半导体结构及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种半导体结构及其形成方法，其中方法包括：提供衬底；在所述衬底上形成栅极结构；在所述栅极结构两侧形成第一源漏掺杂层；在所述栅极结构两侧的第一源漏掺杂层表面形成第二源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层与栅极结构之间的间距小于所述第二源漏掺杂层与栅极结构之间的间距。其中，由于所述第一源漏掺杂层距离所述栅极结构较近，所述第一源漏掺杂层能够为沟道提供较大的应力，从而能够增加沟道载流子的迁移速率；此外，所述第二源漏掺杂层与栅极结构之间的间距较大，从而能够减小短沟道效应。因此，所述形成方法能够改善半导体结构的性能。

【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
，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用，因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高，晶体管的尺寸也越来越小。晶体管的结构包括：衬底；位于衬底上的栅极；位于栅极侧壁表面的侧墙；位于所述侧墙两侧衬底中的源漏掺杂层。为了增加晶体管沟道中载流子的迁移速率，现有的半导体的形成方法引入应变硅技术。所述应变硅技术就是使源漏掺杂层的晶格常数与衬底的晶格常数不相同，从而使源漏掺杂层对沟道产生应力，从而增加沟道中载流子的迁移速率。这就导致栅极、侧墙和源漏掺杂层构成电容器，所述电容器具有寄生电容。现有技术形成的半导体结构很难同时满足晶体管对寄生电容较小，且沟道中载流子迁移速率较大的要求。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法，能够简化半导体结构的形成工艺。为解决上述问题，本专利技术技术方案提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成栅极结构；在所述栅极结构两侧形成第一源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层侧壁到相邻栅极结构侧壁的最小距离为第一距离；在所述栅极结构两侧的第一源漏掺杂层表面形成第二源漏掺杂层，所述第二源漏掺杂层侧壁到相邻栅极结构侧壁的最小距离为第二距离，所述第二距离大于第一距离。可选的，形成所述第一源漏掺杂层之前，还包括：形成覆盖所述栅极结构侧壁的第一侧墙；所述第一源漏掺杂层位于所述第一侧墙两侧；形成所述第二源漏掺杂层之前，还包括：在所述第一源漏掺杂层上形成覆盖所述第一侧墙的第二侧墙，所述第二源漏掺杂层位于所述第二侧墙两侧。可选的，所述第一源漏掺杂层位于所述栅极结构两侧的衬底表面。可选的，形成所述第一源漏掺杂层的步骤包括：以所述栅极结构和第一侧墙为掩膜，在所述栅极结构两侧的衬底表面形成第一外延层；对所述第一外延层进行第一掺杂，形成所述第一源漏掺杂层；形成所述第二源漏掺杂层的步骤包括：以所述栅极结构、第一侧墙和第二侧墙为掩膜，在所述第二侧墙两侧的第一源漏掺杂层表面形成所述第二外延层；对所述第二外延层进行第二掺杂，形成所述第二源漏掺杂层。可选的，还包括：对所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层进行退火处理。可选的，所述第一源漏掺杂层位于所述栅极结构两侧的衬底中。可选的，形成所述第一源漏掺杂层的步骤包括：以所述栅极结构和第一侧墙为掩膜，在所述栅极结构两侧的衬底中形成凹槽；在所述凹槽中形成第一外延层；对所述第一外延层进行第一掺杂，形成第一源漏掺杂层；形成所述第二源漏掺杂层的步骤包括：以所述栅极结构、第一侧墙和第二侧墙为掩膜，在所述第二侧墙两侧的第一源漏掺杂层表面形成所述第二外延层；对所述第二外延层进行第二掺杂，形成所述第二源漏掺杂层。可选的，所述第一侧墙的厚度为2nm～10nm；所述第二侧墙的厚度为3nm～15mn。可选的，所述第一侧墙和第二侧墙的材料为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或碳氮化硅。可选的，所述第二源漏掺杂层顶部表面高于所述衬底表面。可选的，所述第一源漏掺杂层的厚度为2nm～12nm；所述第二源漏掺杂层顶部到所述第一源漏掺杂层顶部表面的距离为8nm～18nm。可选的，所述衬底的材料为硅；所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层中具有掺杂源；所述第一源漏掺杂层的材料包括硅锗，所述第一源漏掺杂层中的掺杂源包括硼原子、硼离子或BF2+离子；或者，所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层的材料包括碳化硅，所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层的掺杂源包括磷原子、砷原子、磷离子或砷离子。相应的，本专利技术技术方案还提供一种半导体结构，包括：衬底；位于所述衬底上的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的第一源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层侧壁到相邻栅极结构侧壁的最小距离为第一距离；位于所述栅极结构两侧的第一源漏掺杂层表面的第二源漏掺杂层，所述第二源漏掺杂层侧壁到相邻栅极结构侧壁的最小距离为第二距离，所述第二距离大于第一距离。可选的，还包括：覆盖所述栅极结构侧壁的第一侧墙，所述第一源漏掺杂层位于所述第一侧墙两侧；覆盖所述第一侧墙侧壁的第二侧墙，所述第二源漏掺杂层位于所述第二侧墙两侧。可选的，所述第一侧墙的厚度为2nm～10nm；所述第二侧墙的厚度为3nm～15nm。可选的，所述第一侧墙和第二侧墙的材料为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或碳氮化硅。可选的，所述第二源漏掺杂层顶部表面高于所述衬底表面。可选的，所述第一源漏掺杂层位于所述栅极结构两侧的衬底表面；或者，所述第一源漏掺杂层位于所述栅极结构两侧的衬底中。