本发明涉及半导体制造,尤其涉及一种半导体结构的形成方法。
背景技术:
1、mos(金属-氧化物-半导体)晶体管,是现代集成电路中最重要的元件之一,mos晶体管的基本结构包括:半导体衬底;位于半导体衬底表面的栅极结构,所述栅极结构包括:位于半导体衬底表面的栅介质层以及位于栅介质层表面的栅电极层;位于栅极结构两侧半导体衬底中的源漏掺杂区。mos包括pmos晶体管和nmos晶体管。
2、为了适应集成电路设计中不同晶体管的开关速度的需要,需要形成具有多阈值电压的晶体管。为了调节pmos晶体管和nmos晶体管的阈值电压,会在pmos晶体管和nmos晶体管的栅介质层表面形成对应的功函数层,并且在pmos晶体管和nmos晶体管中,功函数层的层数和材料不同以满足各自功函数调节的需要。
3、然而,现有技术中对场效应晶体管的阈值电压的调节仍存在诸多问题。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构的形成方法,以调节晶体管的超低电压阈值。
2、为解决上述问题,本发明提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供衬底,所述衬底包括基底以及位于所述基底上的鳍部,所述鳍部沿第一方向延伸;形成介质层、若干栅极结构和若干源漏掺杂层,若干所述栅极结构位于所述衬底上且横跨所述鳍部,所述栅极结构沿第二方向延伸,所述第一方向与所述第二方向垂直,若干所述源漏掺杂层分别位于所述栅极结构两侧的所述鳍部内,所述源漏掺杂层内具有源漏离子,所述介质层位于所述衬底上,所述介质层覆盖所述源漏掺杂层和所述栅极结构,且暴露出所述栅极结构的顶部表面,所述介质层经过紫外线光照射处理。
3、可选的,在形成所述介质层、若干栅极结构和若干源漏掺杂层之前,还包括:在所述衬底上形成若干伪栅结构,若干所述伪栅结构横跨所述鳍部,所述伪栅结构沿所述第二方向延伸;若干所述源漏掺杂层分别位于所述伪栅结构两侧的所述鳍部内;所述介质层覆盖所述源漏掺杂层和所述伪栅结构,且暴露出所述伪栅结构的顶部表面。
4、可选的,若干所述源漏掺杂层的形成方法包括:以若干所述伪栅结构为掩膜刻蚀所述鳍部,在所述鳍部内形成若干源漏开口;在所述源漏开口内形成所述源漏掺杂层。
5、可选的,所述介质层的形成方法包括:在所述衬底上形成初始介质层,所述初始介质层覆盖所述源漏掺杂层和所述伪栅结构;对所述初始介质层进行平坦化处理,直至暴露出所述伪栅结构的顶部表面为止,形成所述介质层。
6、可选的,所述介质层经过紫外线光照射处理包括:在形成所述初始介质层之后,对所述初始介质层进行紫外线光照射处理。
7、可选的,对所述初始介质层进行紫外线光照射处理的工艺参数包括:照射功率3千瓦~12千瓦;照射时间0分钟~10分钟。
8、可选的,所述介质层经过紫外线光照射处理包括:在所述平坦化处理之后,对所述介质层进行紫外线光照射处理。
9、可选的,对所述介质层进行紫外线光照射处理的工艺参数包括:照射功率3千瓦~12千瓦;照射时间0分钟~10分钟。
10、可选的,所述初始介质层的形成工艺包括:流体化学气相沉积工艺。
11、可选的,所述介质层的材料包括:氧化硅。
12、可选的,若干所述栅极结构的形成方法包括:去除若干所述伪栅结构,在所述介质层内形成若干栅极开口;在所述栅极开口内形成所述栅极结构。
13、可选的,所述栅极结构包括:栅介质层、以及位于所述栅介质层上的功函数层。
14、可选的,所述栅介质层的材料包括:高k介质材料;所述功函数层的材料包括:氮化钛。
15、可选的,所述鳍部包括:沿所述第一方向排布的器件区、以及分别与所述器件区邻接的隔离区;若干所述栅极结构包括:横跨所述器件区的若干第一栅极结构、以及横跨所述隔离区的第二栅极结构。
16、可选的,在形成所述栅极结构之后,还包括:去除所述第二栅极结构以及所述第二栅极结构覆盖的部分所述鳍部,在所述介质层内形成隔离开口;在所述隔离开口内形成隔离结构。
17、可选的,所述隔离结构的材料包括:氮化硅或氧化硅。
18、可选的,所述源漏离子包括:n型离子;所述n型离子包括:磷、砷或锑。
19、与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
