半导体结构及其形成方法技术

本发明专利技术实施例提供一种半导体结构及其形成方法，半导体结构包括：衬底；栅极结构，所述栅极结构位于所述衬底上；多个掺杂区，位于所述衬底内，且位于所述栅极结构的两侧；所述掺杂区包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区掺杂离子的浓度大于所述第二掺杂区掺杂离子的浓度；所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁；电接触层，所述电接触层与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁相接触，且所述电接触层的顶面高于所述衬底的表面；介质层，所述介质层填充于所述电接触层和所述栅极结构之间。本发明专利技术实施例有利于提高半导体结构的性能。能。能。

【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领域，特别涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)是计算机中常用的半导体存储器件，由许多重复的存储单元组成。每个存储单元通常包括电容器和晶体管，晶体管的栅极与字线相连、漏极与位线相连、源极与电容器相连，字线上的电压信号能够控制晶体管的打开或关闭，进而通过位线读取存储在电容器中的数据信息，或者通过位线将数据信息写入到电容器中进行存储。
[0003]随着集成电路技术的快速发展，集成电路中器件的密集度越来越高，半导体器件的特征尺寸不断减小，特别是有效栅长(effective gate length)的缩短，短沟道效应(Short
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channel effects)导致的源漏区漏电问题，对器件可靠性提出了挑战。
[0004]如何改善半导体结构中栅极结构和源漏区漏电流的问题，提高半导体器件的可靠性，已成为本领域技术人员亟待解决的一个重要问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例通过一种半导体结构及其形成方法，有利于解决半导体结构中栅极结构和源漏区漏电流的问题。
[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，包括：衬底；栅极结构，所述栅极结构位于所述衬底上；多个掺杂区，位于所述衬底内，且位于所述栅极结构的两侧；所述掺杂区包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区掺杂离子的浓度大于所述第二掺杂区掺杂离子的浓度；所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁；电接触层，所述电接触层与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁相接触，且所述电接触层的顶面高于所述衬底的表面；介质层，所述介质层填充于所述电接触层和所述栅极结构之间。
[0007]另外，所述电接触层包括第一电接触层和第二电接触层，所述第一电接触层与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁相接触；所述第二电接触层位于所述第一电接触层上，在垂直于所述栅极结构侧壁的方向上，所述第二电接触层与所述栅极结构的距离，大于所述第一电接触层与所述栅极结构的距离。
[0008]另外，所述第一电接触层的顶面不高于所述衬底的表面；所述第二电接触层远离所述栅极结构的侧壁与所述第一电接触层远离所述栅极结构的侧壁齐平，在垂直于所述栅极结构侧壁的方向上，所述第二电接触层的宽度小于所述第一电接触层的宽度。
[0009]另外，所述第一电接触层与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的整个侧壁相接触。
[0010]另外，在所述掺杂区侧壁的延伸方向上，所述第二电接触层的长度小于等于所述第一电接触层的长度。
[0011]另外，所述第一电接触层的材料和所述第二电接触层的材料相同。
[0012]另外，所述介质层包括沿远离所述栅极结构侧壁方向依次排布的第一介质层和第二介质层；所述第一介质层远离所述栅极结构的侧壁与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁齐平；所述第二介质层位于所述第一介质层和所述第二电接触层之间。
[0013]另外，所述电接触层的宽度在垂直于所述衬底表面的方向上不变。
[0014]另外，所述第二掺杂区和所述第一掺杂区依次沿远离所述栅极结构侧壁的方向排布。
[0015]另外，所述第一掺杂区形成于所述第二掺杂区之中，且所述第二掺杂区远离所述栅极结构的侧壁和所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁齐平。
[0016]另外，所述电接触层还包括：金属半导体化合物层，所述金属半导体化合物层的材料的电阻率大于所述第一掺杂区的材料的电阻率，且所述金属半导体化合物层与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁相接触。
[0017]本专利技术实施例还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底和栅极结构，所述栅极结构位于所述衬底上；对所述衬底进行离子注入以在所述衬底内形成多个掺杂区，所述掺杂区位于所述栅极结构的两侧；所述掺杂区包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区掺杂离子的浓度大于所述第二掺杂区掺杂离子的浓度；所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁；去除部分所述衬底，形成沟槽，所述沟槽暴露出所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁；形成电接触层，所述电接触层填充满所述沟槽，且与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁相接触，所述电接触层的顶面高于所述衬底的表面；形成介质层，所述介质层填充于所述电接触层和所述栅极结构之间。