可选的，所述衬底的材料为硅；所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层中具有掺杂源；所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层的材料包括硅锗，所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层中的掺杂源包括硼原子、硼离子或BF2+离子；或者，所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层的材料包括碳化硅，所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层中的掺杂源包括磷原子、砷原子、磷离子或砷离子。可选的，所述第一源漏掺杂层的厚度为2nm～12nm；所述第二源漏掺杂层顶部到所述第一源漏掺杂层顶部表面的距离为8nm～18nm。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法中，所述第二距离大于第一距离。由于所述第一源漏掺杂层距离所述栅极结构较近，所述第一源漏掺杂层能够为沟道提供较大的应力，从而能够增加沟道载流子的迁移速率；此外，所述第二源漏掺杂层与栅极结构之间的第二距离较大，能够减小栅极结构与第二源漏掺杂层之间的电容。因此，所述形成方法能够在增加所形成半导体结构的沟道载流子迁移速率的同时，降低所形成半导体结构的寄生电容，从而改善半导体结构的性能。进一步，所述第二源漏掺杂层顶部表面高于所述衬底表面，则所述第二源漏掺杂层、第一侧墙、第二侧墙以及栅极结构构成寄生电容。由于所述第一源漏掺杂层与栅极结构之间仅具有第一侧墙，所述第一源漏掺杂层距离所述栅极结构较近，所述第一源漏掺杂层能够为沟道提供较大的应力，从而能够增加沟道载流子的迁移速率；此外，所述第二源漏掺杂层与栅极结构之间具有第一侧墙和第二侧墙，使所述第二源漏掺杂层与栅极结构之间的第二距离较大，从而使所述寄生电容较小。因此，所述形成方法能够同时使半导体结构满足沟道载流子的迁移速率较大和寄生电容较小的特点。本专利技术技术方案提供的半导体结构中，所述第二距离大于第一距离。由于所述第一源漏掺杂层距离所述栅极结构较近，所述第一源漏掺杂层能够为沟道提供较大的应力，从而能够增加沟道载流子的迁移速率；此外，所述第二源漏掺杂层与栅极结构之间的第二距离较大，能够减小栅极结构与第二源漏掺杂层之间的电容。因此，所述形成方法能够改善半导体结构的性能。附图说明图1和图2是一种半导体结构的形成方法各步骤的结构示意图；图3至图11是本专利技术半导体结构的形成方法一实施例各步骤的结构示意图。具体实施方式半导体结构的形成方法存在诸多问题，例如：所形成半导体结构的性能较差。现结合一种半导体结构的形成方法，分析所述半导体结构的形成方法形成的半导体结构性能较差的原因：图1和图2是一种半导体结构的形成方法的结构示意图。请参考图1，提供衬底100；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：提供衬底；在所述衬底上形成栅极结构；在所述栅极结构两侧形成第一源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层侧壁到相邻栅极结构侧壁的最小距离为第一距离；在所述栅极结构两侧的第一源漏掺杂层表面形成第二源漏掺杂层，所述第二源漏掺杂层侧壁到相邻栅极结构侧壁的最小距离为第二距离，所述第二距离大于第一距离。

【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：提供衬底；在所述衬底上形成栅极结构；在所述栅极结构两侧形成第一源漏掺杂层，所述第一源漏掺杂层侧壁到相邻栅极结构侧壁的最小距离为第一距离；在所述栅极结构两侧的第一源漏掺杂层表面形成第二源漏掺杂层，所述第二源漏掺杂层侧壁到相邻栅极结构侧壁的最小距离为第二距离，所述第二距离大于第一距离。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，形成所述第一源漏掺杂层之前，还包括：形成覆盖所述栅极结构侧壁的第一侧墙；所述第一源漏掺杂层位于所述第一侧墙两侧；形成所述第二源漏掺杂层之前，还包括：在所述第一源漏掺杂层上形成覆盖所述第一侧墙的第二侧墙，所述第二源漏掺杂层位于所述第二侧墙两侧。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，所述第一源漏掺杂层位于所述栅极结构两侧的衬底表面。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，形成所述第一源漏掺杂层的步骤包括：以所述栅极结构和第一侧墙为掩膜，在所述栅极结构两侧的衬底表面形成第一外延层；对所述第一外延层进行第一掺杂，形成所述第一源漏掺杂层；形成所述第二源漏掺杂层的步骤包括：以所述栅极结构、第一侧墙和第二侧墙为掩膜，在所述第二侧墙两侧的第一源漏掺杂层表面形成所述第二外延层；对所述第二外延层进行第二掺杂，形成所述第二源漏掺杂层。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，还包括：对所述第一源漏掺杂层和第二源漏掺杂层进行退火处理。6.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一源漏掺杂层位于所述栅极结构两侧的衬底中。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，形成所述第一源漏掺杂层的步骤包括：以所述栅极结构和第一侧墙为掩膜，在所述栅极结构两侧的衬底中形成凹槽；在所述凹槽中形成第一外延层；对所述第一外延层进行第一掺杂，形成第一源漏掺杂层；形成所述第二源漏掺杂层的步骤包括：以所述栅极结构、第一侧墙和第二侧墙为掩膜，在所述第二侧墙两侧的第一源漏掺杂层表面形成所述第二外延层；对所述第二外延层进行第二掺杂，形成所述第二源漏掺杂层。8.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙的厚度为2nm～10nm；所述第二侧墙的厚度为3nm～15mn。9.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙和第二侧墙的材料为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或碳氮化硅。10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二源漏掺杂层顶部表...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐粕人，
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