半导体结构及其形成方法技术

技术编号:26893563 阅读:101 留言:0更新日期:2020-12-29 16:15
一种半导体结构及其形成方法,形成方法包括:提供基底,基底上形成有栅极结构,栅极结构两侧的基底内形成有源漏掺杂层,栅极结构露出的基底上形成有层间介质层;在栅极结构两侧的层间介质层内形成露出源漏掺杂层顶部的接触孔;对接触孔露出的源漏掺杂层顶部进行离子注入,在源漏掺杂层中形成非晶化层;刻蚀源漏掺杂层,在源漏掺杂层中形成凹槽,且凹槽的底部和侧壁保留有部分厚度的非晶化层;在凹槽的底部和侧壁上形成金属硅化物层。本发明专利技术实施例有利于提高金属硅化物层的形成质量、降低金属硅化物层的电阻,从而降低源漏掺杂层与后续接触孔插塞的接触电阻,进而提升了半导体结构的性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术实施例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
现有的MOS晶体管工艺中,为改善晶体管的栅极、源极和漏极与接触孔插塞(plug)之间的欧姆接触,通常会在栅极、源极和漏极的表面形成金属硅化物。目前,大多利用自对准金属硅化物(Self-AlignedSilicide)工艺来形成金属硅化物。具体来说,在形成源极和漏极之后,在源极、漏极和栅极上方形成由钴、钛或镍等构成的金属层,然后通过一步或多步快速退火处理(RTA),使金属层与栅极、源极和漏极中的硅反应,形成低电阻率的金属硅化物,从而减小源极和漏极的薄层电阻(Rs)。随着晶体管特征尺寸的不断减小,镍硅化物和铂硅化物由于其具有较小的薄层电阻、较少的硅消耗量以及较低的退火温度等特性,因而被广泛用作接触(contact)自对准硅化物。另一方面,为了进一步减小自对准硅化物的薄层电阻,目前已开始在自对准硅化物工艺之前采用预非晶化注入(又称PAI注入)工艺。具体来说,就是在自对准硅化物工艺前,对硅、碳、锗或锑等离子施以适当的能量和剂量,将本文档来自技高网...

【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:/n提供基底,所述基底上形成有栅极结构,所述栅极结构两侧的基底内形成有源漏掺杂层,所述栅极结构露出的基底上形成有层间介质层;/n在所述栅极结构两侧的层间介质层内形成露出所述源漏掺杂层顶部的接触孔;/n对所述接触孔露出的源漏掺杂层顶部进行离子注入,在所述源漏掺杂层中形成非晶化层;/n刻蚀所述源漏掺杂层,在源漏掺杂层中形成凹槽,且所述凹槽的底部和侧壁保留有部分厚度的非晶化层,所述凹槽的顶部与所述接触孔的底部相连通;/n在所述凹槽的底部和侧壁上形成金属硅化物层。/n

【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,所述基底上形成有栅极结构,所述栅极结构两侧的基底内形成有源漏掺杂层,所述栅极结构露出的基底上形成有层间介质层;
在所述栅极结构两侧的层间介质层内形成露出所述源漏掺杂层顶部的接触孔;
对所述接触孔露出的源漏掺杂层顶部进行离子注入,在所述源漏掺杂层中形成非晶化层;
刻蚀所述源漏掺杂层,在源漏掺杂层中形成凹槽,且所述凹槽的底部和侧壁保留有部分厚度的非晶化层,所述凹槽的顶部与所述接触孔的底部相连通;
在所述凹槽的底部和侧壁上形成金属硅化物层。


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,提供基底的步骤中,所述栅极结构的侧壁上形成有侧墙;
形成所述接触孔的步骤包括:刻蚀所述栅极结构两侧的层间介质层,形成露出所述源漏掺杂层顶部的初始接触孔,所述初始接触孔露出所述侧墙的侧壁;沿垂直于所述栅极结构侧壁的方向,刻蚀所述初始接触孔靠近所述栅极结构一侧的侧壁,形成接触孔,所述接触孔的侧壁与所述栅极结构之间保留有部分宽度的所述侧墙作为剩余侧墙。


3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述离子注入的方向与所述基底表面法线的夹角大于0°。


4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,进行所述离子注入后,形成所述凹槽之前,还包括:在所述接触孔的侧壁上形成侧壁层;
形成所述凹槽的步骤包括:以所述侧壁层为掩膜,刻蚀所述侧壁层露出的部分厚度的所述源漏掺杂层,形成所述凹槽。


5.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,采用湿法刻蚀工艺,刻蚀所述初始接触孔靠近所述栅极结构一侧的侧壁。


6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述湿法刻蚀工艺的工艺参数包括:刻蚀溶液为磷酸溶液,磷酸溶液的体积百分比浓度为40%至80%,工艺温度为90℃至150℃。


7.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述离子注入的注入方向与所述基底表面法线的夹角为7°至30°。


8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述离子注入的工艺参数包括:注入离子包括Ge离子,注入能量为5KeV至20KeV,注入剂量为5.0E13原子每...

【专利技术属性】
技术研发人员:周飞
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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