顶部表面的侧墙膜，在所述栅极结构的侧壁上形成侧墙。然而，现有技术中所述侧墙的性能较差。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以提高所述侧墙的性能。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底上具有栅极结构；在所述栅极结构的侧壁形成第一侧墙，所述第一侧墙内具有逸散离子；在所述第一侧墙的侧壁形成保护层，所述保护层用于阻挡逸散离子的逸散；在所述栅极结构、第一侧墙和保护层两侧的基底内分别形成轻掺杂区；形成所述轻掺杂区之后，在所述保护层的侧墙形成第二侧墙。可选的，所述第二侧墙的形成步骤包括：在所述基底、第一侧墙和栅极结构的顶部表面、以及保护层的侧壁和顶部表面形成第二侧墙膜；去除基底保护层、第一侧墙和栅极结构顶部表面的第二侧墙膜，形成所述第二侧墙。可选的，所述第二侧墙的材料与第一侧墙的材料不同；去除所述基底、保护层、第一侧墙和栅极结构顶部表面的第二侧墙膜的工艺包括：各向异性干法刻蚀工艺，所述各向异性干法刻蚀工艺对第二侧墙膜和对第一侧墙的刻蚀选择比为：1:1～8:1。可选的，所述第一侧墙的介电常数为：5～9。可选的，所述第一侧墙的材料包括：硅氧碳氮化合物，所述逸散离子为氮离子；所述第二侧墙的材料包括氮化硅。可选的，所述保护层的材料包括：氧化硅、氮化硅或者非晶硅。可选的，所述保护层的材料为氮化硅时，所述保护层的形成工艺包括：原子层沉积工艺；所述原子层沉积工艺的参数包括：温度为500摄氏度～650摄氏度，压力为0.1毫托～700托。可选的，所述保护层的厚度为：1埃～50埃。可选的，形成所述保护层之后，形成源漏掺杂区之前，还包括退火处理。可选的，所述退火处理的工艺包括：激光退火工艺、闪光退火或者超短脉冲退火；所述激光退火工艺的参数包括：温度为600摄氏度～1200摄氏度，时间为1秒～300秒。可选的，形成所述第二侧墙之后，所述形成方法包括：在所述栅极结构、第一侧墙、保护层和第二侧墙两侧的基底内分别形成源漏掺杂区。本专利技术还提供一种半导体结构，其特征在于，包括：基底，所述基底上具有栅极结构；位于所述栅极结构侧壁的第一侧墙，所述第一侧墙内具有逸散离子；位于所述第一侧墙侧壁的保护层，所述保护层用于阻挡逸散离子的逸散；分别位于所述栅极结构、第一侧墙和保护层两侧基底内的轻掺杂区；位于所述保护层侧壁的第二保护层。可选的，所述第二侧墙与第一侧墙的刻蚀选择比为：1:1～8:1，所述第一侧墙的介电常数为：5～9。可选的，所述第一侧墙的材料包括：硅氧碳氮化合物，所述逸散离子为氮离子；所述第二侧墙的材料包括氮化硅。可选的，所述保护层的材料包括：氧化硅、氮化硅或者非晶硅。可选的，所述保护层的厚度为：1埃～50埃。可选的，所述半导体结构还包括：位于栅极结构、第一侧墙、保护层和第二侧墙两侧基底内的源漏掺杂区。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法中，形成所述第一侧墙之后，直接在第一侧墙的侧壁形成所述保护层，能够有效地缩短所述保护层侧壁被暴露出的时间，有利于减少第一侧墙内逸散离子向外扩散，因此，有利于确保第一侧墙的稳定性。所述第一侧墙用于保护栅极结构的侧壁，因此，第一侧墙对栅极结构侧壁的保护能力较强，有利于提高栅极结构的性能。进一步，采用氮化硅作为所述保护层的材料，使得所述保护层较致密，则所述保护层阻挡第一侧墙内逸散离子逸散的能力较强，有利于进一步提高第一侧墙的稳定性。进一步，形成所述保护层之后，形成轻掺杂区之前，进行退火处理，有利于提高所述第一侧墙内离子的活性，提高第一侧墙的稳定性。进一步，所述第一侧墙的材料包括硅氧碳氮化合物，硅氧碳氮化合物的介电常数较低，有利于降低半导体器件的电容，缩短电路信号的延迟时间。同时，硅氧碳氮化合物作为第一侧墙的材料，所述第一侧墙与第二侧墙膜的材料不同，则后续形成第二侧墙时，所述刻蚀工艺对第二侧墙与对第一侧墙的刻蚀选择比较高，使得第一侧墙不易被刻穿。所述第一侧墙用于保护栅极结构的能力较强。附图说明图1至图3是一种半导体结构的形成方法各步骤的结构示意图；图4至图13是本专利技术一实施例的半导体结构的形成方法的各步骤的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，所述侧墙的性能较差。图1至图3是一种半导体结构的形成方法各步骤的结构示意图。请参考图1，提供基底100，所述基底100上具有栅极结构101；在所述栅极结构101的侧壁形成第一侧墙102。请参考图2，在所述栅极结构101和第一侧墙102两侧的基底100内形成轻掺杂区103。请参考图3，形成所述轻掺杂区103之后，在所述第一侧墙102的侧壁形成第二侧墙104。