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，形成方法包括：提供基底，所述基底上形成有栅极结构，平行于所述基底表面且与所述栅极结构的延伸方向相垂直的方向为横向；在所述栅极结构两侧的所述基底内形成轻掺杂区；形成所述形成轻掺杂区后，利用光刻工艺形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区；以所述第一掩膜层为掩膜，在所述栅极结构两侧的所述基底内形成源漏掺杂区；形成所述源漏掺杂区之后，去除所述第一掩膜层。本发明专利技术增大了位于栅极结构侧壁的第一掩膜层的横向宽度的可控范围，便于根据源漏掺杂区的工作电压的需求，调节栅极结构和源漏掺杂区之间的轻掺杂区的横向宽度，从容提高了工艺灵活性。工艺灵活性。工艺灵活性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]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

[0002]随着半导体器件集成度的不断提高，晶体管的特征尺寸逐渐减小，晶体管的沟道的长度也逐渐减小，短沟道效应(shot channel effect)更容易发生，且容易形成热载流子注入效应(hot carrier injection，HCI)，而短沟道效应和热载流子注入效应会导致晶体管的提前开启。
[0003]为了改善上述问题，目前的一种做法是在形成源漏掺杂区之前，采用轻掺杂(lightly doped drain，LDD)离子注入形成轻掺杂区，从而对热载流子注入效应进行优化，利用减小LDD离子注入的剂量和增大LDD离子注入的能量，获得较深的LDD结，减小横向电场，从而减弱热载流子注入问题。
[0004]相应的，由于轻掺杂区的形成，需在形成源漏掺杂区之前，引入主侧墙制程，即在栅极结构的侧壁上形成主侧墙，以覆盖部分轻掺杂区，以便于后续在主侧墙露出的轻掺杂区所在位置处的基底内形成源漏掺杂区。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高工艺灵活性。
[0006]为解决上述问题，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，所述基底上形成有栅极结构；在所述栅极结构两侧的所述基底内形成轻掺杂区；形成所述形成轻掺杂区后，利用光刻工艺形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区；以所述第一掩膜层为掩膜，在所述栅极结构两侧的所述基底内形成源漏掺杂区；形成所述源漏掺杂区之后，去除所述第一掩膜层。
[0007]可选的，形成所述第一掩膜层的步骤包括：形成覆盖所述栅极结构和基底的掩膜材料层；利用光刻工艺，对所述掩膜材料层进行图形化，使剩余的掩膜材料层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区，且将剩余的所述掩膜材料层作为第一掩膜层。
[0008]可选的，所述第一掩膜层的材料为有机材料。
[0009]可选的，利用离子注入工艺，在所述栅极结构两侧的所述基底内形成源漏掺杂区。
[0010]可选的，所述栅极结构包括栅极层以及覆盖所述栅极层的侧壁的偏移侧墙；在所述栅极结构两侧的所述基底内形成轻掺杂区的步骤中，以所述偏移侧墙作为掩膜。
[0011]可选的，形成所述源漏掺杂区之后，还包括：在所述基底表面形成硅化物阻挡层；在所述基底上形成覆盖所述硅化物阻挡层的第二掩膜层，所述第二掩膜层内形成有掩膜开口，所述掩膜开口贯穿所述源漏掺杂区上方的所述第二掩膜层，且所述掩膜开口在所述基底上的投影位于所述源漏掺杂区内；去除所述掩膜开口露出的所述硅化物阻挡层；去除所
述掩膜开口露出的所述硅化物阻挡层之后，去除所述第二掩膜层；去除所述第二掩膜层之后，在剩余的所述硅化物阻挡层露出的所述源漏掺杂区表面形成金属硅化物层。
[0012]可选的，在所述基底上形成覆盖所述硅化物阻挡层的第二掩膜层的步骤中，在平行于所述基底表面的方向上，所述源漏掺杂区中被所述第二掩膜层覆盖的区域的宽度至少为0.15微米。
[0013]可选的，所述第二掩膜层的材料为有机材料。
[0014]可选的，所述有机材料包括光刻胶。
[0015]可选的，形成金属硅化物层之后，还包括：在所述基底上形成覆盖所述金属硅化物层的介质层；在所述介质层中形成露出所述金属硅化物层的接触孔；在所述接触孔中形成接触孔插塞。
[0016]可选的，平行于所述基底表面且与所述栅极结构的延伸方向相垂直的方向为横向；形成所述第一掩膜层的步骤中，在所述栅极结构的任一侧，位于所述栅极结构侧壁的所述第一掩膜层的横向宽度大于所述栅极结构的高度。
[0017]相应的，本专利技术实施例还提供一种半导体结构，包括：基底；栅极结构，位于所述基底上；轻掺杂区，位于所述栅极结构两侧的所述基底内；掩膜层，所述掩膜层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区，所述掩膜层适于作为形成源漏掺杂区的掩膜。
[0018]可选的，所述掩膜层的材料为有机材料。
[0019]可选的，所述有机材料包括光刻胶。
[0020]可选的，所述栅极结构包括栅极层以及覆盖所述栅极层的侧壁的偏移侧墙。