[0018]另外，形成所述电接触层和所述介质层的具体步骤包括：在形成所述栅极结构之后，在所述栅极结构表面形成所述介质层，所述介质层远离所述栅极结构的侧壁与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁齐平；在形成所述沟槽之后，形成所述电接触层，所述电接触层填充所述沟槽且位于所述介质层的侧壁，在垂直于所述衬底表面的方向上，所述电接触层的宽度相同。
[0019]另外，形成所述介质层的步骤包括：形成初始介质层，所述初始介质层覆盖所述栅极结构的表面和所述衬底的表面，在垂直于所述栅极结构侧壁的方向上，位于所述栅极结构侧壁的所述初始介质层的厚度等于所述掺杂区顶面的宽度；在刻蚀所述衬底之前，刻蚀部分所述初始介质层，暴露出所述衬底表面，剩余的所述初始介质层作为所述介质层。
[0020]另外，形成所述电接触层和所述介质层的具体步骤包括：在形成所述栅极结构之后，在所述栅极结构表面形成第一介质层，所述第一介质层远离所述栅极结构的侧壁与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁齐平；在形成所述沟槽之后，形成初始电接触层，所述初始电接触层填充满所述沟槽，且所述初始电接触层位于所述栅极结构的一侧；去除部分位于所述栅极结构侧壁的所述初始电接触层，剩余的所述初始电接触层作为所述电接触层，所述电接触层和所述栅极结构的侧壁围成凹槽；填充所述凹槽，形成第二介质层，所述第一介质层和所述第二介质层构成所述介质层。
[0021]与现有技术相比，本专利技术实施例提供的技术方案具有以下优点：
[0022]本专利技术实施例中，第一掺杂区掺杂离子的浓度大于第二掺杂区掺杂离子的浓度，且第一掺杂区远离栅极结构的侧壁，保证了大部分的掺杂离子远离栅极结构，栅极结构导通时，栅极结构在区域中产生增强电场，由于大部分的掺杂离子远离栅极结构，增强电场不
会影响掺杂区的掺杂离子，有利于避免掺杂区在强电场的影响下有漏电流的风险，提高半导体结构的性能；而且由于电接触层与第一掺杂区远离栅极结构的侧壁相接触，所以电接触层与栅极结构的距离较远，有效避免了栅极结构和电接触层接触短路的情况，有利于提高半导体结构的可靠性。
[0023]另外，电接触层包括第一电接触层和第二电接触层，第一电接触层与第一掺杂区远离栅极结构的侧壁相接触，第二电接触层位于第一电接触层上，可以得到电接触层中与栅极结构正对的为第二电接触层；而第二电接触层与栅极结构的距离大于第一电接触层与栅极结构的距离，保证了与栅极结构正对的电接触层距离较远，更有利于避免栅极结构和电接触层短路的风险。
附图说明
[0024]一个或多个实施例通过与之对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：衬底；栅极结构，所述栅极结构位于所述衬底上；多个掺杂区，位于所述衬底内，且位于所述栅极结构的两侧；所述掺杂区包括第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区掺杂离子的浓度大于所述第二掺杂区掺杂离子的浓度；所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁；电接触层，所述电接触层与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁相接触，且所述电接触层的顶面高于所述衬底的表面；介质层，所述介质层填充于所述电接触层和所述栅极结构之间。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述电接触层包括第一电接触层和第二电接触层，所述第一电接触层与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁相接触；所述第二电接触层位于所述第一电接触层上，在垂直于所述栅极结构侧壁的方向上，所述第二电接触层与所述栅极结构的距离，大于所述第一电接触层与所述栅极结构的距离。3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述第一电接触层的顶面不高于所述衬底的表面；所述第二电接触层远离所述栅极结构的侧壁与所述第一电接触层远离所述栅极结构的侧壁齐平，在垂直于所述栅极结构侧壁的方向上，所述第二电接触层的宽度小于所述第一电接触层的宽度。4.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述第一电接触层与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的整个侧壁相接触。5.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，在所述掺杂区侧壁的延伸方向上，所述第二电接触层的长度小于等于所述第一电接触层的长度。6.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述第一电接触层的材料和所述第二电接触层的材料相同。7.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述介质层包括沿远离所述栅极结构侧壁方向依次排布的第一介质层和第二介质层；所述第一介质层远离所述栅极结构的侧壁与所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁齐平；所述第二介质层位于所述第一介质层和所述第二电接触层之间。8.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述电接触层的宽度在垂直于所述衬底表面的方向上不变。9.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二掺杂区和所述第一掺杂区依次沿远离所述栅极结构侧壁的方向排布。10.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一掺杂区形成于所述第二掺杂区之中，且所述第二掺杂区远离所述栅极结构的侧壁和所述第一掺杂区远离所述栅极结构的侧壁齐平。11.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述电接触层还包括：金属半...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗翰，廖君玮，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：