上述方法中，所述第二侧墙104的形成步骤包括：在所述基底100和栅极结构101上、以及第一侧墙102的侧壁和顶部表面形成第二侧墙膜；去除基底100、第一侧墙102和栅极结构101顶部表面的第二侧墙膜，形成所述第二侧墙。所述第二侧墙膜的材料包括氮化硅，去除基底100、第一侧墙102和栅极结构101顶部表面的第二侧墙膜的工艺包括：各向异性干法刻蚀工艺。所述各向异性干法刻蚀工艺在垂直于基底100表面的方向上具有较大的刻蚀速率，但并不意味着所述各向异性干法刻蚀工艺在平行于基底100表面的方向上完全无刻蚀速率，即：在所述各向异性干法刻蚀工艺中，栅极结构101侧壁的第二侧墙膜也被刻蚀。尽管采用原子层沉积工艺形成第二侧墙膜，也难以保证第二侧墙膜的厚度完全相同。其中，位于栅极结构101侧壁第二侧墙膜较薄的地方易在所述各向异性干法刻蚀工艺被刻穿，从而暴露出第一侧墙102。通常所述第一侧墙102的材料也为氮化硅，因此，在所述各向异性干法刻蚀工艺过程中所述第一侧墙102也被刻蚀。由于第一侧墙102的厚度均较薄，使得形成所述第二侧墙104后，第一侧墙102可能被刻穿，使得所述第一侧墙102对栅极结构101侧壁的保护能力不够，使得栅极结构101的部分侧墙被暴露出。形成所述第二侧墙104之后，所述形成方法还包括：在所述栅极结构101、第一侧墙102和第二侧墙104两侧的基底100内形成源漏掺杂区。所述源漏掺杂区的形成步骤包括：在所述栅极结构101、第一侧墙102和第二侧墙104两侧的基底100内形成源漏开口；在所述源漏开口内形成外延层；在所述外延层中掺入掺杂离子。在形成所述外延层的过程中，由于栅极结构101的部分侧壁被暴露出，因此，栅极结构101被暴露出的部分也易外延生长，因此，不利于提高栅极结构101的性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底上具有栅极结构；在所述栅极结构的侧壁形成第一侧墙，所述第一侧墙内具有逸散离子；在所述第一侧墙的侧壁表面形成保护层，所述保护层用于阻挡逸散离子的逸散；在所述栅极结构、第一侧墙和保护层两侧的基底内形成轻掺杂区；形成所述轻掺杂区之后，在所述保护层的侧壁形成第二侧墙。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底上具有栅极结构；在所述栅极结构的侧壁形成第一侧墙，所述第一侧墙内具有逸散离子；在所述第一侧墙的侧壁表面形成保护层，所述保护层用于阻挡逸散离子的逸散；在所述栅极结构、第一侧墙和保护层两侧的基底内形成轻掺杂区；形成所述轻掺杂区之后，在所述保护层的侧壁形成第二侧墙。2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二侧墙的形成步骤包括：在所述基底、第一侧墙和栅极结构的顶部表面、以及保护层的侧壁和顶部表面形成第二侧墙膜；去除所述基底、保护层、第一侧墙和栅极结构顶部表面的第二侧墙膜，形成所述第二侧墙。3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二侧墙膜的材料与第一侧墙的材料不同；去除所述基底、保护层、第一侧墙和栅极结构顶部表面的第二侧墙膜的工艺包括：各向异性干法刻蚀工艺，所述各向异性干法刻蚀工艺对第二侧墙膜和对第一侧墙的刻蚀选择比为：1:1～8:1。4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙的介电常数为：5～9。5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙的材料包括：硅氧碳氮化合物，所述逸散离子为氮离子；所述第二侧墙的材料包括氮化硅。6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料包括：氧化硅、氮化硅或者非晶硅。7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料为氮化硅时，所述保护层的形成工艺包括：原子层沉积工艺；所述原子层沉积工艺的参数包括：温度为500摄氏度～650摄氏度，压力为0.1毫托～700托。8.如权利要求1所述的半导体结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：林静，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路新技术研发上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31