[0021]可选的，平行于所述基底表面且与所述栅极结构的延伸方向相垂直的方向为横向；在所述栅极结构的任一侧，位于所述栅极结构侧壁的所述掩膜层的横向宽度大于所述栅极结构的高度。
[0022]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
[0023]本专利技术实施例利用光刻工艺形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区，所述第一掩膜层用于作为形成源漏掺杂区的掩膜；与通过在栅极结构的侧壁形成主侧墙(main spacer)，并以所述主侧墙作为形成源漏掺杂区的掩膜的方案相比，本专利技术实施例利用光刻工艺(即借助光罩)定义第一掩膜层的形成区域，且采用所述第一掩膜层代替了侧墙，也就是说，利用光刻工艺来定义源漏掺杂区的形成区域，这增大了位于所述栅极结构侧壁的所述第一掩膜层的横向宽度的可控范围，便于根据源漏掺杂区的工作电压的需求，调节栅极结构和源漏掺杂区之间的轻掺杂区的横向宽度，从容提高了工艺灵活性。
附图说明
[0024]图1至图2是一种半导体结构的形成方法中各步骤对应的结构示意图；
[0025]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中各步骤对应的结构示意图；
[0026]图12是本专利技术半导体结构一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0027]由
技术介绍
可知，由于轻掺杂区的形成，需在形成源漏掺杂区之前，引入主侧墙制程，即在栅极结构的侧壁上形成主侧墙，以覆盖部分轻掺杂区，以便于后续在主侧墙露出的轻掺杂区所在位置处的基底内形成源漏掺杂区。但是，主侧墙制程容易受到工艺限制，从而导致工艺灵活性下降。
[0028]现结合一种半导体结构的形成方法，分析工艺灵活性下降的原因。图1至图2是一种半导体结构的形成方法中各步骤对应的结构示意图。
[0029]参考图1，提供基底10，所述基底10上形成有栅极结构20，栅极结构20包括栅极层(未标示)、覆盖栅极层侧壁的偏移侧墙(offset spacer)(未标示)、以及位于栅极层和偏移侧墙与基底10之间的栅介质层(未标示)；以所述偏移侧墙为掩膜，在所述栅极结构20两侧的基底10内形成轻掺杂区30。其中，平行于基底10表面且与栅极结构20的延伸方向相垂直的方向为横向(未标示)。
[0030]参考图2，形成轻掺杂区30之后，在栅极结构20的侧壁形成主侧墙(main spacer)25；以所述主侧墙25为掩膜，在所述栅极结构20两侧的基底10内形成源漏掺杂区40。
[0031]主侧墙25的形成制程通常包括：形成保形覆盖基底10和栅极结构20的侧墙材料层；采用无掩膜刻蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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；在所述栅极结构两侧的所述基底内形成轻掺杂区；形成所述形成轻掺杂区后，利用光刻工艺形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区；以所述第一掩膜层为掩膜，在所述栅极结构两侧的所述基底内形成源漏掺杂区；形成所述源漏掺杂区之后，去除所述第一掩膜层。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，形成所述第一掩膜层的步骤包括：形成覆盖所述栅极结构和基底的掩膜材料层；利用光刻工艺，对所述掩膜材料层进行图形化，使剩余的掩膜材料层覆盖所述栅极结构、以及所述栅极结构两侧的部分的所述轻掺杂区，且将剩余的所述掩膜材料层作为第一掩膜层。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，所述第一掩膜层的材料为有机材料。4.如权利要求1或3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，利用离子注入工艺，在所述栅极结构两侧的所述基底内形成源漏掺杂区。5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述栅极结构包括栅极层以及覆盖所述栅极层的侧壁的偏移侧墙；在所述栅极结构两侧的所述基底内形成轻掺杂区的步骤中，以所述偏移侧墙作为掩膜。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，形成所述源漏掺杂区之后，还包括：在所述基底表面形成硅化物阻挡层；在所述基底上形成覆盖所述硅化物阻挡层的第二掩膜层，所述第二掩膜层内形成有掩膜开口，所述掩膜开口贯穿所述源漏掺杂区上方的所述第二掩膜层，且所述掩膜开口在所述基底上的投影位于所述源漏掺杂区内；去除所述掩膜开口露出的所述硅化物阻挡层；去除所述掩膜开口露出的所述硅化物阻挡层之后，去除所述第二掩膜层；去除所述第二掩膜层之后，在剩余的所述硅化物阻挡层露出的所述源漏掺杂区表面形成金属硅化物层。7.如权利要...

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