半導(dǎo)體器件的制作方法及半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及半導(dǎo)體集成電路制作技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法及半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體器件的尺寸不斷縮小，特別是進入到40納米及以下節(jié)點，半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電溝道越來越短，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的短溝道效應(yīng)(SCE)越來越嚴(yán)重。SCE會影響半導(dǎo)體器件的電場分布、閾值電壓控制以及漏電等特性，進而限制了半導(dǎo)體器件的特征尺寸的進一步縮小。
[0003]在現(xiàn)有半導(dǎo)體器件的制作過程中，通常會對半導(dǎo)體器件中源/漏極區(qū)進行暈環(huán)(Halo)注入形成光暈摻雜區(qū)，以提高源/漏極區(qū)附近的局部摻雜濃度，進而阻止源/漏耗盡區(qū)向溝道區(qū)擴展，從而降低延伸區(qū)的結(jié)深以及縮短溝道長度，抑制SCE效應(yīng)。
[0004]然而，在暈環(huán)(Halo)注入的過程中部分摻雜離子會通過注入或擴散等方式進入到導(dǎo)電溝道，這些摻雜離子會成為導(dǎo)電溝道中載流子的復(fù)合中心，從而降低載流子的遷移率，進而降低半導(dǎo)體器件的性能。同時，這種暈環(huán)(Halo)注入的方式還會對襯底材料的晶格產(chǎn)生損傷，并在襯底中產(chǎn)生空位或間隙原子等缺陷，這些缺陷會捕獲向襯底表面遷移的載流子，從而引發(fā)瞬時增強擴散效應(yīng)(TED)，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件中產(chǎn)生漏電流，進而降低半導(dǎo)體器件的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請旨在提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法及半導(dǎo)體器件，以提高半導(dǎo)體器件的性能。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N半導(dǎo)體器件的制作方法，該制作方法包括:提供襯底，襯底上形成有柵極結(jié)構(gòu)；在襯底中位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的位置形成凹槽；在凹槽中外延生長同時摻雜形成光暈摻雜區(qū)。
[0007]進一步地，形成光暈摻雜區(qū)的步驟包括:在凹槽中外延生長基體材料，并在外延生長的過程中同時對基體材料進行摻雜以形成光暈摻雜區(qū)。
[0008]進一步地，基體材料為與襯底相同的材料，或與襯底的晶向相同的異質(zhì)材料。
[0009]進一步地，襯底為單晶硅，基體材料為單晶硅、鍺化硅或碳化硅。
[0010]進一步地，襯底為P型單晶硅，對基體材料進行摻雜的摻雜離子為硼離子；襯底為N型單晶硅，對基體材料進行摻雜的摻雜離子為砷離子。
[0011]進一步地，摻雜離子的摻雜濃度為1E+13?lE+19atoms/cm3。
[0012]進一步地，在形成光暈摻雜區(qū)的步驟中，形成厚度為柵極的寬度的1/4?3/4的光暈摻雜區(qū)。
[0013]進一步地，該制作方法進一步包括:在柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)的襯底中形成源漏極，部分源漏極形成在光暈摻雜區(qū)中。
[0014]進一步地，在形成源漏極的步驟之前，去除掩膜層，并對第一側(cè)壁層遠離柵極的一側(cè)的襯底進行離子注入，以形成輕摻雜區(qū)。
[0015]本申請還提供了一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件由本申請上述的制作方法制作而成。
[0016]應(yīng)用本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，通過在襯底中位于柵極的兩側(cè)的位置分別形成凹槽，并在凹槽中外延形成光暈摻雜區(qū)，從而減少了光暈摻雜區(qū)中的摻雜離子向?qū)щ姕系乐械臄U散，并減少了由于摻雜離子與載流子發(fā)生復(fù)合引起的載流子遷移率的下降，進而提高了半導(dǎo)體器件的性能。同時，該光暈摻雜區(qū)能夠避免暈環(huán)注入的方式在襯底中產(chǎn)生的空位或間隙原子等缺陷，從而減少了由缺陷引起的瞬時增強擴散效應(yīng)(TED)，進而提高了半導(dǎo)體器件的性能。
