一种半导体结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种半导体结构，包括：衬底；栅极结构，形成于所述衬底上；侧墙结构，形成于所述衬底上，所述侧墙结构包括多个侧墙层，所述侧墙层位于所述栅极结构的外围；以及源极结构与漏极结构，形成于所述衬底上，所述源极结构与所述漏极结构位于所述侧墙结构的两侧；其中，相邻两个所述侧墙结构之间的间距大于所述源极结构和/或所述漏极结构的长度。通过本发明专利技术公开的一种半导体结构及其制备方法，能够提高半导体结构的可靠性。高半导体结构的可靠性。高半导体结构的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着场效应管（Metal
‑
Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，MOS）的持续微缩，可靠性问题日益突出。例如，在场效应管的制备过程中，需要向衬底注入漏源离子。漏源离子的注入会对场效应管的侧墙结构造成一定的损伤，导致侧墙结构的绝缘性能受到一定影响。在场效应管的尺寸越来越小的情况下，侧墙结构的厚度也越来越薄。在场效应管工作时，漏极、栅极和源极之间存在一定的电压差，该电压差可能将侧墙结构击穿，造成场效应管失效。又如，在场效应管工作过程中，栅介质层与活性区的界面受载流子碰撞、注入等影响而发生变化，导致场效应管的阈值电压发生漂移，并最终导致电路失效。如何提高场效应管的可靠性成为业界的一个重要课题。

技术实现思路

[0003]鉴于以上问题，本专利技术的目的在于提供一种半导体结构及其制备方法，能够提高半导体结构的可靠性。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种半导体结构，包括：衬底；栅极结构，形成于所述衬底上；侧墙结构，形成于所述衬底上，所述侧墙结构包括多个侧墙层，所述侧墙层位于所述栅极结构的外围；以及源极结构与漏极结构，形成于所述衬底上，所述源极结构与所述漏极结构位于所述侧墙结构的两侧；其中，相邻两个所述侧墙结构之间的间距大于所述源极结构和/或所述漏极结构的长度。
[0005]在本专利技术一实施例中，所述栅极结构包括：栅氧化层，形成于所述衬底上；多晶硅栅极层，形成于所述栅氧化层上；以及多个氧化硅层，形成于所述栅氧化层上，且位于所述多晶硅栅极层的外围。
[0006]在本专利技术一实施例中，还包括金属硅化层，所述金属硅化层形成于所述栅极结构、所述源极结构以及所述漏极结构上。
[0007]在本专利技术一实施例中，还包括介电层，所述介电层形成于所述金属硅化层与侧墙结构上。
[0008]在本专利技术一实施例中，还包括接触电极层，所述接触电极层形成于所述介电层的凹槽中，所述接触电极层与所述金属硅化层相对应。
[0009]本专利技术还提供一种半导体结构的制备方法，包括：对衬底进行沉积处理，以在所述
衬底上形成栅极结构；对所述衬底进行漏源离子注入处理，以在所述衬底上形成源极结构与漏极结构，其中，所述源极结构与所述漏极结构位于所述栅极结构的两侧；对所述衬底进行沉积处理，以在所述衬底上形成侧墙结构，其中，所述侧墙结构包括多个侧墙层，所述侧墙层位于所述栅极结构的外围，相邻两个所述侧墙结构之间的间距大于所述源极结构和/或所述漏极结构的长度。
[0010]在本专利技术一实施例中，所述对衬底进行沉积处理，以在所述衬底上形成栅极结构的步骤包括：对衬底进行沉积处理，以在所述衬底上形成栅极结构与初始侧墙结构，其中，所述初始侧墙结构包括多个初始侧墙层，所述初始侧墙层位于所述栅极结构的外围。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述对所述衬底进行沉积处理，以在所述衬底上形成侧墙结构的步骤包括：对所述衬底进行刻蚀处理，以去除初始侧墙结构；对所述衬底交替进行沉积处理与紫外光照射处理，以形成氮化硅薄膜，其中，在沉积过程中使用低氢含量气体源，所述低氢含量气体源包括硅烷、氮气以及氦气；对所述氮化硅薄膜进行刻蚀处理，以形成侧墙结构。
[0012]在本专利技术一实施例中，在所述对所述衬底交替进行沉积处理与紫外光照射处理，以形成氮化硅薄膜的步骤之后，还包括步骤：对源极结构与漏极结构进行激活处理，以扩散所述源极结构与所述漏极结构。
[0013]在本专利技术一实施例中，在所述对所述衬底进行沉积处理，以在所述衬底上形成侧墙结构的步骤之后，还包括步骤：对所述衬底进行沉积处理，以在所述栅极结构、所述源极结构以及所述漏极结构的表面形成对应的金属硅化层；对所述衬底进行沉积处理，以在所述金属硅化层与所述侧墙结构的表面形成介电层；对所述介电层进行刻蚀处理，以形成多个凹槽，并向所述凹槽中填充接触电极层，其中，所述凹槽与所述金属硅化层相对应。
[0014]如上所述，本专利技术提供一种半导体结构及其制备方法，通过去除初始侧墙层，并形成新的侧墙层，意想不到的效果是，侧墙层中氢离子的含量低，侧墙层与MOS器件中的活性区域的接触界面处的氢离子的含量也会降低，进而能够有效提升MOS器件的可靠性。同时，侧墙层没有经历漏源离子的注入过程，侧墙层内部不会存在损伤，绝缘性能不会受到影响，提高了侧墙结构的防击穿能力。通过形成具有掺杂浓度梯度的源极结构与漏极结构，改善了MOS器件的热载流子效应。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1显示为本专利技术的一种半导体结构中氮化硅薄膜沉积过程的示意图；图2显示为本专利技术的一种半导体结构中金属硅化层沉积过程的示意图；图3显示为本专利技术的一种半导体结构中接触电极形成过程的示意图；图4显示为本专利技术的一种半导体结构的制备方法的流程图；图5显示为图4中步骤S30的流程图。
[0017]元件标号说明：10、衬底；20、侧墙结构；21、侧墙层；22、栅极结构；221、氧化硅层；222、多晶硅栅极层；223、栅氧化层；23、初始侧墙层；30、漏源离子层；40、金属硅化层；50、介电层；60、接触电极层。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]请参阅图1、图2及图3，本专利技术提供了一种半导体结构，其上可设有多个场效应管（Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，MOS），以实现不同的需求。场效应管可以包括初始侧墙结构、栅极结构22。初始侧墙结构可以形成于衬底10上。初始侧墙结构可以包括多个初始侧墙层23。多个初始侧墙层23可位于栅极结构22的外围。每一个栅极结构22都对应一个初始侧墙结构。当向衬底10注入漏源离子后，在相邻两个栅极结构22之间的衬底10上可形成漏源离子层30，此时初始侧墙层23会掺杂部分漏源离子，导致初始侧墙层23的结构被损伤，绝缘性能受到影响。因此需要去除初始侧墙层23，并向衬底10上重新沉积侧墙层21，以替换初始侧墙层23，进而保证新的侧墙层21的绝缘性能不会受到影响。
[0020]请参阅图1，在本专利技术的一个实施例中，在向衬底10注入漏源本文档来自技高网...

