一种半导体结构及其制备方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种半导体结构及其制备方法。

背景技术：

1、目前28nm高压器件集成工艺中中压器件和低压器件的栅极结构采用相同厚度的侧墙，中压器件因为其宽度的硬性限制，导致其栅极结构的侧墙无法做厚，而中压器件由于操作电压高，在与低压器件具有同样侧墙厚度的情况下，其gidl(栅诱导漏极泄漏电流)漏电较为严重。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体结构及其制备方法，以解决现有高压器件集成结构的中压器件漏电较为严重的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体结构，包括：

3、基底，所述基底具有中压器件区域和低压器件区域；

4、第一栅极结构，所述第一栅极结构形成于所述中压器件区域上，且所述第一栅极结构的侧壁形成有第一层叠侧墙，所述第一层叠侧墙包括从内到外依次覆盖侧壁的第一侧墙、第二侧墙和第三侧墙；以及，

5、第二栅极结构，所述第二栅极结构形成于所述低压器件区域上，且所述第二栅极结构的侧壁形成有第二层叠侧墙，所述第二层叠侧墙包括从内到外依次覆盖侧壁的所述第一侧墙及所述第三侧墙。

6、可选的，在所述的半导体结构中，所述第一侧墙包括氮化硅层。

7、可选的，在所述的半导体结构中，所述第二侧墙包括以含硅的前驱反应物生成的二氧化硅层。

8、可选的，在所述的半导体结构中，在28nm至20nm高压芯片的集成工艺中，所述第二侧墙的厚度为300～400埃。

9、可选的，在所述的半导体结构中，所述第三侧墙包括从内到外依次覆盖的氧化硅层和氮化硅层。

10、可选的，在所述的半导体结构中，在28nm至20nm高压芯片的集成工艺中，所述氧化硅层的厚度为15～35埃，所述氮化硅层的厚度为150～280埃。

11、本发明还提供一种半导体结构的制备方法，包括：

12、提供一基底，所述基底具有中压器件区域和低压器件区域，且所述中压器件区域上形成有第一栅极结构，所述低压器件区域上形成有第二栅极结构；

13、在所述第一栅极结构及所述第二栅极结构的侧壁形成第一侧墙；

14、在所述第一栅极结构的所述第一侧墙的表面形成第二侧墙；

15、在所述第二侧墙及所述第二栅极结构的所述第一侧墙的表面形成第三侧墙。

16、可选的，在所述的半导体结构的制备方法中，在形成所述第一侧墙时，形成所述第一侧墙的材料还覆盖所述第一栅极结构、所述第二栅极结构的顶壁及暴露的所述基底的表面，构成第一侧墙材料层；

17、在所述第一栅极结构的第一侧墙的表面形成第二侧墙的步骤包括：

18、沉积第二侧墙材料层，所述第二侧墙材料层覆盖所述第一侧墙材料层；

19、刻蚀去除所述第一栅极结构、所述第二栅极结构的顶壁及所述基底的表面上的所述第二侧墙材料层；

20、形成图形化的光刻胶层，以图形化的光刻胶层为掩膜，刻蚀去除所述第二栅极结构侧壁的所述第二侧墙材料层。

21、可选的，在所述的半导体结构的制备方法中，所述第一侧墙包括氮化硅层，所述第二侧墙包括以含硅的前驱反应物生成的二氧化硅层，采用湿法刻蚀工艺去除所述第二栅极结构侧壁的所述第二侧墙材料层，所述湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀液包括氢氟酸。

22、可选的，在所述的半导体结构的制备方法中，在形成第三侧墙之前，还包括：

23、刻蚀去除覆盖所述第一栅极结构、所述第二栅极结构的顶壁及暴露的所述基底的表面的形成所述第一侧墙的材料。

24、综上所述，本发明提供的半导体结构及其制备方法，保持低压器件区域栅极侧墙厚度不变，同时增加中压器件区域的侧墙厚度，从而可以增加源漏极到沟道之间的距离，从而有效降低了中压器件区域的gidl漏电。

技术特征：

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一侧墙包括氮化硅层。

3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二侧墙包括以含硅的前驱反应物生成的二氧化硅层。

4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，在28nm至20nm高压芯片的集成工艺中，所述第二侧墙的厚度为300～400埃。

5.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第三侧墙包括从内到外依次覆盖的氧化硅层和氮化硅层。

6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，在28nm至20nm高压芯片的集成工艺中，所述氧化硅层的厚度为15～35埃，所述氮化硅层的厚度为150～280埃。

7.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在形成所述第一侧墙时，形成所述第一侧墙的材料还覆盖所述第一栅极结构、所述第二栅极结构的顶壁及暴露的所述基底的表面，构成第一侧墙材料层；

9.如权利要求8所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一侧墙包括氮化硅层，所述第二侧墙包括以含硅的前驱反应物生成的二氧化硅层，采用湿法刻蚀工艺去除所述第二栅极结构侧壁的所述第二侧墙材料层，所述湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀液包括氢氟酸。

10.如权利要求8所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在形成第三侧墙之前，还包括：

技术总结
本发明提供一种半导体结构及其制备方法，保持低压器件区域栅极侧墙厚度不变，同时增加中压器件区域的侧墙厚度，从而可以增加源漏极到沟道之间的距离，从而有效降低了中压器件区域的GIDL漏电。

技术研发人员：王奇伟,柳江林,张志刚,詹曜宇
受保护的技术使用者：上海华力微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/29