半导体器件及其形成方法与流程

文档序号:18073988发布日期:2019-07-03 04:05阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:

提供包括核心区和周边区的基底,所述核心区包括NMOS核心区和PMOS核心区,所述周边区包括NMOS周边区和PMOS周边区,其中,所述PMOS周边区基底表面形成有第一栅极结构,所述PMOS核心区基底表面形成有第二栅极结构,所述NMOS周边区基底表面形成有第三栅极结构,所述NMOS核心区基底表面形成有第四栅极结构,所述第一栅极结构两侧的PMOS周边区基底内形成有第一周边源漏区,所述第二栅极结构两侧的PMOS核心区基底内形成有第一核心源漏区,所述第三栅极结构两侧的NMOS周边区基底内形成有第二周边源漏区,所述第四栅极结构两侧的NMOS核心区基底内形成有第二核心源漏区;

对所述第一栅极结构两侧的PMOS周边区基底进行第一离子注入工艺,在所述第一周边源漏区下方形成第一缓变结区,所述第一离子注入工艺的注入离子为P型离子;

对所述第一周边源漏区和第一核心源漏区进行第二离子注入工艺,在所述第一周边源漏区表面和第一核心源漏区表面形成第一接触电阻区,所述第二离子注入工艺的注入离子为P型离子;

对所述第三栅极结构两侧的NMOS周边区基底进行第三离子注入工艺,在所述第二周边源漏区下方形成第二缓变结区,所述第三离子注入工艺的注入离子为N型离子;

对所述第二周边源漏区和第二核心源漏区进行第四离子注入工艺,在所述第二周边源漏区表面和第二核心源漏区表面形成第二接触电阻区,所述第四离子注入工艺的注入离子为N型离子。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一缓变结区的掺杂离子浓度小于第一周边源漏区的掺杂离子浓度;所述第一接触电阻区的掺杂离子浓度大于所述第一周边源漏区的掺杂离子浓度;所述第二缓变结区的掺杂离子浓度小于第二周边源漏区的掺杂离子浓度;所述第二接触电阻区的掺杂离子浓度大于第二周边源漏区的掺杂离子浓度。

3.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一离子注入工艺的工艺参数包括:注入离子包括B,注入能量为5KeV至15KeV,注入离子剂量为1E13atom/cm2至1E14atom/cm2,离子注入倾斜角为0度至15度。

4.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第二离子注入工艺的工艺参数包括:注入离子包括BF2,注入能量为2KeV至5KeV,注入离子剂量为1E15atom/cm2至1E16atom/cm2,离子注入倾斜角为0度至5度。

5.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第三离子注入工艺的工艺参数包括:注入离子包括P,注入能量为100eV至5KeV,注入离子剂量为1E15atom/cm2至5E15atom/cm2,离子注入倾斜角为0度至15度。

6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第四离子注入工艺的工艺参数包括:注入离子包括P,注入能量为100eV至5KeV,注入离子剂量为1E15atom/cm2至5E15atom/cm2,离子注入倾斜角为0度至15度。

7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括步骤:对所述第一缓变结区、第一接触电阻区、第二缓变结区和第二接触电阻区进行退火处理。

8.如权利要求7所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述退火处理的工艺参数包括:采用尖峰退火工艺,退火温度为950摄氏度至1000摄氏度。

9.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一周边源漏区内形成有第一周边应力层;所述第一核心源漏区内形成有第一核心应力层;所述第二周边源漏区内形成有第二周边应力层;所述第二核心源漏区内形成有第二核心应力层。

10.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第一周边应力层的材料为SiGe或SiGeB;所述第一核心应力层的材料为SiGe或SiGeB;所述第二周边应力层的材料为SiC或SiCP;所述第二核心应力层的材料为SiC或SiCP。

11.如权利要求9所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述第一周边源漏区和第一核心源漏区的工艺步骤包括:刻蚀第一栅极结构两侧的PMOS周边区部分厚度的基底,刻蚀第二栅极结构两侧的PMOS核心区部分厚度的基底,在所述第一栅极结构两侧的基底内、以及第二栅极结构两侧的基底内形成开口;形成填充满所述第一栅极结构两侧的开口的第一周边应力层,同时形成填充满第二栅极结构两侧的开口的第一核心应力层。

12.如权利要求11所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在形成所述第一周边应力层的过程中进行原位自掺杂形成第一周边源漏区,在形成所述第一核心应力层的过程中进行原位自掺杂形成第一核心源漏区;或者,在形成所述第一周边应力层和第一核心应力层之后,对所述第一周边应力层和第一核心应力层进行离子注入,形成所述第一周边源漏区和第一核心源漏区。