【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，形成于所述衬底上；侧墙结构，形成于所述衬底上，所述侧墙结构包括多个侧墙层，所述侧墙层位于所述栅极结构的外围；以及源极结构与漏极结构，形成于所述衬底上，所述源极结构与所述漏极结构位于所述侧墙结构的两侧；其中，相邻两个所述侧墙结构之间的间距大于所述源极结构和/或所述漏极结构的长度。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极结构包括：栅氧化层，形成于所述衬底上；多晶硅栅极层，形成于所述栅氧化层上；以及多个氧化硅层，形成于所述栅氧化层上，且位于所述多晶硅栅极层的外围。3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括金属硅化层，所述金属硅化层形成于所述栅极结构、所述源极结构以及所述漏极结构上。4.根据权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，还包括介电层，所述介电层形成于所述金属硅化层与侧墙结构上。5.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，还包括接触电极层，所述接触电极层形成于所述介电层的凹槽中，所述接触电极层与所述金属硅化层相对应。6.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：对衬底进行沉积处理，以在所述衬底上形成栅极结构；对所述衬底进行漏源离子注入处理，以在所述衬底上形成源极结构与漏极结构，其中，所述源极结构与所述漏极结构位于所述栅极结构的两侧；对所述衬底进行沉积处理，以在所述衬底上形成侧墙结构，其中，所述侧墙结构包括多个侧墙层，所述侧墙层位于所述栅极结构的外围，相邻两个所述侧墙结构之间的间距大于所述源极结构和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴，黄普嵩，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：