20、本发明的技术方案的半导体结构的形成方法中,由于经过流体化学气相沉积形成的所述初始介质层需要进行退火处理,在经过退火处理之后,氧化硅材料的所述初始介质层内会存在少量的si-h键和n-h键,因此,通过紫外线光照射处理后使得si-h键和n-h键发生交联反应,使得所述介质层的应力产生较小的压缩,进而降低所述介质层对所述鳍部的拉应力。当所述介质层对所述鳍部的拉应力减小时,所述鳍部的沟道方向晶向发生变化,以此来调节后续形成的nmos晶体管的超低电压阈值。
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,在形成所述介质层、若干栅极结构和若干源漏掺杂层之前,还包括:在所述衬底上形成若干伪栅结构,若干所述伪栅结构横跨所述鳍部,所述伪栅结构沿所述第二方向延伸;若干所述源漏掺杂层分别位于所述伪栅结构两侧的所述鳍部内;所述介质层覆盖所述源漏掺杂层和所述伪栅结构,且暴露出所述伪栅结构的顶部表面。
3.如权利要求2所述半导体结构的形成方法,其特征在于,若干所述源漏掺杂层的形成方法包括:以若干所述伪栅结构为掩膜刻蚀所述鳍部,在所述鳍部内形成若干源漏开口;在所述源漏开口内形成所述源漏掺杂层。
4.如权利要求2所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述介质层的形成方法包括:在所述衬底上形成初始介质层,所述初始介质层覆盖所述源漏掺杂层和所述伪栅结构;对所述初始介质层进行平坦化处理,直至暴露出所述伪栅结构的顶部表面为止,形成所述介质层。
5.如权利要求4所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述介质层经过紫外线光照射处理包括:在形成所述初始介质层之后,对所述初始介质层进行紫外线光照射处理。
6.如权利要求5所述半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述初始介质层进行紫外线光照射处理的工艺参数包括:照射功率3千瓦~12千瓦;照射时间0分钟~10分钟。
7.如权利要求4所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述介质层经过紫外线光照射处理包括:在所述平坦化处理之后,对所述介质层进行紫外线光照射处理。
8.如权利要求7所述半导体结构的形成方法,其特征在于,对所述介质层进行紫外线光照射处理的工艺参数包括:照射功率3千瓦~12千瓦;照射时间0分钟~10分钟。
9.如权利要求4所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述初始介质层的形成工艺包括:流体化学气相沉积工艺。
10.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述介质层的材料包括:氧化硅。
11.如权利要求2所述半导体结构的形成方法,其特征在于,若干所述栅极结构的形成方法包括:去除若干所述伪栅结构,在所述介质层内形成若干栅极开口;在所述栅极开口内形成所述栅极结构。
12.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述栅极结构包括:栅介质层、以及位于所述栅介质层上的功函数层。
13.如权利要求12所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述栅介质层的材料包括:高k介质材料;所述功函数层的材料包括:氮化钛。
14.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述鳍部包括:沿所述第一方向排布的器件区、以及分别与所述器件区邻接的隔离区;若干所述栅极结构包括:横跨所述器件区的若干第一栅极结构、以及横跨所述隔离区的第二栅极结构。
15.如权利要求14所述半导体结构的形成方法,其特征在于,在形成所述栅极结构之后,还包括:去除所述第二栅极结构以及所述第二栅极结构覆盖的部分所述鳍部,在所述介质层内形成隔离开口;在所述隔离开口内形成隔离结构。
16.如权利要求15所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述隔离结构的材料包括:氮化硅或氧化硅。
17.如权利要求1所述半导体结构的形成方法,其特征在于,所述源漏离子包括:n型离子;所述n型离子包括:磷、砷或锑。