【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了根據(jù)本申請實施方式所提供的半導(dǎo)體器件的制作方法的流程示意圖；
[0019]圖2示出了根據(jù)在本申請實施方式所提供的半導(dǎo)體器件的制作方法中，提供襯底后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3示出了在圖2所示的襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4示出了在圖3所示的襯底中位于柵極欲設(shè)置光暈摻雜區(qū)的兩側(cè)分別形成凹槽后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4-1示出了在圖3所示的柵極對應(yīng)于欲設(shè)置光暈摻雜區(qū)的兩側(cè)的側(cè)壁上形成第一側(cè)壁層，并在柵極的上表面上形成掩膜層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5示出了在圖4所示的凹槽中形成光暈摻雜區(qū)后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6示出了在圖5所示的柵極的兩側(cè)襯底中形成源漏極后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0025]圖6-1示出了去除圖5所示的掩膜層，并對圖6中第一側(cè)壁層遠離柵極的一側(cè)的襯底進行離子注入形成輕摻雜區(qū)后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本申請。
[0027]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0028]為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。
[0029]在本申請中技術(shù)術(shù)語“光暈摻雜區(qū)”是指在對半導(dǎo)體器件中源/漏極區(qū)進行暈環(huán)(Halo)注入形成的局部摻雜區(qū)，以提高源/漏極區(qū)附近的局部摻雜濃度，進而阻止源/漏耗盡區(qū)向溝道區(qū)擴展，從而降低延伸區(qū)的結(jié)深以及縮短溝道長度，抑制SCE效應(yīng)。
[0030]正如【背景技術(shù)】中所介紹的，采用暈環(huán)(Halo)注入的方法形成的光暈摻雜區(qū)會降低載流子的遷移率，進而降低半導(dǎo)體器件的性能。本申請的發(fā)明人針對上述問題進行研究，從而提供了一種半導(dǎo)體器件的制作方法。如圖1所示，該制作方法包括:提供襯底，襯底上形成有柵極結(jié)構(gòu)；在襯底中位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的位置形成凹槽；在凹槽中外延生長同時摻雜形成光暈摻雜區(qū)。
[0031]上述制作方法通過在襯底中位于柵極的兩側(cè)的位置分別形成凹槽，并在凹槽中外延形成光暈摻雜區(qū)，從而減少了光暈摻雜區(qū)中的摻雜離子向?qū)щ姕系乐械臄U散，并減少了由于摻雜離子與載流子發(fā)生復(fù)合引起的載流子遷移率的下降，進而提高了半導(dǎo)體器件的性能。同時，該光暈摻雜區(qū)能夠避免暈環(huán)注入的方式在襯底中產(chǎn)生的空位或間隙原子等缺陷，從而減少了由缺陷引起的瞬時增強擴散效應(yīng)(TED)，進而提高了半導(dǎo)體器件的性能。
[0032]下面將更詳細(xì)地描述根據(jù)本申請的示例性實施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整，并且將這些示例性實施方式的構(gòu)思充分傳達給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在附圖中，為了清楚起見，擴大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的器件，因而將省略對它們的描述。
[0033]圖2至圖6示出了本申請?zhí)峁┑陌雽?dǎo)體器件的制作方法中，經(jīng)過各個步驟后得到的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。下面將結(jié)合圖3至圖6，進一步說明本申請所提供的半導(dǎo)體器件的制作方法。
[0034]首先，提供如圖2所示的襯底10。上述襯底10可以為單晶硅(Si)或晶鍺(Ge)，也可以是絕緣體上娃(SOI),絕緣體上鍺(GOI)。作為示例,本實施方式中以單晶娃作為襯底10。
[0035]在上述襯底10上形成柵極結(jié)構(gòu)，進而形成如圖3所示的基體結(jié)構(gòu)。柵極結(jié)構(gòu)包括柵極20和位于柵極30和襯底10之間的介質(zhì)層20。柵極可以為本領(lǐng)域常見的柵極材料，例如多晶硅、Cu或Al等。介質(zhì)層20可