13.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述基底包括衬底以及位于衬底表面的若干分立的鳍部;所述第一栅极结构横跨PMOS周边区鳍部,且覆盖PMOS周边区鳍部部分顶部和侧壁表面;所述第二栅极结构横跨PMOS核心区鳍部,且覆盖PMOS核心区鳍部部分顶部和侧壁表面;所述第三栅极结构横跨NMOS周边区鳍部,且覆盖NMOS周边区部分鳍部顶部和侧壁表面;所述第四栅极结构横跨NMOS核心区鳍部,且覆盖NMOS核心区部分鳍部顶部和侧壁表面。

14.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:

提供包括核心区和周边区的基底,所述核心区基底表面形成有第一栅极结构,所述周边区基底表面形成有第二栅极结构,所述第一栅极结构两侧的核心区基底内形成有核心源漏区,所述第二栅极结构两侧的周边区基底内形成有周边源漏区,其中,所述核心源漏区和周边源漏区的掺杂离子类型相同;

对所述第二栅极结构两侧的周边区基底进行第一离子注入工艺,在所述周边源漏区下方形成缓变结区,所述第一离子注入工艺的注入离子类型与周边源漏区的掺杂离子类型相同;

对所述周边源漏区和核心源漏区进行第二离子注入工艺,在所述周边源漏区表面和核心源漏区表面形成接触电阻区,所述第二离子注入工艺的注入离子类型与核心源漏区的掺杂离子类型相同。

15.如权利要求14所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述缓变结区的掺杂离子浓度小于所述周边源漏区的掺杂离子浓度;所述接触电阻区的掺杂离子浓度大于所述周边源漏区和所述核心源漏区的掺杂离子浓度。

16.如权利要求14所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述周边源漏区内形成有周边应力层;所述核心源漏区内形成有核心应力层。

17.一种采用如权利要求1至13任一项所述的方法形成的半导体器件,其特征在于,包括:

包括核心区和周边区的基底,所述核心区包括NMOS核心区和PMOS核心区,所述周边区包括NMOS周边区和PMOS周边区,其中,所述PMOS周边区基底表面形成有第一栅极结构,所述PMOS核心区基底表面形成有第二栅极结构,所述NMOS周边区基底表面形成有第三栅极结构,所述NMOS核心区基底表面形成有第四栅极结构,所述第一栅极结构两侧的PMOS周边区基底内形成有第一周边源漏区,所述第二栅极结构两侧的PMOS核心区基底内形成有第一核心源漏区,所述第三栅极结构两侧的NMOS周边区基底内形成有第二周边源漏区,所述第四栅极结构两侧的NMOS核心区基底内形成有第二核心源漏区;

位于所述第一周边源漏区下方的第一缓变结区,所述第一缓变结区的掺杂离子为P型离子;

位于所述第一周边源漏区表面和第一核心源漏区表面的第一接触电阻区,所述第一接触电阻区的掺杂离子为P型离子;

位于所述第二周边源漏区下方的第二缓变结区,所述第二缓变结区的掺杂离子为N型离子;

位于所述第二周边源漏区表面和第二核心源漏区表面的第二接触电阻区,所述第二接触电阻区的掺杂离子为N型离子。

18.如权利要求17所述的半导体器件,其特征在于,所述第一缓变结区的掺杂离子浓度小于第一周边源漏区的掺杂离子浓度;所述第一接触电阻区的掺杂离子浓度大于所述第一周边源漏区的掺杂离子浓度;所述第二缓变结区的掺杂离子浓度小于第二周边源漏区的掺杂离子浓度;所述第二接触电阻区的掺杂离子浓度大于第二周边源漏区的掺杂离子浓度。

19.如权利要求17所述的半导体器件,其特征在于,所述第一周边源漏区内形成有第一周边应力层;所述第一核心源漏区内形成有第一核心应力层;所述第二周边源漏区内形成有第二周边应力层;所述第二核心源漏区内形成有第二核心应力层。

20.一种如权利要求14至16任一项所述的方法形成的半导体器件,其特征在于,包括:

包括核心区和周边区的基底,所述核心区基底表面形成有第一栅极结构,所述周边区基底表面形成有第二栅极结构,所述第一栅极结构两侧的核心区基底内形成有核心源漏区,所述第二栅极结构两侧的周边区基底内形成有周边源漏区,其中,所述核心源漏区和周边源漏区的掺杂离子类型相同;

位于所述周边源漏区下方的缓变结区,所述缓变结区的掺杂离子类型与周边源漏区的掺杂离子类型相同;

位于所述周边源漏区表面和核心源漏区表面的接触电阻区,所述接触电阻区的掺杂离子类型与核心源漏区的掺杂离子类型相同。

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